کاربرد ORP در تصفیه فاضلاب

منظور از ORP در تصفیه فاضلاب چیست؟
ORP مخفف پتانسیل ردوکس در تصفیه فاضلاب است. ORP برای انعکاس خواص ردوکس ماکرو همه مواد در محلول آبی استفاده می شود. هر چه پتانسیل ردوکس بیشتر باشد، خاصیت اکسید کننده قوی تر است و هر چه پتانسیل ردوکس کمتر باشد، خاصیت احیا قوی تر است. برای یک بدنه آبی، اغلب پتانسیل های ردوکس متعددی وجود دارد که یک سیستم ردوکس پیچیده را تشکیل می دهد. و پتانسیل ردوکس آن نتیجه جامع واکنش ردوکس بین مواد اکسید کننده متعدد و مواد کاهنده است.
اگرچه ORP نمی تواند به عنوان شاخص غلظت یک ماده اکسید کننده خاص و ماده احیا کننده استفاده شود، اما به درک ویژگی های الکتروشیمیایی بدنه آبی و تجزیه و تحلیل خواص بدنه آبی کمک می کند. یک شاخص جامع است.
کاربرد ORP در تصفیه فاضلاب یون های متغیر و اکسیژن محلول متعددی در سیستم فاضلاب وجود دارد، یعنی پتانسیل های ردوکس متعدد. از طریق ابزار تشخیص ORP، پتانسیل ردوکس در فاضلاب را می توان در مدت زمان بسیار کوتاهی تشخیص داد که می تواند فرآیند و زمان تشخیص را تا حد زیادی کوتاه کند و کارایی کار را بهبود بخشد.
پتانسیل ردوکس مورد نیاز میکروارگانیسم ها در هر مرحله از تصفیه فاضلاب متفاوت است. به طور کلی، میکروارگانیسم های هوازی می توانند بالای 100 میلی ولت رشد کنند و بهترین آنها 400+ 300+ است. میکروارگانیسم های بی هوازی اختیاری تنفس هوازی بالای 100 میلی ولت و تنفس بی هوازی زیر 100 میلی ولت + انجام می دهند. باکتری های بی هوازی اجباری به -200-250mV نیاز دارند که در میان آنها متانوژن های بی هوازی اجباری به -300-400mV نیاز دارند و بهینه آن -330mV است.
محیط ردوکس معمولی در سیستم لجن فعال هوازی بین +200 ~ + 600 میلی ولت است.
به عنوان یک استراتژی کنترلی در تصفیه بیولوژیکی هوازی، تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن و تصفیه بیولوژیکی بی هوازی، با نظارت و مدیریت ORP فاضلاب، کارکنان می توانند به طور مصنوعی وقوع واکنش های بیولوژیکی را کنترل کنند. با تغییر شرایط محیطی عملیات فرآیند، مانند:
●افزایش حجم هوادهی برای افزایش غلظت اکسیژن محلول
●افزودن مواد اکسید کننده و سایر اقدامات برای افزایش پتانسیل ردوکس
●کاهش حجم هوادهی برای کاهش غلظت اکسیژن محلول
●افزودن منابع کربن و کاهش مواد برای کاهش پتانسیل ردوکس، در نتیجه ترویج یا جلوگیری از واکنش.
بنابراین، مدیران از ORP به عنوان پارامتر کنترلی در تصفیه بیولوژیکی هوازی، تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن و تصفیه بیولوژیکی بی هوازی برای دستیابی به اثرات درمانی بهتر استفاده می کنند.
درمان بیولوژیکی هوازی:
ORP همبستگی خوبی با حذف COD و نیتریفیکاسیون دارد. با کنترل حجم هوادهی هوازی از طریق ORP، می توان از زمان هوادهی ناکافی یا بیش از حد برای اطمینان از کیفیت آب آب تصفیه شده جلوگیری کرد.
تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن: ORP و غلظت نیتروژن در حالت نیتروژن زدایی همبستگی خاصی در فرآیند تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن دارند که می تواند به عنوان معیاری برای قضاوت در مورد پایان یافتن فرآیند نیتروژن سازی استفاده شود. تمرین مربوطه نشان می دهد که در فرآیند نیترات زدایی، زمانی که مشتق ORP به زمان کمتر از -5 باشد، واکنش دقیق تر است. این پساب حاوی نیتروژن نیترات است که می تواند از تولید مواد سمی و مضر مختلف مانند سولفید هیدروژن جلوگیری کند.
