【環保學院】ORP在汙水處理中有何指示作用?它與硝化反硝化是什麼關係?

2021-01-14 環保學院

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1、什麼是ORP？

 ORP又叫氧化還原電位，即用來反映水溶液中所有物質表現出來的宏觀氧化還原性。氧化還原電網越高，氧化性越強，氧化還原電位越低，還原性越強。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則表示溶液顯示出一定的還原性。

 

2、ORP如何測量？

 測量ORP的儀器是應用PH和ORP電極，提供反硝化反應動力學和計量學信息，也可測量硝酸鹽濃度，並不提供反消化速率信息。


3、ORP數值有何指示作用？

 ORP值與硝酸氮濃度具有很好的線性正相關性。

反硝化的活性隨氧化還原電位的增高而降低。DO也會抑制反硝化過程。當缺氧段末端測得ORP值低時可認為硝酸氮得到有效去除，可充分利用進水中的有機碳進行反硝化。DO高了造成反硝化過程受到抑制，那麼硝酸氮得不到充分去除，那麼ORP自然會升高。


溶解氧抑制反硝化過程，這個溶解氧是指生物膜或絮體內部的DO濃度，而不是我們通常測得的液相DO濃度。通常測得液相DO濃度為0.5mg/L時其實在生物膜或絮體內部幾乎是沒有DO的。一般懸浮活性汙泥法中反硝化DO保持在0.5mg/L下，在附著生長系統中，生物膜對氧傳遞阻力較大，允許更高的溶解氧濃度。


個人認為，把ORP對應VFA，與深度厭氧檢測VFA是一樣的，因為我們檢測的是生化反應平衡之後的殘餘量。ORP，反映的是反硝化反應之後的殘餘，ORP越高，說明反硝化越不徹底，反應進行的相對較差。我覺得大家視乎把ORP這個參數看作與COD,BOD這類的指標了，ORP的值大小只是反映了反硝化進行得是否徹底，而不是ORP值大小會對反硝化產生什麼影響。搞清楚這個關係後再來談ORP比較合適。如果硝化反應進行的很不徹底，我是說如果，回流過去的硝酸樣濃度很低，ORP顯示也很低，何來的反硝化？但是硝酸鹽濃度低，orp低並不一定會代表反硝化進行的比較徹底。

 

4、ORP就能反應硝化反硝化的程度嗎？

ORP並不是針對性的反應反硝化進行的程度，它是多種氧化物質和還原物質進行氧化還原反應的綜合結果，是針對整個氧化還原狀態給出的一個綜合指標。

ORP對硝酸鹽濃度的反應是通過繪製相關曲線而總結出來的，不像BOD,COD,PH這樣的監測儀表所反應的數據實實在在就是水中BOD,COD,PH的實際值。很多因數會對ORP值產生影響，所以具體問題具體分析。以現場為主是很有必要的。還有ORP檢測儀應該是安裝在缺氧段的末端的，在缺氧段的首段和末端，硝酸鹽的濃度肯定是前高后低，回流消化液硝酸鹽濃度高進入前段，在流到末端的過程中被去除，在末端變低。常說的回流硝酸鹽濃度高那麼ORP值就高要看ORP是安裝在什麼地方的，我想不可能把這個儀表安裝在首段吧。理論上說是ORP小反消化徹底。ORP高反硝化不徹底。很多實驗張證明：好氧區的ORP在+100到+400之間，缺氧區在-100到-200之間，理論上在這個範圍內能反應消化與反消化正常進行。 


5、總結

根據大家的觀點，我認為現在達成這樣的共識：在缺氧池的進流硝酸樣濃度越高，越有利於反硝化，反硝化反應速率越高，脫氮效果越好。ORP儀表一般裝在出口位置，反硝化進行的越徹底，數值越低。當然，硝酸鹽濃度並不是反硝化反應的唯一決定因素，還要看碳源、溫度、PH值等對反硝化的影響。     

氧化還原電位ORP應該是工藝中的參數，有的廠採用的A2O工藝，在厭氧區和缺氧區裝有ORP儀表，要求一般厭氧段的ORP應小於－250mV，缺氧段控制在－100mV左右，好氧段控制在40mV以上。  

如厭氧段ORP升高，表明DO值過大，可能與回流比過大帶入更多的氧及回流汙泥中帶入太多的氮有關，還與攪拌強度太大產生空氣復氧有關。 

如缺氧段ORP升高，表明DO值過大，可能與回流比過大帶入更多的氧有關，另外還與攪拌強度太大產生空氣復氧有關。 

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