ORP在废水处理过程中的作用

无论是工业废水处理还是市政污水处理，都会用到“氧化剂”，氧化剂通常用作两个方面：

一、在市政污水中，通常用作杀毒用

就化学法消毒而言，液氯、二氧化氯、氯胺及臭氧作为氧化消毒剂，其消毒效率顺序为:O₃>ClO₂>CL₂>NH₂CI，消毒持久性顺序为:NH₂Cl>C1O₂>Cl₂>O₃，成本费用顺序为:O₃>ClO₂>NH₂Cl>Cl₂，在水处理过程可都会产生各自的副产物，因此对消毒剂的选择应该综合考虑。从消毒成本、使用方便性及安全性方面来说，氯消毒是较好的方法，但其主要问题是产生三卤甲烷等“三致”有毒副产物;二氧化氯消毒所产生的副产物亚氯酸盐等对人体的危害性较大;氯胺的杀菌效果较差，不宜单独作为饮用水消毒剂使用，但若将其与其他消毒剂结合作用，即可以保证消毒效果，又可减少三卤甲烷的产生，且可延长在配水管网中的作用时间，是可以考虑的一种消毒技术;臭氧消毒虽具有最强的消毒效果，并且不直接产生三卤甲烷等“三致”副产物，能明显改善水质，是今后发展的方向。这四种消毒剂应用于饮用水消毒时各有所长，又都有一定的局限性，需要结合实际情况综合考虑，来选择最适宜的消毒剂。
二、氧化还原电位ORP在工业废水中的运用

在工业废水中氧化剂通常用于破坏COD有机物、降粘、杀菌等。

在我们使用氧化剂是需要做出一个选择，那就是氧化性的大小判断，我们就需要用到这个ORP的概念。氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential，简称ORP），也称为还原电位或氧化还原电势，是衡量氧化还原反应中氧化剂和还原剂相对强度的一个指标。它是一个电化学参数，通常用伏特（V）来表示。

在电化学电池中，氧化还原电位是由电池的两个半反应的电势差决定的。这两个半反应分别是氧化半反应和还原半反应。氧化半反应是指物质失去电子的过程，而还原半反应是指物质获得电子的过程。在一个氧化还原电对中，氧化剂倾向于获得电子，而还原剂倾向于失去电子。

氧化还原电位的测量通常是相对于标准氢电极（Standard Hydrogen Electrode，SHE）来进行的。标准氢电极的电位被定义为0伏特。当其他氧化还原电位与标准氢电极构成电池时，通过测量两个电极之间的电压差，就可以得到该氧化还原电位的电位。例如下表：

 

氧化还原电位的数值可以告诉我们一些重要的信息：

（1）较高的氧化还原电位表示一个较强的氧化剂或较弱的还原剂。

（2）较低的氧化还原电位表示一个较弱的氧化剂或较强的还原剂。

（3）当两个氧化还原电对的电位差较大时，它们之间的反应更容易进行。

     其中，常用的氧化剂比较就可以看出来，哪个更强，哪些更弱，甚至强的可以把弱氧化剂氧化掉，当然我们也不要忽略了还原性能，它们不仅在水处理行业中应用广泛，在其他行业也有很多应用。由于工艺使用的便利性，我们采用次氯酸和双氧比较多一些，但是又会存在“危险化学品”的安全隐患，因此使用时需要根据当地政府政策和环保局要求规定进行采购。

三、ORP在水处理中的其他重要应用

ORP（氧化还原电位）在废水处理中扮演着重要的角色，它是一种测量水体氧化还原能力的指标，能够反映水体中氧化剂和还原剂的相对浓度。通过监测和控制ORP值，可以有效地优化废水处理过程，提高处理效率，节省能源，并确保处理出水达到环保标准。以下是ORP在废水处理中的几种主要应用：

1.好氧生物处理过程中的曝气控制

在好氧生物处理中，ORP可以作为控制曝气量的依据。好氧微生物在较高的ORP值下生长更好，因此通过维持适当的ORP值，可以确保有机物的有效降解和硝化过程的进行。例如，通过设定ORP值在+100mV到+400mV之间，可以有效促进好氧微生物的活性，从而提高COD和BOD的去除效率。

