Aplicação de ORP no tratamento de esgoto

O que significa ORP em tratamento de esgoto?
ORP significa potencial redox no tratamento de esgoto. ORP é usado para refletir as propriedades macro redox de todas as substâncias em solução aquosa. Quanto maior o potencial redox, mais forte será a propriedade oxidante, e quanto menor o potencial redox, mais forte será a propriedade redutora. Para um corpo d'água, muitas vezes existem múltiplos potenciais redox, formando um sistema redox complexo. E o seu potencial redox é o resultado abrangente da reação redox entre múltiplas substâncias oxidantes e substâncias redutoras.
Embora o ORP não possa ser utilizado como indicador da concentração de uma determinada substância oxidante e redutora, ele ajuda a compreender as características eletroquímicas do corpo d'água e a analisar as propriedades do corpo d'água. É um indicador abrangente.
Aplicação de ORP no tratamento de esgoto Existem múltiplos íons variáveis ​​e oxigênio dissolvido no sistema de esgoto, ou seja, múltiplos potenciais redox. Através do instrumento de detecção de ORP, o potencial redox no esgoto pode ser detectado em um tempo muito curto, o que pode reduzir significativamente o processo e o tempo de detecção e melhorar a eficiência do trabalho.
O potencial redox exigido pelos microrganismos é diferente em cada etapa do tratamento de esgoto. Geralmente, os microrganismos aeróbios podem crescer acima de +100mV, e o ideal é +300~+400mV; microrganismos anaeróbios facultativos realizam respiração aeróbica acima de +100mV e respiração anaeróbica abaixo de +100mV; bactérias anaeróbicas obrigatórias requerem -200~-250mV, entre as quais os metanógenos anaeróbicos obrigatórios requerem -300~-400mV, e o ideal é -330mV.
O ambiente redox normal no sistema de lodo ativado aeróbico está entre +200~+600mV.
Como estratégia de controle no tratamento biológico aeróbio, tratamento biológico anóxico e tratamento biológico anaeróbio, ao monitorar e gerenciar o ORP do esgoto, a equipe pode controlar artificialmente a ocorrência de reações biológicas. Alterando as condições ambientais da operação do processo, tais como:
●Aumentar o volume de aeração para aumentar a concentração de oxigênio dissolvido
●Adição de substâncias oxidantes e outras medidas para aumentar o potencial redox
●Reduzindo o volume de aeração para reduzir a concentração de oxigênio dissolvido
●Adicionar fontes de carbono e reduzir substâncias para reduzir o potencial redox, promovendo ou prevenindo assim a reação.
Portanto, os gestores utilizam o ORP como parâmetro de controle no tratamento biológico aeróbio, tratamento biológico anóxico e tratamento biológico anaeróbio para obter melhores efeitos de tratamento.
Tratamento biológico aeróbico:
ORP tem uma boa correlação com a remoção e nitrificação de DQO. Ao controlar o volume de aeração aeróbica através do ORP, o tempo de aeração insuficiente ou excessivo pode ser evitado para garantir a qualidade da água tratada.
Tratamento biológico anóxico: ORP e a concentração de nitrogênio no estado de desnitrificação apresentam certa correlação no processo de tratamento biológico anóxico, que pode ser utilizado como critério para julgar se o processo de desnitrificação foi encerrado. A prática relevante mostra que no processo de desnitrificação, quando a derivada do ORP no tempo é inferior a -5, a reação é mais completa. O efluente contém nitrogênio nitrato, que pode impedir a produção de diversas substâncias tóxicas e nocivas, como o sulfeto de hidrogênio.
Tratamento biológico anaeróbico: Durante a reação anaeróbica, quando são produzidas substâncias redutoras, o valor de ORP diminuirá; inversamente, quando as substâncias redutoras diminuem, o valor de ORP aumentará e tenderá a permanecer estável em um determinado período de tempo.
Em suma, para tratamento biológico aeróbio em estações de tratamento de esgoto, o ORP tem uma boa correlação com a biodegradação de DQO e DBO, e o ORP tem uma boa correlação com a reação de nitrificação.
Para o tratamento biológico anóxico, existe uma certa correlação entre o ORP e a concentração de nitrato de nitrogênio no estado de desnitrificação durante o tratamento biológico anóxico, que pode ser usada como critério para julgar se o processo de desnitrificação foi encerrado. Controle o efeito do tratamento da seção do processo de remoção de fósforo e melhore o efeito de remoção de fósforo. A remoção biológica de fósforo e a remoção de fósforo incluem duas etapas:
Primeiro, na fase de liberação de fósforo sob condições anaeróbicas, as bactérias de fermentação produzem ácidos graxos sob condições de ORP de -100 a -225mV. Os ácidos graxos são absorvidos pelas bactérias polifosfato e o fósforo é liberado no corpo d'água ao mesmo tempo.
Em segundo lugar, na piscina aeróbica, as bactérias polifosfato começam a degradar os ácidos graxos absorvidos na etapa anterior e a converter ATP em ADP para obter energia. O armazenamento desta energia requer a adsorção do excesso de fósforo da água. A reação de adsorção de fósforo requer que o ORP na piscina aeróbica esteja entre +25 e +250mV para que ocorra a remoção biológica do fósforo.
Portanto, a equipe pode controlar o efeito do tratamento da seção do processo de remoção de fósforo por meio de ORP para melhorar o efeito de remoção de fósforo.
Quando a equipe não deseja que ocorra desnitrificação ou acúmulo de nitrito em um processo de nitrificação, o valor ORP deve ser mantido acima de +50mV. Da mesma forma, os gestores evitam a geração de odor (H2S) na rede de esgoto. Os gerentes devem manter um valor de ORP superior a -50mV na tubulação para evitar a formação e reação de sulfetos.
Ajuste o tempo de aeração e a intensidade de aeração do processo para economizar energia e reduzir o consumo. Além disso, a equipe também pode usar a correlação significativa entre ORP e oxigênio dissolvido na água para ajustar o tempo de aeração e a intensidade de aeração do processo por meio de ORP, de modo a obter economia de energia e redução de consumo ao mesmo tempo em que atende às condições de reação biológica.
Através do instrumento de detecção de ORP, a equipe pode compreender rapidamente o processo de reação de purificação de esgoto e as informações sobre o status da poluição da água com base em informações de feedback em tempo real, realizando assim o gerenciamento refinado das ligações de tratamento de esgoto e o gerenciamento eficiente da qualidade do ambiente da água.
No tratamento de águas residuais, ocorrem muitas reações redox e os fatores que afetam o ORP em cada reator também são diferentes. Portanto, no tratamento de esgoto, a equipe também precisa estudar mais a fundo a correlação entre oxigênio dissolvido, pH, temperatura, salinidade e outros fatores na água e ORP de acordo com a situação real da estação de esgoto, e estabelecer parâmetros de controle de ORP adequados para diferentes corpos d'água .