ORP:n käyttö jätevedenkäsittelyssä

Mitä ORP tarkoittaa jätevedenkäsittelyssä?
ORP on lyhenne sanoista redox-potentiaali jätevedenkäsittelyssä. ORP:tä käytetään kuvaamaan kaikkien vesiliuoksessa olevien aineiden makroredox-ominaisuuksia. Mitä korkeampi redox-potentiaali, sitä voimakkaampi hapettava ominaisuus, ja mitä alhaisempi redox-potentiaali, sitä voimakkaampi pelkistävä ominaisuus. Vesistössä on usein useita redox-potentiaaleja, jotka muodostavat monimutkaisen redox-järjestelmän. Sen redox-potentiaali on useiden hapettavien ja pelkistävien aineiden välisen redox-reaktion kokonaisvaltainen tulos.
Vaikka ORP:tä ei voida käyttää tietyn hapettavan tai pelkistävän aineen pitoisuuden indikaattorina, se auttaa ymmärtämään vesistön sähkökemiallisia ominaisuuksia ja analysoimaan vesistön ominaisuuksia. Se on kattava indikaattori.
ORP:n käyttö jäteveden käsittelyssä Jätevesijärjestelmässä on useita muuttuvia ioneja ja liuennutta happea eli useita redox-potentiaaleja. ORP-ilmaisimen avulla jäteveden redox-potentiaali voidaan havaita hyvin lyhyessä ajassa, mikä voi lyhentää huomattavasti havaitsemisprosessia ja -aikaa sekä parantaa työtehokkuutta.
Mikro-organismien vaatima redox-potentiaali vaihtelee jätevedenpuhdistuksen eri vaiheissa. Yleensä aerobiset mikro-organismit voivat kasvaa yli +100 mV:n jännitteellä, ja optimaalinen arvo on +300～+400 mV; fakultatiiviset anaerobiset mikro-organismit suorittavat aerobista hengitystä yli +100 mV:n jännitteellä ja anaerobista hengitystä alle +100 mV:n jännitteellä; obligaattiset anaerobiset bakteerit vaativat -200～-250 mV:n jännitteen, ja obligaattiset anaerobiset metanogeenit vaativat -300～-400 mV:n jännitteen, ja optimaalinen arvo on -330 mV.
Normaali redox-ympäristö aerobisessa aktiivilietejärjestelmässä on +200～+600 mV.
Aerobisen, anoksisen ja anaerobisen biologisen käsittelyn valvontastrategiana henkilökunta voi keinotekoisesti kontrolloida biologisten reaktioiden esiintymistä seuraamalla ja hallitsemalla jäteveden ORP:tä. Muuttamalla prosessin toiminnan ympäristöolosuhteita, kuten:
● Ilmastusmäärän lisääminen liuenneen hapen pitoisuuden lisäämiseksi
● Hapettavien aineiden lisääminen ja muut toimenpiteet redox-potentiaalin lisäämiseksi
● Ilmastusmäärän vähentäminen liuenneen hapen pitoisuuden vähentämiseksi
● Lisäämällä hiilenlähteitä ja pelkistäviä aineita redox-potentiaalin vähentämiseksi, mikä edistää tai estää reaktion.
Siksi johtajat käyttävät ORP:tä kontrolliparametrina aerobisessa biologisessa käsittelyssä, anoksisessa biologisessa käsittelyssä ja anaerobisessa biologisessa käsittelyssä parempien käsittelyvaikutusten saavuttamiseksi.
Aerobinen biologinen käsittely:
ORP:llä on hyvä korrelaatio COD-poiston ja nitrifikaation kanssa. Ohjaamalla aerobista ilmastusmäärää ORP:n avulla voidaan välttää riittämätön tai liiallinen ilmastusaika ja varmistaa käsitellyn veden laatu.
Anoksinen biologinen käsittely: ORP:n ja denitrifikaatiotilan typpipitoisuuden välillä on tietty korrelaatio anoksisessa biologisessa käsittelyprosessissa, jota voidaan käyttää kriteerinä sen arvioimiseksi, onko denitrifikaatioprosessi päättynyt. Käytäntö osoittaa, että denitrifikaatioprosessissa reaktio on perusteellisempi, kun ORP:n derivaatti ajan suhteen on alle -5. Jätevesi sisältää nitraattityppeä, joka voi estää erilaisten myrkyllisten ja haitallisten aineiden, kuten rikkivedyn, muodostumista.