تصفیه بیولوژیکی بی هوازی: در طی واکنش بی هوازی، زمانی که مواد احیا کننده تولید می شوند، مقدار ORP کاهش می یابد. برعکس، زمانی که مواد احیاکننده کاهش می‌یابند، مقدار ORP افزایش می‌یابد و در یک بازه زمانی مشخص به پایداری تمایل پیدا می‌کند.
به طور خلاصه، برای تصفیه بیولوژیکی هوازی در تصفیه خانه های فاضلاب، ORP همبستگی خوبی با تجزیه زیستی COD و BOD دارد و ORP همبستگی خوبی با واکنش نیتریفیکاسیون دارد.
برای تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن، همبستگی خاصی بین ORP و غلظت نیتروژن نیترات در حالت نیترات زدایی در طی تصفیه بیولوژیکی بدون اکسیژن وجود دارد که می تواند به عنوان معیاری برای قضاوت در مورد پایان یافتن فرآیند نیتروژن زدایی استفاده شود. کنترل اثر درمان بخش فرآیند حذف فسفر و بهبود اثر حذف فسفر. حذف بیولوژیکی فسفر و حذف فسفر شامل دو مرحله است:
ابتدا در مرحله آزادسازی فسفر در شرایط بی هوازی، باکتری های تخمیر تحت شرایط ORP در 100- تا 225- میلی ولت اسیدهای چرب تولید می کنند. اسیدهای چرب توسط باکتری های پلی فسفات جذب می شوند و همزمان فسفر در بدن آب آزاد می شود.
دوم، در استخر هوازی، باکتری های پلی فسفات شروع به تجزیه اسیدهای چرب جذب شده در مرحله قبل و تبدیل ATP به ADP برای به دست آوردن انرژی می کنند. ذخیره این انرژی مستلزم جذب فسفر اضافی از آب است. واکنش جذب فسفر مستلزم آن است که ORP در استخر هوازی بین 25+ تا 250+ میلی ولت باشد تا حذف بیولوژیکی فسفر اتفاق بیفتد.
بنابراین، کارکنان می توانند اثر درمان بخش فرآیند حذف فسفر را از طریق ORP کنترل کنند تا اثر حذف فسفر را بهبود بخشند.
هنگامی که کارکنان نمی خواهند نیتریت زدایی یا تجمع نیتریت در فرآیند نیتریفیکاسیون اتفاق بیفتد، مقدار ORP باید بالای 50 میلی ولت نگه داشته شود. به طور مشابه، مدیران از تولید بو (H2S) در سیستم فاضلاب جلوگیری می کنند. مدیران باید مقدار ORP را بیش از -50 میلی ولت در خط لوله حفظ کنند تا از تشکیل و واکنش سولفیدها جلوگیری کنند.
برای صرفه جویی در انرژی و کاهش مصرف، زمان هوادهی و شدت هوادهی فرآیند را تنظیم کنید. علاوه بر این، کارکنان همچنین می توانند از همبستگی قابل توجه بین ORP و اکسیژن محلول در آب برای تنظیم زمان هوادهی و شدت هوادهی فرآیند از طریق ORP استفاده کنند تا ضمن برآورده شدن شرایط واکنش بیولوژیکی، به صرفه جویی در انرژی و کاهش مصرف دست یابند.
از طریق ابزار تشخیص ORP، کارکنان می توانند به سرعت فرآیند واکنش تصفیه فاضلاب و اطلاعات وضعیت آلودگی آب را بر اساس اطلاعات بازخورد بلادرنگ درک کنند، در نتیجه مدیریت تصفیه شده پیوندهای تصفیه فاضلاب و مدیریت کارآمد کیفیت محیط آب را درک کنند.
در تصفیه فاضلاب، واکنش های ردوکس زیادی رخ می دهد و عوامل موثر بر ORP در هر راکتور نیز متفاوت است. بنابراین، در تصفیه فاضلاب، کارکنان همچنین نیاز به مطالعه بیشتر همبستگی بین اکسیژن محلول، pH، دما، شوری و سایر عوامل در آب و ORP با توجه به وضعیت واقعی کارخانه فاضلاب دارند و پارامترهای کنترل ORP مناسب برای آب های مختلف را ایجاد می کنند. .