经常有小伙伴搞混 碱度 与pH的关系，碱度与pH并不是一个概念，实际意义也不同，碱度说明的是缓冲能力，pH是酸碱性的直接表现！一个是内功一个是招式的区别！

一、什么是pH？

pH值 ，亦称 氢离子浓度指数 、 酸碱值 ，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。“pH"中的“H"代表氢离子（H ），而"p"的来源则有多种说，引用化学界的概念是把p加在无量纲量前面表示该量的负对数。

pH值其实是一个“对数单位”。每个数字代表水的酸度10倍的变化。水pH为5等于10倍具有pH为6的水的酸性。

在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如： 纯水 为中性，这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和 氢氧根离子 浓度的乘积（ 水的离子积常数 始终是1×10-14，且两种离子的浓度都是1×10-7moL，pH值小于7说明 H 的浓度大于 OH -的浓度，故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H 的浓度小于 OH- 的浓度，故溶液碱性强。所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。

二、什么是碱度？

碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、 强碱弱酸盐 等。天然水中的碱度主要是由 重碳酸盐 （bicarbonate， 碳酸氢盐 ，下同）、 碳酸盐 和 氢氧化物 引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。

碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是 总碱度 这个定义，一般表征为相当于碳酸钙的浓度值。

三、pH值与碱度的关系

两种并没有很明确的对应关系，碱度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。反之，pH值相同的水（或溶液），其碱度也不一定相同。

原因是pH值直接反映水中H 或OH-的含量，而碱度除包括OH-外，还包括CO3-2、 HCO3- 等 碱性物质 的含量。如：碱度0.1 mmol /L的 NaOH 液，pH=13；碱度0.1mmol/L的NH3-H2O液，pH=11；碱度0.1mmol/L的NaHCO3液，pH=8.3。

虽然碱度与pH数值上没有明确的对应关系，但是，实践中，碱度越高，相应的pH也越高，碱度越低，相应的pH也越低，碱度越高，对pH溶液的缓冲帮助越大，碱度越低，pH溶液的缓冲能力越低！

四、pH对污水处理的影响

pH值会对污水处理的活性污泥中的 微生物 细胞膜电荷影响，从而影响微生物对营养物的吸收代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。

活性污泥中的每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。在最适范围内酶活性最高，如果其他条件适合，微生物的生长速率也最高。大多数细菌、 藻类 和原生动物的最适pH为6.5-7.5，在pH4-10之间也可以生长。 放线菌 一般在微碱性即pH7.5-8最适合；酵母菌、霉菌则适合于pH5-6的酸性环境。

1、PH值对絮凝剂的影响

在实际调节过程中pH值宁愿偏碱而不要偏酸，主要因为偏碱更利于后段絮凝沉淀效果提升。

水的pH值对无机絮凝剂的使用效果影响很大，pH值的大小关系到选用 絮凝剂 的种类、投加量和混凝沉淀效果。水中的H 和OH-参与絮凝剂的水解反应，因此，pH值强烈影响絮凝剂的解速度、水解产物的存在形态和性能。

以通过生成Al（OH）3 带电胶体实现混凝作用的 铝盐 为例，当pH值4时，Al3 不能大量水解成Al（OH）3，主要以Al3 离子的形式存在，混凝效果极差。pH值在6.5-7.5之间时，Al3 水解聚合成聚合度很大的Al（OH）3 中性胶体，混凝效果较好。pH值在8以上，Al水解成AlO2-，混凝效果又变得很差。

水的碱度对pH值有缓冲作用，当碱度不够时，应添加石灰等药剂予以补充。当水的pH值偏高时，则需要加酸调整pH值到中性。相比之下， 高分子絮凝剂 受pH值的影响较小。

2、pH值对 硝化反应 的影响

硝化细菌 对pH反应很敏感，在pH中性或微碱性条件下（pH为8～9的范围内），其生物活性最强， 硝化 过程迅速。

当pH＞9.6或＜6.0时，硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。

若pH＞9.6时，虽然NH4＋转化为NO2—和NO3—的过程仍然异常迅速，但是从NH4的 电离平衡 关系可知，NH3的浓度会迅速增加。由于硝化菌对NH3极敏感，结果会影响到硝化作用速率。

在酸性条件下，当pH＜7.0时硝化作用速度减慢， pH＜6.5硝化作用速度显著减慢，硝化速率将明显下降。pH＜5.0时硝化作用速率接近零。

3、pH值与其他指标的关系

（1）与水质水量的关系：工业排水中pH的波动主要由生产中使用的酸碱药品带来的，需要在行中逐步熟悉企业排水情况，积累经验通过颜色等物理性质判断水质偏酸或偏碱。

（2）与沉降比的关系：pH低于5或高于10都会对系统造成冲击，出现污泥沉降缓慢，上清液浑浊，甚至液面有漂浮的污泥絮体。

（3）与 污泥浓度 （MLSS）的关系：越高的污泥浓度对pH的波动耐受力越强。在受冲击后应加大排泥量促进活性污泥更新。

（4）与回流比的关系：提高回流比以稀释进水的酸碱度也是降低pH波动对系统影响的方法之一。

五、碱度投加量的计算

在硝化反硝化过程中，硝化反应每氧化1g氨氮消耗碱度7.14g，在 反硝化 过程中可以补偿碱度3.57g，所以，全程硝化反硝化过程需要消耗3.57g碱度。如果原水中碱度不足，将使系统的pH下降，导致生化受阻，因此，为了提高pH，我们需要进行碱度的投加！

1、一般来说，在硝化反应中每硝化lgNH3-N需要消耗7.14g碱度，所以硝化过程中需要的碱度量可按下式计算：

碱度＝7.14×QΔCNH3-N×10-3 (1)

式中：

Q为进入 滤池 的日平均污水量，m ³ ／d；

ΔCNH3-N为进出滤池NH3-N浓度的差值，mg／L；

7.14为硝化需碱量系数，kg碱度／kgNH3-N。

2、对于含 氨氮 浓度较高的工业废水，通常需要补充碱度才能使硝化反应器内的pH值维持在7.2～8.0之间。计算公式如下：

碱度＝K×7.14×QΔCNH3-N×10-3 (2)

式中，K为安全系数，一般为1.2～1.3。

3、实际工程中进行碱度核算应考虑以下几部分：入流污水中的碱度，生物硝化消耗的碱度，分解BOD5产生的碱度，以及混合液中应保持的剩余碱度。要使生物硝化顺利进行，必须满足下式：

ALKw＋ALKc＞ALKN＋AlKE（3）

如果碱度不足，要使硝化顺利进行，则必须投加 纯碱 ，补充碱度。投加的碱量可按下式计算：

ΔALK＝（ALKN＋ALKE）—（ALKw＋ALKc） （4）

式中：

ΔALK为系统应补充的碱度，mg／L；

ALKN 为生物硝化消耗的碱量；ALKN一般按硝化每kgNH ₃ -N消耗7.14kg碱计算。

ALKE 为混合液中应保持的碱量，ALKE一般按曝气池排出的混合液中剩余50mg/L碱度(以Na ₂ CO ₃ 计)计算。

ALKw 为原污水中的总碱量；

ALKc 为BOD5分解过程中产生的碱量；ALKc与系统的 SRT 有关系：

当SRT＞20d时，可按降解每千克BOD5产碱0.1kg计算；当SRT＝10～20d时，按0.05kgALK/kgBOD5；当SRT＜10d时，按0.01gALK/kgBOD5。