Anaerobinen biologinen käsittely: Anaerobisen reaktion aikana, kun pelkistäviä aineita syntyy, ORP-arvo laskee; päinvastoin, kun pelkistävien aineiden määrä vähenee, ORP-arvo nousee ja pysyy vakaana tietyn ajan.
Lyhyesti sanottuna jätevedenpuhdistamojen aerobisessa biologisessa käsittelyssä ORP:llä on hyvä korrelaatio COD:n ja BOD:n biohajoamisen kanssa, ja ORP:llä on hyvä korrelaatio nitrifikaatioreaktion kanssa.
Anoksisessa biologisessa käsittelyssä ORP:n ja denitrifikaatiotilassa olevan nitraattityppipitoisuuden välillä on tietty korrelaatio anoksisen biologisen käsittelyn aikana, jota voidaan käyttää kriteerinä sen arvioimiseksi, onko denitrifikaatioprosessi päättynyt. Hallitse fosforinpoistoprosessiosan käsittelyvaikutusta ja paranna fosforinpoistovaikutusta. Biologinen fosforinpoisto ja fosforinpoisto sisältävät kaksi vaihetta:
Ensinnäkin fosforin vapautumisvaiheessa anaerobisissa olosuhteissa käymisbakteerit tuottavat rasvahappoja ORP-olosuhteissa -100 - -225 mV:n jännitteellä. Polyfosfaattibakteerit imevät rasvahapot ja fosforia vapautuu samanaikaisesti vesistöön.
Toiseksi, aerobisessa altaassa polyfosfaattibakteerit alkavat hajottaa edellisessä vaiheessa imeytyneitä rasvahappoja ja muuntaa ATP:tä ADP:ksi energian saamiseksi. Tämän energian varastointi vaatii ylimääräisen fosforin adsorptiota vedestä. Fosforin adsorptioreaktio edellyttää, että aerobisen altaan ORP on +25 ja +250 mV välillä, jotta biologinen fosforin poisto tapahtuu.
Siksi henkilökunta voi hallita fosforinpoistoprosessiosan käsittelyvaikutusta ORP:n avulla fosforinpoiston parantamiseksi.
Kun henkilökunta ei halua denitrifikaatiota tai nitriitin kertymistä nitrifikaatioprosessissa, ORP-arvon on oltava yli +50 mV. Samoin esimiehet estävät hajun (H2S) muodostumisen viemärijärjestelmässä. Esimiesten on pidettävä ORP-arvo yli -50 mV:ssa putkistossa sulfidien muodostumisen ja reaktion estämiseksi.
Säädä prosessin ilmastusaikaa ja ilmastusintensiteettiä energian säästämiseksi ja kulutuksen vähentämiseksi. Lisäksi henkilökunta voi hyödyntää ORP:n ja veteen liuenneen hapen välistä merkittävää korrelaatiota prosessin ilmastusajan ja ilmastusintensiteetin säätämiseen ORP:n avulla energiansäästön ja kulutuksen vähentämiseksi samalla, kun biologiset reaktio-olosuhteet täyttyvät.
ORP-ilmaisimen avulla henkilökunta voi nopeasti ymmärtää jätevedenpuhdistusreaktioprosessin ja veden saastumistilanteen reaaliaikaisen palautteen perusteella, mikä mahdollistaa jätevedenkäsittelyyhteyksien hienostuneen hallinnan ja vesiympäristön laadun tehokkaan hallinnan.
Jätevedenpuhdistamossa tapahtuu monia redox-reaktioita, ja myös ORP:hen vaikuttavat tekijät vaihtelevat reaktorikohtaisesti. Siksi jätevedenpuhdistamossa henkilöstön on tutkittava edelleen veden liuenneen hapen, pH:n, lämpötilan, suolapitoisuuden ja muiden tekijöiden sekä ORP:n välistä korrelaatiota jätevesilaitoksen todellisen tilanteen mukaan ja määritettävä eri vesistöille sopivat ORP:n säätöparametrit.