Primjena ORP-a u tretmanu otpadnih voda

Šta ORP znači u tretmanu otpadnih voda?
ORP je skraćenica za redoks potencijal u tretmanu otpadnih voda. ORP se koristi za odražavanje makro redoks svojstava svih supstanci u vodenom rastvoru. Što je veći redoks potencijal, to je jače oksidacijsko svojstvo, a što je niži redoks potencijal, to je jače redukcijsko svojstvo. Za vodeno tijelo često postoje višestruki redoks potencijali, formirajući složeni redoks sistem. A njegov redoks potencijal je sveobuhvatni rezultat redoks reakcije između više oksidirajućih i redukcijskih supstanci.
Iako se ORP ne može koristiti kao indikator koncentracije određene oksidirajuće i redukcijske supstance, pomaže u razumijevanju elektrohemijskih karakteristika vodenog tijela i analizi svojstava vodenog tijela. To je sveobuhvatan indikator.
Primjena ORP-a u tretmanu otpadnih voda U kanalizacijskom sistemu postoje višestruki varijabilni ioni i rastvoreni kisik, odnosno višestruki redoks potencijali. Pomoću instrumenta za detekciju ORP-a, redoks potencijal u otpadnim vodama može se detektovati u vrlo kratkom vremenu, što može značajno skratiti proces i vrijeme detekcije i poboljšati efikasnost rada.
Redoks potencijal potreban mikroorganizmima je različit u svakoj fazi tretmana otpadnih voda. Generalno, aerobni mikroorganizmi mogu rasti iznad +100mV, a optimum je +300～+400mV; fakultativno anaerobni mikroorganizmi obavljaju aerobno disanje iznad +100mV i anaerobno disanje ispod +100mV; obligatnim anaerobnim bakterijama je potrebno -200～-250mV, među kojima obligatnim anaerobnim metanogenima je potrebno -300～-400mV, a optimum je -330mV.
Normalna redoks sredina u aerobnom sistemu aktivnog mulja je između +200～+600mV.
Kao strategija kontrole u aerobnom biološkom tretmanu, anoksičnom biološkom tretmanu i anaerobnom biološkom tretmanu, praćenjem i upravljanjem ORP-om otpadnih voda, osoblje može vještački kontrolirati pojavu bioloških reakcija. Promjenom uvjeta okoline u procesu rada, kao što su:
●Povećanje volumena aeracije radi povećanja koncentracije rastvorenog kisika
●Dodavanje oksidirajućih supstanci i druge mjere za povećanje redoks potencijala
●Smanjenje volumena aeracije radi smanjenja koncentracije rastvorenog kisika
●Dodavanje izvora ugljika i reducirajućih tvari radi smanjenja redoks potencijala, čime se potiče ili sprječava reakcija.
Stoga, menadžeri koriste ORP kao kontrolni parametar u aerobnom biološkom tretmanu, anoksičnom biološkom tretmanu i anaerobnom biološkom tretmanu kako bi postigli bolje efekte tretmana.
Aerobno-biološki tretman:
ORP ima dobru korelaciju s uklanjanjem COD-a i nitrifikacijom. Kontroliranjem aerobnog volumena aeracije putem ORP-a, može se izbjeći nedovoljno ili prekomjerno vrijeme aeracije kako bi se osigurala kvaliteta tretirane vode.
Anoksično biološki tretman: ORP i koncentracija dušika u stanju denitrifikacije imaju određenu korelaciju u procesu anoksično biološkog tretmana, što se može koristiti kao kriterij za procjenu da li je proces denitrifikacije završen. Relevantna praksa pokazuje da je u procesu denitrifikacije, kada je derivat ORP-a u odnosu na vrijeme manji od -5, reakcija temeljitija. Otpadne vode sadrže nitratni dušik, koji može spriječiti proizvodnju raznih toksičnih i štetnih tvari, poput sumporovodika.
Anaerobni biološki tretman: Tokom anaerobne reakcije, kada se proizvode reduktivne supstance, ORP vrijednost će se smanjiti; obrnuto, kada se reduktivne supstance smanje, ORP vrijednost će se povećati i težiti da bude stabilna u određenom vremenskom periodu.
Ukratko, za aerobni biološki tretman u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda, ORP ima dobru korelaciju s biodegradacijom COD i BOD, a ORP ima dobru korelaciju s reakcijom nitrifikacije.
Kod anoksičnog biološkog tretmana postoji određena korelacija između ORP-a i koncentracije nitratnog dušika u stanju denitrifikacije tokom anoksičnog biološkog tretmana, što se može koristiti kao kriterij za procjenu da li je proces denitrifikacije završen. Kontrolirajte učinak tretmana u dijelu procesa uklanjanja fosfora i poboljšajte učinak uklanjanja fosfora. Biološko uklanjanje fosfora i uklanjanje fosfora uključuju dva koraka:
Prvo, u fazi oslobađanja fosfora pod anaerobnim uslovima, fermentacijske bakterije proizvode masne kiseline pod uslovima ORP od -100 do -225mV. Masne kiseline apsorbuju polifosfatne bakterije, a fosfor se istovremeno oslobađa u vodeni organizam.
Drugo, u aerobnom bazenu, polifosfatne bakterije počinju razgrađivati ​​masne kiseline apsorbirane u prethodnoj fazi i pretvaraju ATP u ADP kako bi dobile energiju. Skladištenje ove energije zahtijeva adsorpciju viška fosfora iz vode. Reakcija adsorpcije fosfora zahtijeva da ORP u aerobnom bazenu bude između +25 i +250mV kako bi došlo do biološkog uklanjanja fosfora.
Stoga, osoblje može kontrolirati učinak tretmana u sekciji za uklanjanje fosfora putem ORP-a kako bi poboljšalo učinak uklanjanja fosfora.
Kada osoblje ne želi da dođe do denitrifikacije ili akumulacije nitrita u procesu nitrifikacije, vrijednost ORP-a mora se održavati iznad +50mV. Slično tome, menadžeri sprječavaju stvaranje mirisa (H2S) u kanalizacijskom sistemu. Menadžeri moraju održavati vrijednost ORP-a veću od -50mV u cjevovodu kako bi spriječili stvaranje i reakciju sulfida.
Podesite vrijeme aeracije i intenzitet aeracije procesa kako biste uštedjeli energiju i smanjili potrošnju. Osim toga, osoblje također može koristiti značajnu korelaciju između ORP-a i rastvorenog kisika u vodi kako bi prilagodilo vrijeme aeracije i intenzitet aeracije procesa putem ORP-a, kako bi se postigla ušteda energije i smanjenje potrošnje uz ispunjavanje bioloških uvjeta reakcije.
Pomoću instrumenta za detekciju ORP-a, osoblje može brzo shvatiti proces reakcije prečišćavanja otpadnih voda i informacije o statusu zagađenja vode na osnovu povratnih informacija u realnom vremenu, čime se ostvaruje prefinjeno upravljanje vezama za prečišćavanje otpadnih voda i efikasno upravljanje kvalitetom vodene sredine.
U tretmanu otpadnih voda odvija se mnogo redoks reakcija, a faktori koji utiču na ORP u svakom reaktoru su također različiti. Stoga, u tretmanu otpadnih voda, osoblje također treba dalje proučavati korelaciju između rastvorenog kisika, pH vrijednosti, temperature, saliniteta i drugih faktora u vodi i ORP-a u skladu sa stvarnom situacijom postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, te uspostaviti parametre kontrole ORP-a pogodne za različita vodna tijela.