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[讨论帖] PH指对水处理工艺的影响  (主题号3293207)

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发表于 2022-1-15 10:08:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 清风徐迟 于 2022-1-15 10:14 编辑

一、何为PH值?
氢离子浓度指数是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比,一般称为“PH”。
溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:[H⁺]和[OH⁻]的浓度的相对大小,在任意温度时溶液中
1、[H⁺]>[OH⁻]时呈酸性;
2、[H⁺]=[OH⁻]时呈中性;
3、[H&#8314;]<[OH&#8315;]时呈碱性;
但当溶液中[H&#8314;]、[OH&#8315;]较小时,直接用[H&#8314;]、[OH&#8315;]的大小关系表示溶液酸碱性强弱就显得很不方便。为了避免用氢离子浓度负幂指数进行计算的繁琐,化学上定义PH为氢离子浓度的常用对数负值,即:PH=-lg[H&#8314;]。
在PH的计算中[H&#8314;]指的是溶液中氢离子的物质的量浓度,单位为mol/L。
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二、PH值对重金属浓度产生的影响
高PH值的情况下(一般大于9),重金属离子的浓度不会很高。举例来说,当PH值>9,铜离子浓度为200mg/l时,那么该化学数据肯定存在问题。因为在高PH值的情况下,铜离子会以氢氧化铜的形式沉淀,因此浓度不会很高(注:重金属的络氨溶液可在高PH的情况下存在)。
低PH值的情况下,一般重金属离子的盐溶液会有较高的溶解度,并呈现一定的颜色,如硫酸铜为蓝色,硫酸镍为绿色。
另外PH值对某些重金属存在形态会产生影响,如铬Cr的影响,在碱性环境下是以铬酸根的形式存在的,即(CrO42-);在酸性环境下以重铬酸根的形式存在,即(Cr2O72-);在酸性环境下溶液浊度比较高,存在的物质一般为硅酸盐(泥沙类)、油脂类等,其中值得注意的一点是硫化汞也不溶于酸,因此在高浓度酸纯化除汞的时候可以引入硫化物做汞的沉淀。
另外,就是在螯合树脂领域,酸性环境下有利于树脂功能的发挥。主要是因为:其一,官能团对重金属,如铜镍的吸附能力强;其二,在酸性环境下重金属是以离子态的形式存在,不会产生氢氧化物的沉淀而污堵树脂。
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三、PH值对水处理工艺意义重大
常见的污水处理方法有物理法、化学法、物理化学法、生物法。在这些处理方法中有很多化学反应需要在特定的PH值下进行,否则得不到所期望的产物。
PH值对物理化学法的影响用于污水处理的物理化学法包括混凝、气浮、吸附、电化学法等。混凝沉淀法在给水与废水处理中的应用是非常广泛的,废水处理的混凝剂有无机金属盐类与有机高分子聚合物两大类,前者主要有铁系与铝系等高价金属盐,可分为普通铁、铝盐与碱化聚合盐;后者则分为人工合成和天然两类。
PH值对混凝的影响程度视混凝剂的品种而异,用硫酸铝去除水中浊度时,最佳PH值范围在6.5—7.5之间;用于除色度时,PH值在4.5—5之间;用三价铁盐时,最佳PH值范围在6.0—8.4之间。高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂,混凝的效果受PH值的影响较小。从铝盐和铁盐的水解反应式可以看出,水解过程中不断产生H+必将使水的PH值下降。要使PH值保持在最佳的范围内,应有碱性物质与其中和。
1、PH值对化学法的影响
主要在于污水的深度处理,包括化学破乳法、化学氧化法(空气氧化法)、臭氧氧化法、氯氧化法、双氧水氧化法、Fenton试剂氧化法、KMn04氧化法、K2FeO4氧化法、光化学氧化法等,其中Fenton试剂氧化法比较典型。Fenton试剂氧化法是利用H2O2和FeSO4按一定的比例混合得到氧化性极强的羟基自由基,它具有氧化和混凝的双重效果。根据实验与实践应用的效果,认为在PH值为3的时候处理效果最佳,在此酸碱环境下,COD去除率达到90%以上,平均脱色率也在95%以上。
2、PH值对生物处理法的影响
生物法处理废水分为好氧生物法和厌氧生物法。
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PH对好氧生物处理的影响:一般好氧微生物的最佳PH值在6.5—9之间;PH<4.5时,真菌将占优势,引起污泥膨胀,这时可采取投加石灰、控制进水量和减少曝气的方法来抑制污泥膨胀。
PH对厌氧微生物的影响:在厌氧法处理废水的应用中由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行,为了维持平衡,避免过多的酸累积,应该让反应器内的PH值保持在6.5—7.5(最好是6.8—7.2)的范围内。
综上所述,PH是酸碱性的体现,在水处理中发挥着至关重要的作用,在居民用水、工业用水、工业废水等领域都会产生巨大影响,因此只有充分考虑各种元素在不同PH环境下的化学特性,选择合适的PH值范围,水处理才能达到最佳的处理效果。

点评

[H&#8314;]=H+/[OH&#8315;]=H-  发表于 2022-1-15 10:19
由于论坛系统原因,出现无法调整乱码,文章H&#831代表的是[H&#8314;],OH&#8315代表的是[OH&#8315;]。  发表于 2022-1-15 10:18

 

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发表于 2022-1-15 14:12:57 | 显示全部楼层
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Peterpaul彼得保罗

 

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
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