Zastosowanie ORP w oczyszczaniu ścieków

Co oznacza ORP w kontekście oczyszczania ścieków?
ORP oznacza potencjał redoks w oczyszczaniu ścieków. ORP służy do odzwierciedlenia makroskopowych właściwości redoks wszystkich substancji w roztworze wodnym. Im wyższy potencjał redoks, tym silniejsze właściwości utleniające, a im niższy potencjał redoks, tym silniejsze właściwości redukujące. W przypadku zbiornika wodnego często występuje wiele potencjałów redoks, tworząc złożony układ redoks. A jego potencjał redoks jest kompleksowym rezultatem reakcji redoks między wieloma substancjami utleniającymi i redukującymi.
Chociaż ORP nie może być stosowany jako wskaźnik stężenia określonej substancji utleniającej i redukującej, pomaga zrozumieć właściwości elektrochemiczne zbiornika wodnego i analizować jego właściwości. Jest to wskaźnik kompleksowy.
Zastosowanie ORP w oczyszczaniu ścieków. W systemie kanalizacyjnym występuje wiele zmiennych jonów i tlenu rozpuszczonego, co oznacza wiele potencjałów redoks. Dzięki instrumentowi detekcyjnemu ORP, potencjał redoks w ściekach można zmierzyć w bardzo krótkim czasie, co znacznie skraca proces detekcji i czas jej trwania oraz poprawia wydajność pracy.
Potencjał redoks wymagany przez mikroorganizmy różni się na każdym etapie oczyszczania ścieków. Generalnie mikroorganizmy tlenowe mogą rosnąć powyżej +100 mV, a optimum wynosi +300–+400 mV; mikroorganizmy fakultatywnie beztlenowe oddychają tlenowo powyżej +100 mV, a beztlenowo poniżej +100 mV; bakterie obligatoryjnie beztlenowe wymagają -200––250 mV, a metanogeny obligatoryjnie beztlenowe wymagają -300––400 mV, a optimum wynosi -330 mV.
Normalne środowisko redoks w tlenowym systemie osadu czynnego wynosi od +200 do +600 mV.
W ramach strategii kontroli w tlenowym oczyszczaniu biologicznym, beztlenowym oczyszczaniu biologicznym i beztlenowym oczyszczaniu biologicznym, poprzez monitorowanie i zarządzanie potencjałem redoks ścieków, personel może sztucznie kontrolować występowanie reakcji biologicznych. Zmieniając warunki środowiskowe procesu, takie jak:
●Zwiększenie objętości napowietrzania w celu zwiększenia stężenia rozpuszczonego tlenu
●Dodawanie substancji utleniających i innych środków w celu zwiększenia potencjału redoks
●Zmniejszenie objętości napowietrzania w celu zmniejszenia stężenia rozpuszczonego tlenu
●Dodawanie źródeł węgla i substancji redukujących w celu zmniejszenia potencjału redoks, a tym samym wspomaganie lub zapobieganie reakcji.
Dlatego też menadżerowie wykorzystują ORP jako parametr kontrolny w tlenowym oczyszczaniu biologicznym, beztlenowym oczyszczaniu biologicznym i beztlenowym oczyszczaniu biologicznym w celu osiągnięcia lepszych efektów oczyszczania.
Tlenowe oczyszczanie biologiczne:
ORP wykazuje dobrą korelację z usuwaniem ChZT i nitryfikacją. Kontrolując objętość napowietrzania tlenowego za pomocą ORP, można uniknąć niedostatecznego lub nadmiernego czasu napowietrzania, zapewniając wysoką jakość wody oczyszczonej.
Beztlenowe oczyszczanie biologiczne: W procesie beztlenowego oczyszczania biologicznego potencjał ORP i stężenie azotu w stanie denitryfikacji wykazują pewną korelację, co może być wykorzystane jako kryterium oceny zakończenia procesu denitryfikacji. Praktyka pokazuje, że w procesie denitryfikacji, gdy pochodna ORP po czasie jest mniejsza niż -5, reakcja przebiega bardziej intensywnie. Ścieki zawierają azot azotanowy, który może zapobiegać wytwarzaniu różnych toksycznych i szkodliwych substancji, takich jak siarkowodór.
