Aplicació de l'ORP en el tractament d'aigües residuals

Què significa ORP en el tractament d'aigües residuals?
ORP significa potencial redox en el tractament d'aigües residuals. L'ORP s'utilitza per reflectir les propietats macroredox de totes les substàncies en solució aquosa. Com més alt sigui el potencial redox, més forta serà la propietat oxidant, i com més baix sigui el potencial redox, més forta serà la propietat reductora. Per a una massa d'aigua, sovint hi ha múltiples potencials redox, formant un sistema redox complex. I el seu potencial redox és el resultat complet de la reacció redox entre múltiples substàncies oxidants i substàncies reductores.
Tot i que l'ORP no es pot utilitzar com a indicador de la concentració d'una determinada substància oxidant i reductora, ajuda a comprendre les característiques electroquímiques de la massa d'aigua i a analitzar les propietats de la massa d'aigua. És un indicador complet.
Aplicació de l'ORP en el tractament d'aigües residuals Hi ha múltiples ions variables i oxigen dissolt al sistema de clavegueram, és a dir, múltiples potencials redox. Mitjançant l'instrument de detecció d'ORP, el potencial redox de les aigües residuals es pot detectar en molt poc temps, cosa que pot escurçar considerablement el procés i el temps de detecció i millorar l'eficiència del treball.
El potencial redox requerit pels microorganismes és diferent en cada etapa del tractament d'aigües residuals. Generalment, els microorganismes aeròbics poden créixer per sobre de +100 mV, i l'òptim és de +300～+400 mV; els microorganismes anaeròbics facultatius realitzen respiració aeròbica per sobre de +100 mV i respiració anaeròbica per sota de +100 mV; els bacteris anaeròbics obligats requereixen -200～-250 mV, entre els quals els metanògens anaeròbics obligats requereixen -300～-400 mV, i l'òptim és de -330 mV.
L'entorn redox normal en el sistema de fangs activats aeròbics es troba entre +200 i +600 mV.
Com a estratègia de control en el tractament biològic aeròbic, el tractament biològic anòxic i el tractament biològic anaeròbic, mitjançant la monitorització i la gestió de l'ORP de les aigües residuals, el personal pot controlar artificialment l'aparició de reaccions biològiques. Canviant les condicions ambientals de l'operació del procés, com ara:
● Augmentar el volum d'aireació per augmentar la concentració d'oxigen dissolt
●Afegir substàncies oxidants i altres mesures per augmentar el potencial redox
● Reduir el volum d'aireació per reduir la concentració d'oxigen dissolt
●Afegir fonts de carboni i substàncies reductores per reduir el potencial redox, promovent o impedint així la reacció.
Per tant, els gestors utilitzen l'ORP com a paràmetre de control en el tractament biològic aeròbic, el tractament biològic anòxic i el tractament biològic anaeròbic per aconseguir millors efectes del tractament.
Tractament biològic aeròbic:
L'ORP té una bona correlació amb l'eliminació de la DQO i la nitrificació. Controlant el volum d'aireació aeròbica mitjançant l'ORP, es pot evitar un temps d'aireació insuficient o excessiu per garantir la qualitat de l'aigua tractada.
Tractament biològic anòxic: l'ORP i la concentració de nitrogen en l'estat de desnitrificació tenen una certa correlació en el procés de tractament biològic anòxic, que es pot utilitzar com a criteri per jutjar si el procés de desnitrificació ha finalitzat. La pràctica rellevant demostra que en el procés de desnitrificació, quan la derivada de l'ORP al temps és inferior a -5, la reacció és més completa. L'efluent conté nitrogen de nitrat, que pot prevenir la producció de diverses substàncies tòxiques i nocives, com el sulfur d'hidrogen.
Tractament biològic anaeròbic: Durant la reacció anaeròbica, quan es produeixen substàncies reductores, el valor d'ORP disminueix; per contra, quan les substàncies reductores disminueixen, el valor d'ORP augmenta i tendeix a mantenir-se estable durant un cert període de temps.
En resum, per al tractament biològic aeròbic en plantes depuradores d'aigües residuals, l'ORP té una bona correlació amb la biodegradació de la COD i la BOD, i l'ORP té una bona correlació amb la reacció de nitrificació.
Per al tractament biològic anòxic, hi ha una certa correlació entre l'ORP i la concentració de nitrogen de nitrats en l'estat de desnitrificació durant el tractament biològic anòxic, que es pot utilitzar com a criteri per jutjar si el procés de desnitrificació ha finalitzat. Controleu l'efecte del tractament de la secció del procés d'eliminació de fòsfor i milloreu l'efecte d'eliminació de fòsfor. L'eliminació biològica de fòsfor i l'eliminació de fòsfor inclouen dos passos:
Primer, en l'etapa d'alliberament de fòsfor en condicions anaeròbiques, els bacteris de fermentació produeixen àcids grassos en condicions d'ORP a -100 a -225 mV. Els bacteris polifosfats absorbeixen els àcids grassos i el fòsfor s'allibera a la massa d'aigua al mateix temps.
En segon lloc, a la piscina aeròbica, els bacteris polifosfats comencen a degradar els àcids grassos absorbits a l'etapa anterior i converteixen l'ATP en ADP per obtenir energia. L'emmagatzematge d'aquesta energia requereix l'adsorció de l'excés de fòsfor de l'aigua. La reacció d'adsorció de fòsfor requereix que l'ORP a la piscina aeròbica estigui entre +25 i +250 mV perquè es produeixi l'eliminació biològica del fòsfor.
Per tant, el personal pot controlar l'efecte del tractament de la secció del procés d'eliminació de fòsfor mitjançant ORP per millorar l'efecte d'eliminació de fòsfor.
Quan el personal no vol que es produeixi desnitrificació o acumulació de nitrits en un procés de nitrificació, el valor ORP s'ha de mantenir per sobre de +50 mV. De la mateixa manera, els gestors eviten la generació d'olors (H2S) al sistema de clavegueram. Els gestors han de mantenir un valor ORP superior a -50 mV a la canonada per evitar la formació i reacció de sulfurs.
Ajusteu el temps i la intensitat d'aireació del procés per estalviar energia i reduir el consum. A més, el personal també pot utilitzar la correlació significativa entre l'ORP i l'oxigen dissolt a l'aigua per ajustar el temps i la intensitat d'aireació del procés mitjançant l'ORP, per tal d'aconseguir un estalvi d'energia i una reducció del consum alhora que es compleixen les condicions de reacció biològica.
Mitjançant l'instrument de detecció d'ORP, el personal pot comprendre ràpidament el procés de reacció de purificació d'aigües residuals i la informació sobre l'estat de la contaminació de l'aigua basant-se en informació de retroalimentació en temps real, aconseguint així una gestió refinada dels enllaços de tractament d'aigües residuals i una gestió eficient de la qualitat del medi ambient aquàtic.
En el tractament d'aigües residuals, es produeixen moltes reaccions redox, i els factors que afecten l'ORP en cada reactor també són diferents. Per tant, en el tractament d'aigües residuals, el personal també ha d'estudiar més a fons la correlació entre l'oxigen dissolt, el pH, la temperatura, la salinitat i altres factors a l'aigua i l'ORP segons la situació real de la planta de depuradora, i establir paràmetres de control de l'ORP adequats per a diferents masses d'aigua.