Ứng dụng ORP trong xử lý nước thải

ORP có nghĩa là gì trong xử lý nước thải?
ORP là viết tắt của tiềm năng oxy hóa khử trong xử lý nước thải. ORP được sử dụng để phản ánh đặc tính oxi hóa khử vĩ mô của tất cả các chất trong dung dịch nước. Thế oxi hóa khử càng cao thì tính oxi hóa càng mạnh, thế oxi hóa khử càng thấp thì tính khử càng mạnh. Đối với một vùng nước, thường có nhiều thế oxi hóa khử, tạo thành một hệ thống oxi hóa khử phức tạp. Và thế năng oxi hóa khử của nó là kết quả toàn diện của phản ứng oxi hóa khử giữa nhiều chất oxy hóa và chất khử.
Mặc dù ORP không thể được sử dụng như một chỉ số về nồng độ của một chất oxy hóa và chất khử nhất định, nhưng nó giúp hiểu được các đặc tính điện hóa của khối nước và phân tích các tính chất của khối nước. Đó là một chỉ số toàn diện.
Ứng dụng ORP trong xử lý nước thải Có nhiều ion biến đổi và oxy hòa tan trong hệ thống nước thải, nghĩa là có nhiều thế oxy hóa khử. Thông qua thiết bị phát hiện ORP, khả năng oxy hóa khử trong nước thải có thể được phát hiện trong thời gian rất ngắn, điều này có thể rút ngắn đáng kể quá trình và thời gian phát hiện, đồng thời nâng cao hiệu quả công việc.
Khả năng oxy hóa khử mà vi sinh vật yêu cầu là khác nhau ở mỗi giai đoạn xử lý nước thải. Thông thường, vi sinh vật hiếu khí có thể phát triển trên +100mV và tối ưu là +300～+400mV; vi sinh vật kỵ khí tùy ý thực hiện hô hấp hiếu khí trên +100mV và hô hấp kỵ khí dưới +100mV; vi khuẩn kỵ khí bắt buộc cần -200～-250mV, trong đó vi khuẩn kỵ khí bắt buộc cần -300～-400mV, tối ưu là -330mV.
Môi trường oxi hóa khử bình thường trong hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là từ +200～+600mV.
Là một chiến lược kiểm soát trong xử lý sinh học hiếu khí, xử lý sinh học thiếu khí và xử lý sinh học kỵ khí, bằng cách theo dõi và quản lý ORP của nước thải, nhân viên có thể kiểm soát một cách nhân tạo sự xuất hiện của các phản ứng sinh học. Bằng cách thay đổi các điều kiện môi trường của quá trình vận hành, chẳng hạn như:
●Tăng thể tích sục khí để tăng nồng độ oxy hòa tan
●Bổ sung chất oxy hóa và các biện pháp khác để tăng khả năng oxy hóa khử
●Giảm thể tích sục khí để giảm nồng độ oxy hòa tan
●Bổ sung nguồn cacbon và chất khử để giảm thế oxy hóa khử, từ đó thúc đẩy hoặc ngăn chặn phản ứng.
Vì vậy, các nhà quản lý sử dụng ORP làm thông số kiểm soát trong xử lý sinh học hiếu khí, xử lý sinh học thiếu khí và xử lý sinh học kỵ khí để đạt được hiệu quả xử lý tốt hơn.
Xử lý sinh học hiếu khí:
ORP có mối tương quan tốt với việc loại bỏ COD và quá trình nitrat hóa. Bằng cách kiểm soát thể tích sục khí hiếu khí thông qua ORP, có thể tránh được thời gian sục khí không đủ hoặc quá mức để đảm bảo chất lượng nước của nước đã xử lý.
Xử lý sinh học anoxic: ORP và nồng độ nitơ ở trạng thái khử nitrat có mối tương quan nhất định trong quá trình xử lý sinh học anoxic, có thể được sử dụng làm tiêu chí để đánh giá xem quá trình khử nitrat đã kết thúc hay chưa. Thực tiễn liên quan cho thấy rằng trong quá trình khử nitrat, khi đạo hàm ORP theo thời gian nhỏ hơn -5 thì phản ứng diễn ra triệt để hơn. Nước thải có chứa nitơ nitrat, có thể ngăn chặn việc sản xuất các chất độc hại và có hại khác nhau, chẳng hạn như hydro sunfua.