2. 缺氧生物处理过程中的反硝化控制

在缺氧生物处理中，ORP值的控制对于反硝化过程至关重要。通过监测ORP值，可以判断反硝化过程是否进行得彻底。一般来说，当ORP值低于+50mV时，反硝化过程较为活跃，此时硝态氮会转化为氮气排出。通过控制ORP值，可以优化反硝化过程，减少能源消耗，并防止过量曝气导致的不必要成本。

3.厌氧生物处理过程中的释磷控制

在厌氧生物处理中，ORP值的控制对于释磷过程非常重要。在厌氧条件下，聚磷菌会释放磷到水体中，而在ORP值较低的情况下（如-100～-225mV），这一过程更为显著。通过控制ORP值，可以有效地促进磷的释放，进而在后续的好氧过程中通过生物除磷技术去除磷，提高出水质量。

4. 节能降耗

ORP值的监测和控制可以帮助优化整个废水处理过程的能源使用。通过实时监测ORP值，可以精确地控制曝气量和时间，避免不必要的能源浪费。例如，在好氧处理中，可以根据ORP值的变化调整曝气强度，确保在满足处理需求的同时，最大程度地节约能源。

5. 精细管理和实时监控

ORP在线监测仪表可以提供实时的数据反馈，使得管理人员能够快速响应水体污染状态的变化，通过数据分析，可以发现处理过程中的问题，并及时调整工艺参数，确保水处理系统稳定运行。这种实时监控和精细管理的能力，对于提高废水处理效率和出水质量具有重要意义。

6. 污水处理

在污水处理中，ORP是一个关键的控制参数，它能够帮助监测和调整处理过程中的氧化还原状态。通过测量ORP值，操作人员可以判断污水中的有机污染物浓度、溶解氧水平以及微生物的代谢状态。例如，较高的ORP值通常表明污水中有机污染物浓度较低，而较低的ORP值则可能意味着还原性物质或有机污染物的浓度较高。

根据ORP值的变化，可以调整水处理工艺参数，如曝气量、化学药剂的投加量等，以优化处理效果。例如，在好氧生物处理过程中，通过控制ORP值在一定范围内，可以确保有机物的有效降解和微生物的最佳活性。

7. 水质监测

ORP是水质监测中的一个重要参数，它能够反映水体的氧化还原状态，对于评估水体的生态环境和卫生状况具有重要意义。例如，在游泳池水处理中，ORP值可以作为消毒效果的一个指标，帮助确保水质安全。
8. 环境监测

在环境监测中，ORP的测量有助于评估河流、湖泊等自然水体的健康状况。通过监测ORP值的变化，可以及时发现水体污染情况，为环境保护提供科学依据。
9. 科研实验

在科学研究中，ORP测量是许多实验的常规手段，特别是在涉及氧化还原反应的化学、生物学和环境科学实验中。通过精确测量ORP值，研究人员可以更好地理解反应机制和过程。在实际应用中，氧化还原电位被广泛用于监测和控制化学反应的进程，如在环境监测、工业生产、电化学传感器以及生物医学研究等领域。通过测量和控制氧化还原电位，可以有效地控制反应条件，优化反应效率，以及确保反应的安全性。

技术特点
ORP测量仪通常具备以下技术特点：
（1）高灵敏度和准确性：能够精确测量溶液的氧化还原电位。
（2）稳定性和可靠性：长时间稳定工作，不易受环境因素影响。
（3）易于操作：通常配备中文显示和菜单操作，方便用户使用。
（4）多功能性：除了测量ORP值，在运用ORP进行水处理时，还需要考虑其他影响因素，如溶解氧（DO）、pH值、温度等。这些因素都会影响ORP值，因此在分析和调整工艺时，需要综合考虑这些因素的相互作用。

综上所述，它是一个综合指标的指示器。

ORP作为反映水体宏观氧化还原性的综合指标，可以与其他参数（如溶解氧、pH、温度等）结合使用，为污水处理提供更全面的控制策略。通过综合考虑这些因素，可以更准确地判断和控制废水处理过程中的各种生化反应。

总之，ORP在废水处理中的应用是多方面的，它不仅可以作为控制参数优化处理过程，还可以作为监测工具提供实时数据，帮助实现废水处理的精细化管理和高效运行。通过合理利用ORP监测和控制技术，可以有效提高废水处理的效率和效果，同时降低运营成本。