ORP在污水處理中的應(yīng)用 |
時(shí)間:2022-08-30 10:09:20 訪客:1950 |
早期氧化還原電位主要用于工業(yè)廢水的處理,尤其是一些金屬表面處理產(chǎn)生的廢水的處理,后來(lái)逐漸廣泛應(yīng)用于市政污水處理廠。 污水系統(tǒng)中存在多種變價(jià)離子和溶解氧,即多個(gè)氧化還原對(duì)。通過(guò)ORP在線監(jiān)測(cè)儀,可以在極短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出污水中的氧化還原電位,無(wú)需在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行取樣測(cè)量,可大大縮短檢測(cè)流程,提高工作效率。 污水處理系統(tǒng)中重要的氧化還原反應(yīng)包括碳、氮、磷等有機(jī)污染物的生物降解,有機(jī)物的水解酸化,硝化和反硝化反應(yīng),生物厭氧釋磷,良好的吸氧除磷等。 1、污水處理的各個(gè)階段,微生物所需的氧化還原電位不同 一般好氧微生物可以在+100mV以上生長(zhǎng),最適宜的范圍是+300~+400mV;兼性厭氧微生物在+100mV以上時(shí)進(jìn)行有氧呼吸,在+100mV以下時(shí)進(jìn)行厭氧呼吸;適用于-330mV。 好氧活性污泥系統(tǒng)的正常氧化還原環(huán)境在+200~+600mV之間。污水生化處理中常見(jiàn)反應(yīng)過(guò)程的合適ORP值范圍如下表所示: 究竟什么是氧化還原電位 ORP?它在污水處理中起什么作用? 2、作為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理的控制策略 通過(guò)監(jiān)測(cè)和管理污水的ORP,管理者可以人為地控制生物反應(yīng)的發(fā)生。通過(guò)改變工藝運(yùn)行的環(huán)境條件,如: 增加曝氣量以增加溶解氧濃度 添加氧化性物質(zhì)以增加氧化還原電位 減少曝氣量以降低溶解氧濃度 添加碳源和還原物質(zhì)會(huì)降低氧化還原電位,從而促進(jìn)或阻止反應(yīng)。 因此,管理者使用 ORP 作為好氧生物處理,缺氧生物處理和厭氧生物處理中的控制參數(shù)可以達(dá)到更好的處理效果。 好氧生物處理: ORP與COD去除和硝化具有良好的相關(guān)性。通過(guò)ORP控制好氧曝氣量,可以避免曝氣時(shí)間不足或過(guò)長(zhǎng),保證處理后出水水質(zhì)。 缺氧生物處理: 缺氧生物處理過(guò)程中ORP與反硝化狀態(tài)氮濃度存在一定的相關(guān)性,可作為判斷反硝化過(guò)程是否結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)實(shí)踐表明,在反硝化反硝化過(guò)程中,當(dāng)ORP對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)小于-5時(shí),反應(yīng)較為完全。出水含有硝態(tài)氮,可防止硫化氫等各種有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。 厭氧生物處理: 在厭氧反應(yīng)過(guò)程中,當(dāng)產(chǎn)生還原性物質(zhì)時(shí),ORP值會(huì)降低;相反,當(dāng)還原性物質(zhì)被還原時(shí),ORP值會(huì)增加,在一定時(shí)間內(nèi),ORP值會(huì)增加。趨于穩(wěn)定。 總而言之,對(duì)于污水處理廠的好氧生物處理,ORP與COD和BOD的生物降解、ORP和硝化作用有很好的相關(guān)性。 對(duì)于缺氧生物處理,在缺氧生物處理過(guò)程中,ORP與反硝化狀態(tài)的硝態(tài)氮濃度存在一定的相關(guān)性,可以作為判斷反硝化過(guò)程是否結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。 3、控制除磷工藝段的處理效果,提高除磷效果 生物除磷和除磷有兩個(gè)步驟: 首先是厭氧環(huán)境中的釋磷階段,發(fā)酵菌在ORP中-100~-225mV的條件下產(chǎn)生脂肪酸,脂肪酸被蓄磷菌吸收,同時(shí)磷被釋放到水體中。 其次,在好氧池中,蓄磷菌開(kāi)始降解前一階段吸收的脂肪酸,將ATP轉(zhuǎn)化為ADP獲取能量。這種能量的儲(chǔ)存需要從水中吸附過(guò)量的磷,而磷吸附的反應(yīng)需要好氧池。 ORP在+25~+250mV之間,可進(jìn)行生物除磷儲(chǔ)存。 因此,工作人員可以通過(guò)ORP控制除磷工藝段的處理效果,提高除磷效果。 當(dāng)員工不想對(duì)于原料反硝化或亞硝酸鹽積累,ORP值必須保持在+50mV以上。與管理人員防止下水道系統(tǒng)中產(chǎn)生異味(H2S)的方式相同,管理人員必須保持管道中的ORP值超過(guò)-50mV,以防止硫化物的形成和反應(yīng)。 4、調(diào)整工藝曝氣時(shí)間和曝氣強(qiáng)度,節(jié)能降耗 此外,工作人員還可以利用ORP與水中溶解氧的顯著相關(guān)性,通過(guò)ORP調(diào)整工藝的曝氣時(shí)間和曝氣強(qiáng)度,以滿(mǎn)足生物反應(yīng)條件,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 綜上所述,ORP檢測(cè)方法簡(jiǎn)單,設(shè)備價(jià)格低,測(cè)量精度高,檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。 通過(guò)ORP在線檢測(cè),工作人員可以根據(jù)實(shí)時(shí)反饋信息,快速掌握污水凈化反應(yīng)過(guò)程信息和水污染狀況,從而實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的精細(xì)化管理和污水處理的高效管理。水環(huán)境質(zhì)量。 但如前所述,在廢水處理中,會(huì)發(fā)生許多氧化還原反應(yīng),影響ORP的因素在每個(gè)反應(yīng)器中是不同的。 因此,在污水處理中,工作人員需要根據(jù)污水處理廠的實(shí)際情況,進(jìn)一步研究水中溶解氧、pH、溫度、鹽度等因素與ORP的關(guān)系,建立適合不同水體的ORP控制參數(shù)。
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