Що означає ORP (однорідний ресурсний потенціал) в очищенні стічних вод?
ОВП (окисно-відновний потенціал) розшифровується як окисно-відновний потенціал (ОВП) в очищенні стічних вод. ОВП використовується для відображення макроокисно-відновних властивостей усіх речовин у водному розчині. Чим вищий окисно-відновний потенціал, тим сильніша окислювальна властивість, а чим нижчий окисно-відновний потенціал, тим сильніша відновна властивість. Для водойми часто існує кілька окисно-відновних потенціалів, що утворюють складну окисно-відновну систему. А його окисно-відновний потенціал є комплексним результатом окисно-відновної реакції між кількома окислювальними та відновлювальними речовинами.
Хоча ОВП не може бути використаний як індикатор концентрації певної окислювальної та відновлювальної речовини, він допомагає зрозуміти електрохімічні характеристики водойми та проаналізувати її властивості. Це комплексний індикатор.
Застосування ОВП в очищенні стічних вод. У системі стічних вод присутні численні змінні іони та розчинений кисень, тобто різні окисно-відновні потенціали. За допомогою приладу для виявлення ОВП окисно-відновний потенціал у стічних водах можна виявити за дуже короткий час, що може значно скоротити процес і час виявлення та підвищити ефективність роботи.
Окисно-відновний потенціал, необхідний мікроорганізмам, різний на кожному етапі очищення стічних вод. Як правило, аеробні мікроорганізми можуть рости вище +100 мВ, а оптимум становить +300～+400 мВ; факультативні анаеробні мікроорганізми здійснюють аеробне дихання вище +100 мВ та анаеробне дихання нижче +100 мВ; облігатним анаеробним бактеріям потрібно -200～-250 мВ, серед яких облігатним анаеробним метаногенам потрібно -300～-400 мВ, а оптимум становить -330 мВ.
Нормальне окисно-відновне середовище в аеробній системі активного мулу становить від +200 до +600 мВ.
Як стратегія контролю в аеробно-біологічній обробці, аноксично-біологічній обробці та анаеробно-біологічній обробці, шляхом моніторингу та управління ОВП стічних вод, персонал може штучно контролювати виникнення біологічних реакцій. Змінюючи умови навколишнього середовища під час технологічного процесу, такі як:
●Збільшення об'єму аерації для підвищення концентрації розчиненого кисню
●Додавання окислювальних речовин та інші заходи для підвищення окисно-відновного потенціалу
●Зменшення об'єму аерації для зменшення концентрації розчиненого кисню
●Додавання джерел вуглецю та відновлювальних речовин для зниження окисно-відновного потенціалу, тим самим сприяючи або запобігаючи реакції.
Тому менеджери використовують ОВП як контрольний параметр в аеробно-біологічній обробці, аноксично-біологічній обробці та анаеробно-біологічній обробці для досягнення кращих ефектів очищення.
Аеробно-біологічна обробка:
ОВП має добру кореляцію з видаленням ХСК та нітрифікацією. Контролюючи об'єм аеробної аерації за допомогою ОВП, можна уникнути недостатнього або надмірного часу аерації, щоб забезпечити якість очищеної води.
Аноксично-біологічна очистка: ОВП та концентрація азоту в стані денітрифікації мають певну кореляцію в процесі аноксично-біологічної очистки, що може бути використано як критерій для оцінки завершення процесу денітрифікації. Відповідна практика показує, що в процесі денітрифікації, коли похідна ОВП від часу менше -5, реакція відбувається більш ретельно. Стічні води містять нітратний азот, який може запобігти утворенню різних токсичних та шкідливих речовин, таких як сірководень.
Анаеробне біологічне очищення: під час анаеробної реакції, коли утворюються відновлювальні речовини, значення ОВП зменшується; навпаки, коли кількість відновлювальних речовин зменшується, значення ОВП зростає та, як правило, стабільне протягом певного періоду часу.
Коротше кажучи, для аеробно-біологічного очищення на очисних спорудах ОВП має добру кореляцію з біорозкладом ХСК та БСК, а ОВП має добру кореляцію з реакцією нітрифікації.
Для аноксично-біологічного очищення існує певна кореляція між ОВП та концентрацією нітратного азоту в стані денітрифікації під час аноксично-біологічного очищення, що може бути використано як критерій для оцінки завершення процесу денітрифікації. Контролюйте ефект очищення в секції процесу видалення фосфору та покращуйте ефект видалення фосфору. Біологічне видалення фосфору та видалення фосфору включають два етапи:
По-перше, на стадії вивільнення фосфору в анаеробних умовах, ферментаційні бактерії виробляють жирні кислоти за умови ОВП від -100 до -225 мВ. Жирні кислоти поглинаються поліфосфатними бактеріями, і одночасно фосфор вивільняється у водойму.
По-друге, в аеробному басейні поліфосфатні бактерії починають розкладати жирні кислоти, поглинуті на попередньому етапі, та перетворювати АТФ на АДФ для отримання енергії. Зберігання цієї енергії вимагає адсорбції надлишку фосфору з води. Реакція адсорбції фосфору вимагає, щоб ОВП в аеробному басейні був від +25 до +250 мВ для того, щоб відбулося біологічне видалення фосфору.
Таким чином, персонал може контролювати ефект очищення секції процесу видалення фосфору за допомогою ОВП для покращення ефекту видалення фосфору.
Якщо персонал не хоче, щоб у процесі нітрифікації відбувалася денітрифікація або накопичення нітритів, значення ОВП має підтримуватися вище +50 мВ. Аналогічно, менеджери запобігають утворенню запаху (H2S) у каналізаційній системі. Менеджери повинні підтримувати значення ОВП у трубопроводі понад -50 мВ, щоб запобігти утворенню та реакції сульфідів.
Регулюйте час аерації та інтенсивність аерації процесу, щоб заощадити енергію та зменшити її споживання. Крім того, персонал також може використовувати значну кореляцію між ОВП та розчиненим киснем у воді для регулювання часу аерації та інтенсивності аерації процесу за допомогою ОВП, щоб досягти економії енергії та зменшення споживання, дотримуючись при цьому умов біологічної реакції.
За допомогою приладу для визначення ОВП персонал може швидко зрозуміти процес очищення стічних вод та інформацію про стан забруднення води на основі інформації зворотного зв'язку в режимі реального часу, тим самим реалізуючи вдосконалене управління каналами очищення стічних вод та ефективне управління якістю водного середовища.
Під час очищення стічних вод відбувається багато окисно-відновних реакцій, і фактори, що впливають на ОВП у кожному реакторі, також різні. Тому під час очищення стічних вод персоналу також необхідно додатково вивчати кореляцію між розчиненим киснем, pH, температурою, солоністю та іншими факторами у воді та ОВП відповідно до фактичної ситуації на очисній споруді, а також встановлювати параметри контролю ОВП, що підходять для різних водойм.
Час публікації: 05 липня 2024 р.
