تطبيقات ORP في معالجة المياه العادمة

يوجد علاقة خطية إيجابية جيدة بين قيمة ORP وتركيز نيترات الأسيتيك*. تنخفض نشاط عملية إزالة النيتروجين مع ارتفاع جهد الأكسدة-الاختزال. كما أن DO يثبط عملية إزالة النيتروجين. عندما يكون مستوى قيمة ORP منخفضًا في نهاية القسم المحروم من الأكسجين، يمكن الاعتقاد بأن ثاني أكسيد النيتروجين قد تم التخلص منه بفعالية، وبالتالي يمكن استغلال الكربون العضوي الموجود في المياه الواردة لعملية إزالة النيتروجين. إذا ارتفع مستوى DO، فإن ذلك يؤدي إلى تثبيط عملية النتردة، وبالتالي لا يتم التخلص من نيتروجين حمض *ao بشكل كافٍ، مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع قيمة ORP. يعمل الأكسجين المذاب على كبح عملية إزالة النيتروجين، وهو الأكسجين المذاب الذي يشير إلى تركيز الأكسجين داخل الغشاء الحيوي أو الجسيمات الحيوية، وليس تركيز الأكسجين في الطور السائل الذي نقيسه عادةً. عادةً، عندما تكون تركيزات الأكسجين المذاب في الطور السائل 0.5 ملغ/لتر، فإنه في الواقع لا يوجد أكسجين تقريبًا داخل الأغشية الحيوية أو العُقيدات. في طريقة الحمأة النشطة المعلقة، يتم الحفاظ على مستوى الأكسجين المستخدم في عملية إزالة النيتروجين عند 0.5 ملغ/لتر. أما في الأنظمة التي ينمو فيها الكائنات الحية على سطح الأغشية، فإن هذه الأغشية تشكل عائقًا أمام انتقال الأكسجين، ولذلك يمكن السماح بمستويات أعلى من الأكسجين المذاب

لقد فهمت بعض المعاني في ذلك، حيث يتوافق ORP مع VFA، وهو نفس الشيء في اختبار الحالة اللاهوائية، لأن ما نقيسه هو الكمية المتبقية بعد تحقيق التوازن في التفاعلات الكيميائية الحيوية. ORP يعكس الكمية المتبقية بعد عملية إزالة النيتروجين، وكلما كانت قيمة ORP أعلى، دل ذلك على أن عملية إزالة النيتروجين لم تتم بشكل كامل، وأن العملية لم تسر بشكل جيد. أوافق تمامًا، أعتقد أن الجميع يعتبرون معامل ORP كمؤشر مشابه لمؤشرات مثل COD وBOD. فقيمة ORP تعكس فقط مدى اكتمال عملية إزالة النيتروجين، ولا تؤثر قيمة ORP نفسها على سير هذه العملية. من الأفضل توضيح هذه العلاقة أولاً قبل الحديث عن ORP. هناك بعض المنطق في ذلك، لكن إذا كانت عملية النيتراتة غير كاملة، أعني إذا كان تركيز حمض *ao العائد منخفضًا جدًا، وكانت قيمة ORP منخفضة أيضًا، فكيف يمكن أن تحدث عملية إزالة النيترات؟ *انخفاض تركيز أيونات الأسيد وانخفاض قيمة ORP لا يعني بالضرورة أن عملية إزالة النيتروجين تحدث بشكل كامل. يمكن القول إنني أتحايل هنا، لكن هذه هي الحقيقة... ORP ليس مؤشرًا على مستوى عملية إزالة النيتروجين، بل هو نتيجة شاملة لتفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث بين مجموعة متنوعة من المواد المؤكسدة والمختزلة، وهو مؤشر شامل يعكس الحالة الكلية لعمليات الأكسدة والاختزال. يتم تحديد رد فعل ORP تجاه تركيز أيونات *ao من خلال رسم منحنيات مرتبطة به، على عكس أجهزة القياس مثل BOD وCOD وPH، حيث أن البيانات التي تُظهرها هذه الأجهزة هي في الواقع القيم الفعلية لـ BOD وCOD وPH في الماء. هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على قيمة ORP، لذا يجب تحليل كل حالة على حدة. من الضروري التركيز على الموقع نفسه.

كما يجب تركيب جهاز قياس ORP في نهاية القسم الخالي من الأكسجين، وفي بداية ونهاية هذا القسم، فإن تركيز أيونات *AO سيكون مرتفعًا في البداية ومنخفضًا في النهاية؛ حيث يكون تركيز أيونات *AO مرتفعًا في السائل الناتج عن عملية الهضم عند دخوله الجزء الأمامي، ثم يتم التخلص منها أثناء تدفقها إلى النهاية، مما يؤدي إلى انخفاض تركيزها في النهاية. ما تقوله عن ارتفاع تركيز أملاح الأسيد المتدفقة يعني أن قيمة ORP ستكون مرتفعة، ويعتمد الأمر على المكان الذي يتم فيه تركيب جهاز ORP؛ أعتقد أنه من المستحيل تركيب هذا الجهاز في المرحلة الأولى. نظريًا، يكون التحلل الهضمي لـ ORP ضئيلًا تمامًا. ORP: عملية إزالة النيترات غير كاملة. في الوقت الحالي، لا يُستخدم جهاز ORP على نطاق واسع، ومعظم البيانات المتوفرة مستمدة من التجارب. يتراوح قيمة ORP في المنطقة الهوائية بين +100 و+400، بينما يتراوح في المنطقة شبه الخالية من الأكسجين بين -100 و-200. من الناحية النظرية، يمكن أن تتم عمليات الهضم وإعادة الهضم بشكل طبيعي ضمن هذا النطاق.