Chỉ số ORP được nhắc đến rất nhiều trong các máy lọc nước kiềm mà chúng ta hay nghe quảng cáo là uống vào sẽ làm chậm quá trình lão hóa. Bên cạnh đó, nó còn hỗ trợ cho các ngành nước thải để nhận biết và kiểm soát các quá trình bên trong nước thải. Cùng tìm hiểu ngay chỉ số ORP là gì? Chỉ số ORP trong xử lý nước thải là bao nhiêu? Từ đó bạn sẽ biết được hệ thống có đang nitrat hóa hay không?

Table of Contents

Chỉ số ORP là gì?

ORP có tên tiếng anh là Oxygen Reduction Potential (hay còn được viết tắt là Redox), là chỉ số oxy hóa- khử có trong nước. Dễ hiểu hơn chỉ số Oxy hóa – khử tức là khả năng mức độ oxy hóa các chất khác của nước hoặc khử các chất khác.

Ví dụ: nước có thể oxy hóa vừa phải( nước có sục khí), oxy hóa mạnh ( nước clo hay dung dịch hydro peroxit), hoặc khử ( môi trường vi khuẩn kỵ khí hoạt động).

Tóm lại ORP là thức đo độ sạch của nước và khả năng phân hủy các chất gây ô nhiễm.

Chỉ số ORP là bao nhiêu

Chỉ số ORP này được đo bởi máy đo ORP định lượng bằng mV. Chỉ số này cũng bị ảnh hưởng bởi các chỉ số khác như pH, ……

Nếu như ORP dương (+) thì đây là các chất oxy hóa, chỉ số này càng cao thì khả năng oxy hóa chất khác càng cao. Từ đó chúng ta có thể dễ dàng thấy được 1 chất có chỉ số ORP là 300mV thì khả năng oxy hóa các chất khác sẽ gấp 3 lần so với các chỉ số là 100mA. Các chất có chỉ số dương thường là nước lọc, nước khoáng, nước có ga,….

Ngược lại, nếu chỉ số ORP là âm (-) thì chất này có tính khử, giá trị âm càng thấp thì khả năng chống oxy hóa càng cao. Nếu 1 chất có chỉ số ORP là -300mV thì tính chống oxy hóa của chúng sẽ gấp 3 lần các chất có chỉ số -100. Các chất này thường là trà xanh, vitamin C,….

Ứng dụng của ORP

Xử lý nước thải công nghiệp

Các hệ thống Redox được sử dụng trong xử lý nước chủ yếu là khử axit cromic và oxy hóa xyanua. Nếu việc bổ sung nitri vào nước thải có thể ion crom hóa trị 6 thành crom hóa trị 3.

Việc bổ sung clo có thể sử dụng để oxy hóa xyanua, rồi là quá trình thủy phân xyanua clorua để tạo thành xyanua.

Khử trùng nước

Điện cực REDOX có thể đo hiệu quả khử trùng của nước bể bơi, nước khoáng và nước máy. Bởi vì tác dụng diệt khuẩn của coliforms trong nước bị ảnh hưởng bởi điện thế REDOX; điện thế REDOX là một chỉ số đáng tin cậy về chất lượng nước.

Nếu giá trị thế REDOX trong nước hồ bơi và nước khoáng bằng hoặc cao hơn 650mV; điều đó có nghĩa là hàm lượng vi khuẩn có thể chấp nhận được.

Giám sát chỉ số ORP trong nước thải

Để biết được chỉ số của ORP có trong các chất khác nhau thì người ta dùng máy đo chuyên dụng. Vậy máy đo ORP là gì? Nguyên lý hoạt động của nó như thế nào?

Máy đo ORP

Máy đo ORP là thiết bị được thiết kế để đo oxy hóa khử của nước. Máy đo ORP này còn được gọi là đầu dò oxy hóa khử.

Máy đo này đo số lượng electron bị mất như 1 lợi thế đối với quá trình oxy hóa – khử của nước.

Nguyên lý hoạt động của máy đo

Máy đo ORP hay máy đo oxy hóa khử được hoạt động theo nguyên tắc rất đơn giản. Nó là phép đo khả năng truyền điện tử của nước, máy đo này bao gồm 1 điện cực được sử dụng làm đầu dò hoặc cảm biến để đo thế oxy hóa khử của nước. Nó được hoạt động giống như phép đo pH.

