Ce înseamnă ORP în domeniul epurării apelor uzate?
ORP este prescurtarea de la potențialul redox în epurarea apelor uzate. ORP este utilizat pentru a reflecta proprietățile macro-redox ale tuturor substanțelor aflate în soluție apoasă. Cu cât potențialul redox este mai mare, cu atât proprietatea oxidantă este mai puternică, iar cu cât potențialul redox este mai mic, cu atât proprietatea reducătoare este mai puternică. Pentru un corp de apă, există adesea mai multe potențiale redox, formând un sistem redox complex. Iar potențialul său redox este rezultatul cuprinzător al reacției redox dintre mai multe substanțe oxidante și substanțe reducătoare.
Deși ORP nu poate fi utilizat ca indicator al concentrației unei anumite substanțe oxidante și reducătoare, acesta ajută la înțelegerea caracteristicilor electrochimice ale corpului de apă și la analiza proprietăților acestuia. Este un indicator cuprinzător.
Aplicarea ORP în tratarea apelor uzate Există mai mulți ioni variabili și oxigen dizolvat în sistemul de canalizare, adică mai multe potențiale redox. Prin intermediul instrumentului de detectare ORP, potențialul redox din apele uzate poate fi detectat într-un timp foarte scurt, ceea ce poate scurta considerabil procesul și timpul de detectare și poate îmbunătăți eficiența muncii.
Potențialul redox necesar microorganismelor este diferit în fiecare etapă a epurării apelor uzate. În general, microorganismele aerobe pot crește peste +100mV, iar optimul este +300～+400mV; microorganismele anaerobe facultative efectuează respirație aerobă peste +100mV și respirație anaerobă sub +100mV; bacteriile anaerobe obligatorii necesită -200～-250mV, dintre care metanogenii anaerobi obligatorii necesită -300～-400mV, iar optimul este -330mV.
Mediul redox normal în sistemul aerob cu nămol activ este între +200～+600mV.
Ca strategie de control în epurarea biologică aerobă, epurarea biologică anoxică și epurarea biologică anaerobă, prin monitorizarea și gestionarea ORP-ului apelor uzate, personalul poate controla artificial apariția reacțiilor biologice. Prin modificarea condițiilor de mediu ale operațiunilor de proces, cum ar fi:
●Mărirea volumului de aerare pentru a crește concentrația de oxigen dizolvat
●Adăugarea de substanțe oxidante și alte măsuri pentru creșterea potențialului redox
●Reducerea volumului de aerare pentru a reduce concentrația de oxigen dizolvat
●Adăugarea de surse de carbon și substanțe reducătoare pentru a reduce potențialul redox, promovând sau împiedicând astfel reacția.
Prin urmare, managerii utilizează ORP ca parametru de control în tratamentul biologic aerob, tratamentul biologic anoxic și tratamentul biologic anaerob pentru a obține efecte mai bune ale tratamentului.
Tratament biologic aerob:
ORP are o corelație bună cu eliminarea COD și nitrificarea. Prin controlul volumului de aerare aerobă prin ORP, se poate evita timpul de aerare insuficient sau excesiv pentru a asigura calitatea apei tratate.
Tratament biologic anoxic: ORP și concentrația de azot în starea de denitrificare au o anumită corelație în procesul de tratare biologică anoxică, putând fi utilizată ca criteriu pentru a evalua dacă procesul de denitrificare s-a încheiat. Practica relevantă arată că în procesul de denitrificare, atunci când derivata ORP în funcție de timp este mai mică de -5, reacția este mai completă. Efluentul conține azot nitrat, care poate preveni producerea diferitelor substanțe toxice și nocive, cum ar fi hidrogenul sulfurat.
Tratament biologic anaerob: În timpul reacției anaerobe, când se produc substanțe reducătoare, valoarea ORP va scădea; invers, când substanțele reducătoare scad, valoarea ORP va crește și va tinde să rămână stabilă într-o anumită perioadă de timp.
Pe scurt, pentru epurarea biologică aerobă în stațiile de epurare, ORP are o bună corelație cu biodegradarea COD și BOD, iar ORP are o bună corelație cu reacția de nitrificare.
Pentru tratamentul biologic anoxic, există o anumită corelație între ORP și concentrația de azot nitrați în starea de denitrificare în timpul tratamentului biologic anoxic, care poate fi utilizat ca criteriu pentru a evalua dacă procesul de denitrificare s-a încheiat. Controlați efectul tratamentului din secțiunea procesului de îndepărtare a fosforului și îmbunătățiți efectul de îndepărtare a fosforului. Îndepărtarea biologică a fosforului și îndepărtarea fosforului includ două etape:
În primul rând, în etapa de eliberare a fosforului în condiții anaerobe, bacteriile de fermentație produc acizi grași în condiții de ORP la -100 până la -225 mV. Acizii grași sunt absorbiți de bacteriile polifosfatice, iar fosforul este eliberat în corpul de apă în același timp.
În al doilea rând, în piscina aerobă, bacteriile polifosfatice încep să degradeze acizii grași absorbiți în etapa anterioară și să transforme ATP-ul în ADP pentru a obține energie. Stocarea acestei energii necesită adsorbția excesului de fosfor din apă. Reacția de adsorbție a fosforului necesită ca ORP-ul din piscina aerobă să fie între +25 și +250 mV pentru ca îndepărtarea biologică a fosforului să aibă loc.
Prin urmare, personalul poate controla efectul tratamentului secțiunii procesului de eliminare a fosforului prin ORP pentru a îmbunătăți efectul de eliminare a fosforului.
Atunci când personalul nu dorește ca în timpul procesului de nitrificare să se producă denitrificare sau acumulare de nitriți, valoarea ORP trebuie menținută peste +50mV. În mod similar, managerii previn generarea de mirosuri (H2S) în sistemul de canalizare. Managerii trebuie să mențină o valoare ORP mai mare de -50mV în conductă pentru a preveni formarea și reacția sulfurilor.
Ajustați timpul și intensitatea de aerare a procesului pentru a economisi energie și a reduce consumul. În plus, personalul poate utiliza și corelația semnificativă dintre ORP și oxigenul dizolvat în apă pentru a ajusta timpul și intensitatea de aerare a procesului prin ORP, astfel încât să se obțină economii de energie și o reducere a consumului, respectând în același timp condițiile de reacție biologică.
Prin intermediul instrumentului de detectare ORP, personalul poate înțelege rapid procesul de reacție de purificare a apelor uzate și informațiile despre starea poluării apei pe baza informațiilor de feedback în timp real, realizând astfel o gestionare rafinată a legăturilor de tratare a apelor uzate și o gestionare eficientă a calității mediului acvatic.
În epurarea apelor uzate au loc numeroase reacții redox, iar factorii care afectează ORP-ul în fiecare reactor sunt, de asemenea, diferiți. Prin urmare, în epurarea apelor uzate, personalul trebuie să studieze în continuare corelația dintre oxigenul dizolvat, pH, temperatură, salinitate și alți factori din apă și ORP, în funcție de situația reală a stației de epurare și să stabilească parametri de control ORP potriviți pentru diferite corpuri de apă.
Data publicării: 05 iulie 2024
