通常，高pH值需要加酸调节，但有以下不足：一是硫酸、盐酸腐蚀性强，对储罐、管道及加药泵的材质要求高（需衬氟、UPVC等），存在较大安全隐患；二是盐酸作为易制毒化学品，属于严格管控品，在采购备案、仓储双人双锁管理、台账记录、人员资质及定期核查等方面手续繁琐，日常管理复杂且合规成本高，同时盐酸本身易挥发产生酸雾、冬季可能结晶，工业副产酸还常含重金属、有机物等杂质；三是控制滞后，pH响应存在延迟，在大缓冲容量水体中易出现过调或欠调。
国家水中心自主研发的高效饱和碳酸制备&投加设备，利用“液-液”中和反应，将二氧化碳稳定转化为饱和碳酸溶液，并依托智能控制系统实现精准投加与pH值动态调控，为高pH值水处理提供了绿色、低碳、经济的解决方案。
一、技术原理：补充“缺失的二氧化碳”
夏季高温天气下，水库中容易引发藻类繁殖，光合作用消耗水中二氧化碳，导致原水pH值显著升高。这种“高pH”状态不仅影响后续混凝沉淀、消毒效果，还会增加混凝剂投加量。更重要的是，在高pH值环境下，铝盐混凝剂中的铝会以溶解态形式存在，给出厂水铝含量控制带来极大压力。
针对这一痛点，该技术通过向水中精准补充二氧化碳，将pH值调节至理想范围，从根源上恢复水体化学平衡，保障后续处理工艺稳定运行。
二、核心工艺：“先锁气，再投加”
传统二氧化碳投加方式直接将气体通入水中，气体容易逸散，利用率较低。该设备采用创新的“先锁气，再投加”两步法工艺，显著提升了处理效率。
第一步：高效饱和碳酸制备。将液态二氧化碳在特制高效饱和器中与水充分混合，形成稳定的饱和碳酸溶液。这一过程将二氧化碳牢牢“锁”在水中，利用率高达95%以上。
第二步：精准投加。基于实时监测与模型计算，系统按需将制备完成的饱和碳酸溶液投加至高pH水中，pH值控制精度可达±0.01～0.1。采用弱酸调节机制，从根本上避免了强酸投加易出现的“过调”问题。
第三步：智能自动运行。系统支持24小时全自动监测与智能投加，实现闭环精准控制，无需人工干预，大幅降低运维管理强度。
三、技术优势：绿色低碳的优选方案
与传统加酸方式相比，该设备具有以下五大显著优势：
更绿色：不引入氯离子、硫酸根等有害离子，对水质无额外负担；
更低碳：二氧化碳利用率高，利用率高达95%以上，契合国家“双碳”战略目标；
更安全：弱酸调节，无腐蚀性，储存与投加过程安全可靠；
更精准：调节曲线平滑，控制精度高，pH值控制精度可达±0.01～0.1，无过调风险；
更经济：显著减少混凝剂用量，降低污泥产量，吨水综合运行成本下降。
四、应用案例：多地水厂验证成效
该技术已在多个水处理场景中得到成功应用，涵盖市政供水、海水淡化后处理、地下水除硬等领域。
案例一:广州某大型水厂(市政供水)
该水厂设计规模95万吨/日，夏季因藻类繁殖导致原水pH值升高至8.5以上，长期面临混凝剂投加量大、出厂水铝浓度控制困难、运行成本居高不下等问题。
高效饱和碳酸制备&投加系统，共设置4台设备（3用1备），占地仅125平方米，运行效果稳定，该系统能够有效应对原水水量及水质波动，长期实现pH调控精度优于±0.05；出厂水铝浓度稳定优于国家标准，有效降低了出水残留铝超标风险；无需大量投加混凝剂，减少20%以上的PAC使用量，同时减少污泥产生量，综合吨水成本可节约0.005元以上。
系统占地10平方米，投运后实现智能投加、无人值守运行，长期pH调控精度优于±0.03，石灰投加量稳定在80mg/L。系统能够快速响应水量变化，满足500～3000m³/h的瞬时水量切换需求，流化床反冲洗周期延长至90天。
