1、氧化还原电位计与溶氧仪在工艺运行中的使用分析摘要：针对阜阳市污水处理厂 CASS 生化池厌氧区、好氧区的不同作用，在两个区域分别安装氧化还原电位计和溶氧仪。采用控制生化池不同运行工况的方式，对两个仪表的数据进行不同时段的记录，同时对反应过程的水质进行采样，化验硝酸根离子、氨氮、总氮、总磷浓度。通过对仪表和化验数据的对比分析，深入了解污水处理过程中各个工段的指标浓度变化情况，进而有利于工艺运行的精确控制，有利于进一步优化脱氮除磷效果，同时还可起到节能降耗的目的。 关键词：氧化还原电位计； 溶氧仪； CASS 中图分类号： U215.14 文献标识码： A 文章编号： 污水处理系统中存在着多种氧化
2、还原反应，构成了复杂的氧化还原体系。氧化还原电位值是多种氧化物和还原物反应的综合结果，简称 ORP或 Eh。 氧化还原电位值与氧化剂、还原剂浓度的对数及转移电子数有关。它反映出体系氧化-还原能力的相对程度，同时反映系统中化合物的组成、PH 和温度等对系统氧化还原能力的影响1。DO 仪在厌氧环境和缺氧环境中难以发挥作用，而 ORP 可为过程控制和状态评估提供有用的信息。虽然它不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标，但能帮助我们了解水质电化学特性，分析水质性质。常规来说，好氧区 ORP 大于+100mv,一般为+300400mv,厌氧区小于-100mv,一般为-200-250mv2。 工艺简介
3、阜阳污水处理厂处理工艺为 CASS 工艺，每个生化单池分为生物选择区、厌氧区、好氧区，体积比为 1：5：30。生化池工艺特点为进水 1 个小时，进水同时好氧区曝气，好氧混合液回流至生物选择区（回流比20%） ，曝气 2 个小时，回流 1 小时，静沉 1 小时，滗水 1 小时。 二、试验过程 1、厌氧区反应过程 A.运行方式一 好氧区曝气结束时 DO 控制在 2mg/l。厌氧区 DO 与 ORP 变化见下图。（其中，DO、NO3-曲线 Y 轴见右侧次坐标轴） 图 1-1 好氧末端溶解氧 2mg/l 时厌氧区反应工况 边进水边回流时，溶解氧逐步升高；NO3-逐步上升；ORP 始终在-200mv 以
4、下，并逐步降低，进水结束时呈现峰值；由于这 1 个小时是连续进水，TN、TP、NH3-N 均未有明显变化。 进水、回流结束后，溶解氧逐步降低；NO3-先由于反硝化有所下降，后受好氧区NO3-增高有所影响；停止回流 1 小时后，厌氧区释磷，TP 有所增加；ORP 的变化趋势与NO3-、TN、TP、NH3-N 浓度的变化趋势相反，升高后降低，但变化不明显。 B. 运行方式二 好氧区曝气结束时 DO 控制在 3mg/l。 图 1-2 好氧末端溶解氧 3mg/l 时厌氧区反应工况图 边进水边回流时，DO 逐步升高；ORP 逐步降低；相对运行方式一，NO3-有所增长。 相对运行方式一，曝气初期 DO 控
5、制稍高，则在曝气 90 分钟，回流结束 30 分钟后，厌氧区 DO 达到最高值，ORP 降到最低值，TP 由于吸磷降到最低；TN、NH3-N 变化不明显；NO3-继续增长。 曝气结束后，DO 降低，NO3-继续增长，ORP 有所回升。 2、好氧区反应过程 A.运行方式一 好氧区曝气结束时 DO 控制在 2mg/l。 图 2-1 好氧末端溶解氧 2mg/l 时好氧区反应工况图 边进水边回流时，DO 逐步升高，但上升缓慢；由于稀释作用，NH3-N、TN、TP 均较低；ORP 全部高于 200mv，随NO3-稍有增长。 进水结束后，DO 上升明显，NO3-持续稳步上升。 TP 始终逐步下降，静沉时，
6、TP、DO 下降明显。 曝气 60 分钟时，由于氨化作用，NH3-N、TN 有所上升，后稍有下降。B运行方式二 好氧区曝气结束时 DO 控制在 3mg/l。 图 2-2 好氧末端溶解氧 3mg/l 时厌氧区反应工况图 为提高末端溶解氧，曝气初期溶解氧较高。 进水结束后，DO 上升明显，NO3-持续稳步上升。 ORP 虽然变化不大，但是在总体上还是随着NO3-的增长而增长。 曝气 30 分钟时，氨化效果较明显，后有所降低，最终出水 TN 低于运行方式一。 3.去除率对比 表 1 不同工况的去除率对比 通过以上数据及运行模式有如下发现： 厌氧区 ORP 很低，末端溶解氧在 3mg/l 左右时，若停
7、运一周期，污泥处于饥饿状态，去除效果相对较好。 进水初期和末期 DO 均较高时，氨氮去除率较高。 三、结论： 1、由于每周期进水占池容积较小，有很大的稀释作用。同时 CASS工艺为非限制性曝气，即进水的同时曝气，所以在整个运行周期内，除TP 外，厌、好氧区的 TN、NH3-N 指标变化不是很大。 2、厌氧区的NO3-始终呈增长趋势；NH3-N、TN 值的变化趋势同ORP 的变化趋势基本相反。在厌氧区反硝化现象不明显，即好氧区存在明显的同步硝化反硝化现象3。 3、好氧区 ORP 均在+200mv 以上，且起伏不大。 厌氧区 ORP 值越低，好氧区曝气结束时溶解氧在合适范围内，各项指标的去除效果较
8、好。 4、ORP 能很好的指示厌氧区的氧化还原状态，相对来说，受DO、NO3-的影响较大。 5、使用 ORP 与 DO 相结合的方式，跟踪曝气过程中污水氧化还原性质，控制曝气时间，以此来实现最经济的曝气控制，以节省运营成本。 参考文献： 1 陈韬，彭永臻，田文军，等ORP 检测在水处理中的应用J中国给水排水，2003，19(5)：2022 2 高警峰，彭永臻，王淑莹，等以 DO、ORP、pH 控制 SBR 法的脱氮过程J中国给水排水，2001，17(4)：611 3 汪慧贞，张雅君 ，陈鹏 ，等.氧化还原电位在 CAST 工艺中的应用J水处理技术，2008，24（11）:65-71 作者简介：刘阳（1982-） ，女，安徽阜阳人，工程师，从事污水处理运行管理及技术研究。