Xử lý sinh học kỵ khí: Trong quá trình phản ứng kỵ khí, khi tạo ra chất khử thì giá trị ORP sẽ giảm; ngược lại, khi chất khử giảm thì giá trị ORP sẽ tăng và có xu hướng ổn định trong một khoảng thời gian nhất định.
Tóm lại, đối với xử lý sinh học hiếu khí trong nhà máy xử lý nước thải, ORP có mối tương quan tốt với quá trình phân hủy sinh học COD và BOD, còn ORP có mối tương quan tốt với phản ứng nitrat hóa.
Đối với xử lý sinh học anoxic, có một mối tương quan nhất định giữa ORP và nồng độ nitơ nitrat ở trạng thái khử nitrat trong quá trình xử lý sinh học anoxic, có thể được sử dụng làm tiêu chí để đánh giá xem quá trình khử nitrat đã kết thúc hay chưa. Kiểm soát hiệu quả xử lý của phần quá trình loại bỏ phốt pho và cải thiện hiệu quả loại bỏ phốt pho. Loại bỏ phốt pho sinh học và loại bỏ phốt pho bao gồm hai bước:
Đầu tiên, ở giai đoạn giải phóng phốt pho trong điều kiện yếm khí, vi khuẩn lên men tạo ra axit béo trong điều kiện ORP ở -100 đến -225mV. Axit béo được hấp thụ bởi vi khuẩn polyphosphate và phốt pho được giải phóng vào cơ thể nước cùng một lúc.
Thứ hai, trong bể hiếu khí, vi khuẩn polyphosphate bắt đầu phân hủy các axit béo được hấp thụ ở giai đoạn trước và chuyển ATP thành ADP để thu năng lượng. Việc lưu trữ năng lượng này đòi hỏi phải hấp thụ lượng phốt pho dư thừa từ nước. Phản ứng hấp phụ phốt pho đòi hỏi ORP trong bể hiếu khí nằm trong khoảng từ +25 đến +250mV để quá trình loại bỏ phốt pho sinh học xảy ra.
Do đó, nhân viên có thể kiểm soát hiệu quả xử lý của phần quy trình loại bỏ phốt pho thông qua ORP để nâng cao hiệu quả loại bỏ phốt pho.
Khi nhân viên không muốn quá trình khử nitrat hoặc tích tụ nitrit xảy ra trong quá trình nitrat hóa, giá trị ORP phải được duy trì trên +50mV. Tương tự, các nhà quản lý ngăn chặn việc tạo ra mùi (H2S) trong hệ thống thoát nước. Người quản lý phải duy trì giá trị ORP trên -50mV trong đường ống để ngăn chặn sự hình thành và phản ứng của sunfua.
Điều chỉnh thời gian sục khí và cường độ sục khí của quá trình để tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu hao. Ngoài ra, nhân viên cũng có thể sử dụng mối tương quan đáng kể giữa ORP và oxy hòa tan trong nước để điều chỉnh thời gian sục khí và cường độ sục khí của quá trình thông qua ORP, nhằm đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ đồng thời đáp ứng các điều kiện phản ứng sinh học.
Thông qua công cụ phát hiện ORP, nhân viên có thể nhanh chóng nắm bắt quy trình phản ứng lọc nước thải và thông tin trạng thái ô nhiễm nước dựa trên thông tin phản hồi theo thời gian thực, từ đó hiện thực hóa việc quản lý tinh tế các liên kết xử lý nước thải và quản lý hiệu quả chất lượng môi trường nước.
Trong xử lý nước thải xảy ra nhiều phản ứng oxi hóa khử và các yếu tố ảnh hưởng đến ORP ở mỗi lò phản ứng cũng khác nhau. Vì vậy, trong xử lý nước thải, nhân viên cũng cần nghiên cứu sâu hơn về mối tương quan giữa oxy hòa tan, pH, nhiệt độ, độ mặn và các yếu tố khác trong nước và ORP theo tình hình thực tế của nhà máy xử lý nước thải, đồng thời thiết lập các thông số kiểm soát ORP phù hợp với các vùng nước khác nhau. .