Giống như độ pH của dung dịch được đo dựa trên hoạt động của ion hydro thì phép đo ORP là kết quả của sự chuyển động của các electron trong nước. Tùy thuộc vào chất lượng nước, điện cực ORP đóng vai trò quan trọng là chất cho hoặc chất nhận điện tử.

Trong quá trình chuyển điện tử này, một sự khác biệt tầm năng được tạo ra do điện thế. Sự khác biệt này được đo bằng máy Apure để đưa ra kết quả dọc trên thang đo ORP. Do đó máy đo ORP còn được gọi là đầu dò ORP vi phân.

Điện cực của ORP được thiết kế để đọc, nghĩa là đọc null ở 7pH. Độ lệch của ORP có thể được nhìn thấy khi độ lệch của pH cao hơn hoặc thấp hơn 7. Phạm vi giới hạn của máy đo được duy trì trong khoảng từ -1500mV đến 1500mV.

Chỉ số ORP trong xử lý nước thải là bao nhiêu

Khi vận hành hệ thống xử lý nước thải chúng ta luôn thắc mắc trong bể sinh học đang xảy ra quá trình gì? Quá trình nitrat hóa, khử nitrat có đang diễn ra hay không. Hãy cùng xem xét hoạt động của các phản ứng này và giá trị của chỉ số ORP trong xử lý nước thải.

Quá trình Nitrat hóa

Đây là quá trình oxy hóa Amonia (NH4+) thành nitrat (NO3-) bởi vi khuẩn nitrat hóa. Các vi khuẩn nitrat hóa Bacillus hoạt động tốt khi ORP của nước thải từ +100 đến +350mV. Tuy nhiên thực tế ta thấy khi chỉ số lớn hơn +400mV thì quá trình này diễn ra rất mạnh mẽ. Nhiều hệ thống xử lý Amoni không giảm do ORP đạt giá trị âm.

Quá trình khử Nitrat

Quá trình nitrat khử (NO3-) thành nito phân tử được thực hiện bởi vi khuẩn nitrat. Hiệu quả cao khi chỉ số ORP trong xử lý nước thải là +50 đến -50mV

Giảm BOD, loại bỏ chất hữu cơ

Giảm BOD là phân hủy hữu cơ bằng quá trình oxy hóa có oxy. Vi khuẩn thực hiện quá trình oxy hóa BOD xảy ra khi ORP trong nước thải khoảng +50 đến +250mV. Vi khuẩn hiếu khí sử dụng oxy hóa sẽ được cung cấp từ máy sục khí, còn vi khuẩn thiếu khí lấy O2 từ NO3.

Sản xuất Metan

Bể kỵ khí nào cũng cần lượng khí metan (CH4) dồi dào. Quá trình sản xuất metan được thực hiện bởi vi khuẩn sinh khí metan và xảy ra trong ORP từ -175 đến -400mV. Khi chỉ số ORP dưới -100mV nghĩa là sự hình thành sunfua và các axit béo. Vi khuẩn kỵ khí của Envera chứa hàm lượng rất cao các vi khuẩn khí metan

Trong các đường ống cống hay hố gom khi ORP<100mV thì mùi hôi sẽ xuất hiện. Để có thể ngăn chặn mùi hôi này chúng ta cần bổ sung thêm soda để tăng chỉ số ORP lên trên -50mV

Quá trình sinh hóa	Chỉ số ORP (mV)
Quá trình Nitrat hóa	+100 đến +500
Quá trình khử Nitrat	-50 đến +50
Sản xuất khí Metan	-175 đến -400
Giảm BOD, chất hữu cơ	+50 đến +250
Hình thành khí H2S	-50 đến -250
Lên men axit	-100 đến -225

Qua bài viết này chúng ta có thể hiểu được chỉ số ORP là gì? Chỉ số này có quan trọng hay không? Giám sát chỉ số ORP bằng cách nào? Nếu mọi người còn có thắc mắc gì hãy liên hệ với chúng tôi nhé.

Công ty TNHH dịch vụ vệ sinh môi trường số 1 Hà Nội

Địa chỉ: Số 12, ngách 41, ngõ 199 Hồ Tùng Mậu, Quận Từ Liêm, Hà Nội

Số điện thoại: 0963. 313.181