下水処理におけるORPとは何の略ですか?
ORPは下水処理における酸化還元電位の略です。 ORP は、水溶液中のすべての物質のマクロ酸化還元特性を反映するために使用されます。酸化還元電位が高いほど酸化力が強くなり、酸化還元電位が低いほど還元力が強くなります。水域の場合、多くの場合、複数の酸化還元電位が存在し、複雑な酸化還元システムを形成します。そしてその酸化還元電位は、複数の酸化性物質と還元性物質間の酸化還元反応の総合的な結果です。
ORP は、特定の酸化性物質や還元性物質の濃度の指標としては使用できませんが、水域の電気化学的特性を理解し、水域の特性を分析するのに役立ちます。総合的な指標です。
下水処理における ORP の応用 下水システムには複数の可変イオンと溶存酸素、つまり複数の酸化還元電位が存在します。 ORP検出器により、下水中の酸化還元電位を極めて短時間で検出できるため、検出工程と時間が大幅に短縮され、作業効率が向上します。
微生物が必要とする酸化還元電位は、下水処理の各段階で異なります。一般に好気性微生物は+100mV以上で生育可能ですが、最適条件は+300～+400mVです。通性嫌気性微生物は、+100mV 以上で好気呼吸を行い、+100mV 以下で嫌気呼吸を行います。偏性嫌気性細菌には-200～-250mVが必要で、このうち偏性嫌気性メタン生成菌には-300～-400mVが必要で、最適値は-330mVです。
好気性活性汚泥系における通常の酸化還元環境は+200～+600mVです。
好気性生物処理、無酸素性生物処理、嫌気性生物処理における制御戦略として、下水のORPを監視・管理することで、職員が生体反応の発生を人為的に制御することができます。次のようなプロセス操作の環境条件を変更することによって。
●曝気量を増やして溶存酸素濃度を高めます。
●酸化物質の添加等により酸化還元電位を高める。
●曝気量を減らして溶存酸素濃度を下げる。
●炭素源や還元性物質を添加して酸化還元電位を低下させ、反応を促進または防止します。
したがって、管理者は、より良い治療効果を達成するために、好気性生物処理、無酸素性生物処理および嫌気性生物処理の制御パラメータとしてORPを使用します。
好気性生物処理：
ORP は COD 除去および硝化と良好な相関関係を持っています。 ORPにより好気曝気量を制御することで曝気時間の過不足を回避し、処理水の水質を確保します。
酸素欠乏生物処理：酸素欠乏生物処理工程において、ORPと脱窒状態の窒素濃度には一定の相関があり、脱窒工程が終了したかどうかの判断基準となる。関連する実践では、脱窒のプロセスにおいて、ORP の時間微分値が -5 未満の場合、反応がより完全になることが示されています。排水には硝酸性窒素が含まれており、硫化水素などのさまざまな有毒・有害物質の生成を防ぐことができます。
嫌気性生物処理：嫌気性反応において還元性物質が生成されるとORP値が低下します。逆に還元性物質が減少するとORP値は増加し、一定期間で安定する傾向があります。
つまり、下水処理場における好気性生物処理において、ORPはCODやBODの生分解と良好な相関を示し、ORPは硝化反応と良好な相関を示します。
酸素欠乏生物処理においては、酸素欠乏生物処理中の脱窒状態における硝酸態窒素濃度とORPとの間に一定の相関があり、脱窒工程が終了したかどうかの判断基準となる。リン除去工程部の処理効果を制御し、リン除去効果を向上させる。生物学的リン除去とリン除去には、次の 2 つのステップが含まれます。
まず、嫌気的条件下でのリン放出段階では、発酵菌はORP-100～-225mVの条件下で脂肪酸を生産します。脂肪酸はポリリン酸細菌によって吸収され、同時にリンが水域中に放出されます。
第二に、好気性プールでは、ポリリン酸細菌が前段階で吸収された脂肪酸を分解し始め、エネルギーを得るためにATPをADPに変換します。このエネルギーを貯蔵するには、水から過剰なリンを吸着する必要があります。リンの吸着反応では、生物学的リンの除去が起こるために、好気性プール内の ORP が +25 ～ +250mV である必要があります。
そのため、担当者はORPを通じてリン除去工程部の処理効果を制御し、リン除去効果を向上させることができます。
スタッフが硝化プロセスで脱窒や亜硝酸塩の蓄積が起こることを望まない場合は、ORP 値を +50mV 以上に維持する必要があります。同様に、管理者は下水道システムでの臭気（H2S）の発生を防ぎます。管理者は、硫化物の生成と反応を防ぐために、パイプライン内の ORP 値を -50mV 以上に維持する必要があります。
プロセスの曝気時間と曝気強度を調整して、エネルギーを節約し、消費量を削減します。さらに、スタッフはORPと水中の溶存酸素の間の有意な相関関係を利用して、ORPを通じてプロセスの曝気時間と曝気強度を調整し、生物反応条件を満たしながらエネルギーの節約と消費量の削減を達成することもできます。
ORP検出器により、スタッフはリアルタイムのフィードバック情報に基づいて下水浄化反応プロセスや水質汚染状況情報を迅速に把握することができ、下水処理リンクの高度な管理と水環境品質の効率的な管理を実現します。
廃水処理では多くの酸化還元反応が起こり、各反応器のORPに影響を与える要因も異なります。したがって、下水処理においては、下水処理場の実際の状況に応じて、水中の溶存酸素、pH、温度、塩分などの要因とORPとの相関関係をさらに研究し、さまざまな水域に適したORP制御パラメータを確立する必要があります。 。
投稿日時: 2024 年 7 月 5 日
