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漲知識丨ORP在污水處理中的應用

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ORP在污水處理中代表著什么

ORP在污水處理中代表氧化還原電位,ORP用來反映水溶液中所有物質表現出來的宏觀氧化還原性。氧化還原電位越高,氧化性越強,氧化還原電位越低,還原性越強。

對于一個水體來說,往往存在多種氧化還原電位,構成復雜的氧化還原體系。而其氧化還原電位是多種氧化物質與還原物質發(fā)生氧化還原反應的綜合結果。

ORP雖然不能作為某種氧化物質與還原物質濃度的指標,但有助于了解水體的電化學特征,分析水體的性質,是一項綜合性指標。

ORP在污水處理中的應用

污水系統中存在著多種變價離子和溶解氧,即多個氧化還原電位。通過ORP檢測儀器,污水中的氧化還原電位可以在很短時間內被檢測出來,可以大大縮短檢測流程及時間,提高工作效率。

污水處理的各個階段,微生物所需求的氧化還原電位不同

一般好氧微生物在+100mV以上均可生長,最適為+300~+400mV;兼性厭氧微生物在+100mV以上時進行好氧呼吸,在+100mV以下時進行無氧呼吸;專性厭氧細菌要求為-200~-250mV,其中專性厭氧的產甲烷菌要求為-300~-400mV,最適為-330mV。

好氧活性污泥法系統中正常的氧化還原環(huán)境在+200~+600mV之間。污水生化處理中常見的反應過程所適宜的ORP值范圍,如下表所示:

作為好氧生物處理、缺氧生物處理及厭氧生物處理中的控制策略

通過監(jiān)測和管理污水的ORP,工作人員可人為地控制生物反應發(fā)生。通過改變工藝運行的環(huán)境條件,如:

●加大曝氣量增加溶解氧濃度

●投加氧化性物質等措施提高氧化還原電位

●減小曝氣量降低溶解氧濃度

●投加碳源和還原性物質降低氧化還原電位,從而實現促進或阻止該反應的進行。

因此,管理人員利用ORP作為好氧生物處理、缺氧生物處理及厭氧生物處理中的控制參數,可實現更好的處理效果。

好氧生物處理:

ORP與COD去除和硝化具有良好的相關性,通過ORP控制好氧曝氣量,可避免曝氣時間的不足或過量,確保處理出水的水質。

缺氧生物處理:

ORP與反硝化狀態(tài)的氮濃度在缺氧生物處理過程中存在一定的相關性,可以以此作為判斷反硝化過程是否結束的一個標準。相關實踐表明,在反硝化脫氮過程中,當ORP對時間的導數<-5時。出水中含有硝態(tài)氮,可以防止產生各種有毒有害物質,例如硫化氫等。

厭氧生物處理:

厭氧反應過程中,當有還原物質產生時,ORP值就會降低;反之,還原物質減少,ORP值就會升高,并且在一定時間段里趨于穩(wěn)定。

總而言之,對于污水處理廠的好氧生物處理,ORP與COD、BOD的生物降解,ORP與硝化反應具有良好的相關性。

對于缺氧生物處理,ORP與反硝化狀態(tài)的硝酸鹽氮濃度在缺氧生物處理過程中存在一定的相關性,可以以此作為判斷反硝化過程是否結束的一個標準。

控制除磷工藝段的處理效果,提高除磷效果

對于生物除磷、除磷包括兩個步驟:

一是在厭氧環(huán)境下磷的釋放階段,發(fā)酵菌在ORP在-100~-225mV的條件下產生脂肪酸,脂肪酸通過聚磷菌吸收,同時釋放磷進入水體中。

二是在好氧池內聚磷菌開始降解上階段吸收的脂肪酸同時從ATP轉化成ADP獲得能量,這種能量的儲存需要從水中吸附過量的磷,吸附磷的反應要求好氧池內的ORP為+25~+250mV 之間,才能發(fā)生生物除磷的存儲。

因此,工作人員可通過ORP來控制除磷工藝段的處理效果,提高除磷效果。

當工作人員不希望在一個硝化反應過程發(fā)生反硝化反應或亞硝酸鹽的聚集,必須保持超過+50mV的ORP值。同理,管理人員防止在下水管道系統中發(fā)生惡臭(H2S)的產生,管理人員必須保持管道中超過-50mV的ORP值,以防止硫化物的形成和反應。

調節(jié)工藝的曝氣時間和曝氣強度,節(jié)能降耗

除此之外,工作人員還可以利用ORP與水中溶解氧的顯著相關性,通過ORP來調節(jié)工藝的曝氣時間和曝氣強度,在滿足生物反應條件的同時,達到節(jié)能降耗的目的。

通過ORP 檢測儀器,工作人員可以根據實時反饋的信息,快速掌握污水凈化反應過程和水體污染狀態(tài)信息,從而實現污水處理環(huán)節(jié)的精細化管理和水環(huán)境質量的高效管理。

在廢水處理中,發(fā)生的氧化還原反應眾多,且在各反應器內影響ORP的因素也不相同。因此,在污水處理中,工作人員還需根據污水廠實際,進一步研究水中溶解氧、pH、溫度、鹽度等因素與ORP的相關關系,建立適合不同水體的ORP控制參數。

ORP檢測儀器:LH-M7500水質常規(guī)五參數測定儀

LH-M7500是一款便攜式多參數水質分析儀,采用數字電極,檢測項目包含pH、溶解氧、電導率、ORP、濁度、溫度六個指標,是一款為用戶在野外、實驗室提供檢測、監(jiān)察、數據管理為一體的便攜式水質常規(guī)五參數檢測儀器。



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