أهمية الرقم الهيدروجيني في معالجة مياه الصرف الصحي

معالجة مياه الصرف الصحيوعادة ما تنطوي على إزالة المعادن الثقيلة و/أو المركبات العضوية من النفايات السائلة. يعد تنظيم درجة الحموضة من خلال إضافة المواد الكيميائية الحمضية/القلوية جزءًا مهمًا من أي نظام لمعالجة مياه الصرف الصحي، لأنه يسمح بفصل النفايات الذائبة عن الماء أثناء عملية المعالجة.

يتكون الماء من أيونات هيدروجين موجبة الشحنة وأيونات هيدروكسيد سالبة الشحنة. في الماء الحمضي (pH<7)، توجد تركيزات عالية من أيونات الهيدروجين الموجبة، بينما في الماء المتعادل، تكون تركيزات أيونات الهيدروجين والهيدروكسيد متوازنة. تحتوي المياه القلوية (الرقم الهيدروجيني> 7) على فائض من أيونات الهيدروكسيد السالبة.

PH التنظيم فيمعالجة مياه الصرف الصحي
ومن خلال ضبط درجة الحموضة كيميائيًا، يمكننا إزالة المعادن الثقيلة وغيرها من المعادن السامة من الماء. في معظم مياه الجريان السطحي أو مياه الصرف الصحي، تذوب المعادن والملوثات الأخرى ولا تستقر. إذا قمنا برفع الرقم الهيدروجيني، أو كمية أيونات الهيدروكسيد السالبة، فإن أيونات المعادن الموجبة الشحنة ستشكل روابط مع أيونات الهيدروكسيد سالبة الشحنة. يؤدي ذلك إلى إنشاء جسيمات معدنية كثيفة وغير قابلة للذوبان يمكن ترسيبها من مياه الصرف الصحي في وقت معين أو تصفيتها باستخدام مكبس الترشيح.

معالجات المياه ذات الرقم الهيدروجيني العالي والرقم الهيدروجيني المنخفض
في ظروف الأس الهيدروجيني الحمضية، لا تحتوي أيونات الهيدروجين والمعادن الموجبة الزائدة على أي روابط، وتطفو في الماء، ولن تترسب. عند الرقم الهيدروجيني المتعادل، تتحد أيونات الهيدروجين مع أيونات الهيدروكسيد لتكوين الماء، بينما تبقى أيونات المعادن دون تغيير. عند الرقم الهيدروجيني القلوي، تتحد أيونات الهيدروكسيد الزائدة مع أيونات المعادن لتكوين هيدروكسيد المعدن، والذي يمكن إزالته عن طريق الترشيح أو الترسيب.

لماذا التحكم في درجة الحموضة في مياه الصرف الصحي؟
بالإضافة إلى المعالجات المذكورة أعلاه، يمكن أيضًا استخدام الرقم الهيدروجيني للمياه لقتل البكتيريا الموجودة في مياه الصرف الصحي. معظم المواد العضوية والبكتيريا التي نعرفها ونتواصل معها يوميًا هي الأنسب للبيئات المحايدة أو القلوية قليلاً. عند درجة الحموضة الحمضية، تبدأ أيونات الهيدروجين الزائدة في تكوين روابط مع الخلايا وتكسيرها، مما يؤدي إلى إبطاء نموها أو قتلها تمامًا. بعد دورة معالجة مياه الصرف الصحي، يجب استعادة الرقم الهيدروجيني إلى المستوى المحايد باستخدام مواد كيميائية إضافية، وإلا فسوف يستمر في إتلاف أي خلايا حية يلمسها.