Beztlenowe oczyszczanie biologiczne: Podczas reakcji beztlenowej, gdy wytwarzane są substancje redukujące, wartość ORP spada; odwrotnie, gdy ilość substancji redukujących maleje, wartość ORP rośnie i ma tendencję do stabilizacji w pewnym okresie czasu.
Krótko mówiąc, w przypadku tlenowego oczyszczania biologicznego w oczyszczalniach ścieków, ORP wykazuje dobrą korelację z biodegradacją ChZT i BZT, a także wykazuje dobrą korelację z reakcją nitryfikacji.
W przypadku beztlenowego oczyszczania biologicznego istnieje pewna korelacja między potencjałem ORP a stężeniem azotu azotanowego w stanie denitryfikacji podczas beztlenowego oczyszczania biologicznego, co może być wykorzystane jako kryterium oceny, czy proces denitryfikacji został zakończony. Kontroluj skuteczność oczyszczania w sekcji usuwania fosforu i popraw jej skuteczność. Biologiczne usuwanie fosforu i usuwanie fosforu obejmują dwa etapy:
Najpierw, na etapie uwalniania fosforu w warunkach beztlenowych, bakterie fermentacyjne produkują kwasy tłuszczowe w warunkach ORP przy napięciu od -100 do -225 mV. Kwasy tłuszczowe są absorbowane przez bakterie polifosforanowe, a fosfor jest jednocześnie uwalniany do zbiornika wodnego.
Po drugie, w basenie tlenowym bakterie polifosforanowe rozpoczynają rozkład kwasów tłuszczowych wchłoniętych na poprzednim etapie i przekształcają ATP w ADP, aby uzyskać energię. Magazynowanie tej energii wymaga adsorpcji nadmiaru fosforu z wody. Reakcja adsorpcji fosforu wymaga, aby potencjał ORP w basenie tlenowym wynosił od +25 do +250 mV, aby mogło nastąpić biologiczne usunięcie fosforu.
Dzięki temu personel może kontrolować efekt oczyszczania sekcji usuwania fosforu poprzez ORP, aby poprawić skuteczność usuwania fosforu.
Jeśli personel nie chce, aby w procesie nitryfikacji wystąpiła denitryfikacja lub akumulacja azotynów, wartość ORP musi być utrzymywana powyżej +50 mV. Podobnie, kierownicy powinni zapobiegać powstawaniu odorów (H₂S) w systemie kanalizacyjnym. Kierownicy muszą utrzymywać wartość ORP powyżej -50 mV w rurociągu, aby zapobiec tworzeniu się i reakcji siarczków.
Dostosuj czas i intensywność napowietrzania procesu, aby oszczędzać energię i zmniejszyć zużycie. Ponadto, personel może również wykorzystać istotną korelację między potencjałem ORP a tlenem rozpuszczonym w wodzie, aby dostosować czas i intensywność napowietrzania procesu poprzez ORP, co pozwala na oszczędność energii i redukcję zużycia przy jednoczesnym zachowaniu warunków reakcji biologicznej.
Dzięki instrumentowi detekcji ORP personel może szybko zapoznać się z procesem reakcji oczyszczania ścieków i informacjami o stanie zanieczyszczenia wody w oparciu o informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, dzięki czemu możliwe jest udoskonalone zarządzanie połączeniami w procesie oczyszczania ścieków i efektywne zarządzanie jakością środowiska wodnego.
W procesie oczyszczania ścieków zachodzi wiele reakcji redoks, a czynniki wpływające na potencjał redoks w każdym reaktorze są również różne. Dlatego też pracownicy oczyszczalni ścieków muszą również dokładniej badać korelację między tlenem rozpuszczonym, pH, temperaturą, zasoleniem i innymi czynnikami w wodzie a potencjałem redoks, w zależności od aktualnej sytuacji w oczyszczalni, a także ustalać parametry kontroli potencjału redoks odpowiednie dla różnych zbiorników wodnych.