تطبيق ORP في معالجة مياه الصرف الصحي

ما الذي يمثله ORP في معالجة مياه الصرف الصحي؟
يعنيORP إمكانية الأكسدة والاختزال في معالجة مياه الصرف الصحي. يتم استخدام ORP لتعكس خصائص الأكسدة الكلية لجميع المواد الموجودة في المحلول المائي. كلما زادت احتمالية الأكسدة والاختزال، زادت قوة خاصية الأكسدة، وكلما انخفضت إمكانية الأكسدة، زادت قوة خاصية الاختزال. بالنسبة للمسطحات المائية، غالبًا ما تكون هناك إمكانات متعددة للأكسدة والاختزال، مما يشكل نظام الأكسدة والاختزال المعقد. وإمكانية الأكسدة والاختزال هي النتيجة الشاملة لتفاعل الأكسدة والاختزال بين المواد المؤكسدة المتعددة والمواد المختزلة.
على الرغم من أنه لا يمكن استخدام ORP كمؤشر لتركيز مادة مؤكسدة معينة ومادة مختزلة، إلا أنه يساعد على فهم الخصائص الكهروكيميائية للمسطح المائي وتحليل خصائص المسطح المائي. وهو مؤشر شامل.
تطبيق ORP في معالجة مياه الصرف الصحي هناك أيونات متغيرة متعددة وأكسجين مذاب في نظام الصرف الصحي، أي إمكانات الأكسدة والاختزال المتعددة. من خلال أداة الكشف عن ORP، يمكن اكتشاف احتمالية الأكسدة والاختزال في مياه الصرف الصحي في وقت قصير جدًا، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من عملية الكشف والوقت ويحسن كفاءة العمل.
تختلف إمكانات الأكسدة والاختزال التي تتطلبها الكائنات الحية الدقيقة في كل مرحلة من مراحل معالجة مياه الصرف الصحي. بشكل عام، يمكن للكائنات الحية الدقيقة الهوائية أن تنمو فوق +100 مللي فولت، والحد الأمثل هو +300～+400 مللي فولت؛ تقوم الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية الاختيارية بإجراء التنفس الهوائي أعلى من +100 مللي فولت والتنفس اللاهوائي أقل من +100 مللي فولت ؛ تتطلب البكتيريا اللاهوائية الملزمة -200～-250mV، من بينها الميثانوجينات اللاهوائية الملزمة تتطلب -300～-400mV، والأمثل هو -330mV.
تتراوح بيئة الأكسدة والاختزال الطبيعية في نظام الحمأة المنشطة الهوائية بين +200～+600 مللي فولت.
كإستراتيجية تحكم في المعالجة البيولوجية الهوائية، والعلاج البيولوجي لنقص الأكسجين، والمعالجة البيولوجية اللاهوائية، من خلال مراقبة وإدارة ORP لمياه الصرف الصحي، يمكن للموظفين التحكم بشكل مصطنع في حدوث التفاعلات البيولوجية. من خلال تغيير الظروف البيئية لعملية العملية مثل:
●زيادة حجم التهوية لزيادة تركيز الأكسجين المذاب
● إضافة المواد المؤكسدة وغيرها من التدابير لزيادة إمكانية الأكسدة
●تقليل حجم التهوية لتقليل تركيز الأكسجين المذاب
● إضافة مصادر الكربون والمواد المختزلة لتقليل احتمالية الأكسدة، وبالتالي تعزيز التفاعل أو منعه.
لذلك، يستخدم المديرون ORP كمعلمة تحكم في المعالجة البيولوجية الهوائية، والعلاج البيولوجي لنقص الأكسجين، والعلاج البيولوجي اللاهوائي لتحقيق تأثيرات علاجية أفضل.
المعالجة البيولوجية الهوائية:
لدى ORP علاقة جيدة بإزالة COD والنترجة. ومن خلال التحكم في حجم التهوية الهوائية من خلال ORP، يمكن تجنب وقت التهوية غير الكافي أو المفرط لضمان جودة المياه المعالجة.
المعالجة البيولوجية لنقص الأكسجين: ORP وتركيز النيتروجين في حالة نزع النتروجين لهما علاقة معينة في عملية المعالجة البيولوجية لنقص الأكسجين، والتي يمكن استخدامها كمعيار للحكم على ما إذا كانت عملية نزع النتروجين قد انتهت. توضح الممارسة ذات الصلة أنه في عملية نزع النتروجين، عندما يكون مشتق ORP للزمن أقل من -5، يكون التفاعل أكثر شمولاً. تحتوي النفايات السائلة على نترات النيتروجين، والتي يمكن أن تمنع إنتاج العديد من المواد السامة والضارة، مثل كبريتيد الهيدروجين.
المعالجة البيولوجية اللاهوائية: أثناء التفاعل اللاهوائي، عند إنتاج مواد مختزلة، ستنخفض قيمة ORP؛ على العكس من ذلك، عندما تنخفض المواد المختزلة، فإن قيمة ORP ستزداد وتميل إلى الاستقرار في فترة زمنية معينة.
باختصار، بالنسبة للمعالجة البيولوجية الهوائية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، فإن ORP له علاقة جيدة مع التحلل الحيوي لـ COD وBOD، وORP له علاقة جيدة مع تفاعل النترجة.
بالنسبة للمعالجة البيولوجية لنقص الأكسجين، هناك علاقة معينة بين ORP وتركيز نيتروجين النترات في حالة نزع النتروجين أثناء المعالجة البيولوجية لنقص الأكسجين، والتي يمكن استخدامها كمعيار للحكم على ما إذا كانت عملية نزع النتروجين قد انتهت. التحكم في تأثير العلاج لقسم عملية إزالة الفسفور وتحسين تأثير إزالة الفسفور. تتضمن عملية إزالة الفوسفور البيولوجية وإزالة الفسفور خطوتين:
أولاً، في مرحلة إطلاق الفوسفور في ظل الظروف اللاهوائية، تنتج بكتيريا التخمير أحماضًا دهنية تحت ظروف ORP عند -100 إلى -225 مللي فولت. يتم امتصاص الأحماض الدهنية بواسطة بكتيريا البوليفوسفات ويتم إطلاق الفوسفور في الجسم المائي في نفس الوقت.
ثانيًا، في حمام السباحة الهوائي، تبدأ بكتيريا البوليفوسفات في تحليل الأحماض الدهنية الممتصة في المرحلة السابقة وتحويل ATP إلى ADP للحصول على الطاقة. ويتطلب تخزين هذه الطاقة امتصاص الفوسفور الزائد من الماء. يتطلب تفاعل الفوسفور الممتص أن يتراوح ORP في حمام السباحة الهوائي بين +25 و+250 مللي فولت حتى تتم إزالة الفسفور البيولوجي.
ولذلك، يمكن للموظفين التحكم في تأثير العلاج لقسم عملية إزالة الفوسفور من خلال ORP لتحسين تأثير إزالة الفسفور.
عندما لا يرغب الموظفون في حدوث نزع النتروجين أو تراكم النتريت في عملية النترجة، يجب الحفاظ على قيمة ORP فوق +50 مللي فولت. وبالمثل، يمنع المديرون توليد الرائحة (H2S) في نظام الصرف الصحي. يجب على المديرين الحفاظ على قيمة ORP لأكثر من -50 مللي فولت في خط الأنابيب لمنع تكوين وتفاعل الكبريتيدات.
اضبط وقت التهوية وكثافة التهوية للعملية لتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للموظفين أيضًا استخدام الارتباط الكبير بين ORP والأكسجين المذاب في الماء لضبط وقت التهوية وكثافة التهوية للعملية من خلال ORP، وذلك لتحقيق توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك مع تلبية ظروف التفاعل البيولوجي.
من خلال أداة كشف ORP، يمكن للموظفين فهم عملية تفاعل تنقية مياه الصرف الصحي ومعلومات حالة تلوث المياه بناءً على معلومات التغذية الراجعة في الوقت الفعلي، وبالتالي تحقيق الإدارة المحسنة لوصلات معالجة مياه الصرف الصحي والإدارة الفعالة لجودة بيئة المياه.
في معالجة مياه الصرف الصحي، تحدث العديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال، كما تختلف العوامل التي تؤثر على ORP في كل مفاعل. لذلك، في معالجة مياه الصرف الصحي، يحتاج الموظفون أيضًا إلى مزيد من الدراسة للعلاقة بين الأكسجين المذاب ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة والملوحة والعوامل الأخرى في الماء وORP وفقًا للوضع الفعلي لمحطة الصرف الصحي، وإنشاء معلمات التحكم في ORP المناسبة للمسطحات المائية المختلفة. .