Dlaczego związek między ORP a różnymi czynnikami, takimi jak ORP i pH, ORP i DO, powoduje zmiany wartości ORP?Zrozumienie związku między zmianami wartości ORP a różnymi czynnikami, musimy zacząć od definicji ORP!
1、 Definicja ORP jest pełną angielską nazwą ORP, co oznacza potencjał utleniania-zmniejszania.Jest to różnica między potencjałem utleniania-redukcji elektrody wskaźnikowej i elektrody porównawczej w cieczy, który może dostarczyć kompleksowego wskaźnika stanu utleniania-redukcji całego układu.wskazuje, że zawartość substancji redukujących lub zanieczyszczeń organicznych w systemie oczyszczania ścieków jest wysoka, stężenie tlenu rozpuszczonego jest niskie, a środowisko redukujące dominuje.stężenie rozpuszczonego tlenu lub substancji utleniających jest wysokieTradycyjna technologia oczyszczania wody z redukcją utleniania ma wady, takie jak niedokładne warunki kontroli, marnotrawstwo chemikaliów,i nieprzyjazne dla środowiskaJednakże za pomocą przyrządów pomiarowych ORP i wykorzystania sygnałów elektrycznych ORP jako środków wykrywania i sterowania,dokładny poziom kontroli technologii oczyszczania wody z redukcją utleniania może być znacznie poprawionyJego zasada wykrywania jest podobna do pH, a wiele instrumentów do wykrywania pH online ma metodę wykrywania dwóch kanałów, w tym kanał wykrywania ORP.Podsumowanie, ORP jest ważnym kierunkiem rozwoju technologii automatycznego sterowania i precyzyjnego sterowania beztlenowego w oczyszczalniach ścieków, co ma duże znaczenie dla oszczędności energii,kontrolę dróg metabolicznych mikroorganizmów beztlenowych, a także poprawy efektywności leczenia.
2、 Ze względu na liczne reakcje utleniania-redukcji występujące w procesie oczyszczania ścieków oraz różne czynniki wpływające na ORP w każdym reaktorze,trudno jest ustalić, który czynnik jest główną przyczyną zmian ORPNa przykład w systemie oczyszczania osadów aktywnych znajduje się wiele substancji organicznych, a duże zmiany w stężeniu materii organicznej powodują niewielkie zmiany w ORP,ale trudno jest ustalić, która materia organiczna jest główną przyczyną zmian ORPDlatego przed badaniem orientacyjnego wpływu zmian ORP na oczyszczanie ścieków konieczne jest najpierw zrozumienie czynników wpływających na zmiany.
1Jak wiadomo, rozpuszczony tlen (DO) odnosi się do ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie.należy kontrolować w dawce 4 mg/lDO zbiornika denitryfikacji beztlenkowej powinno wynosić 0,5 mg/l. W zbiornikach beztlenowych tlen molekularny jest w zasadzie nieistniejący, a azot azotowy jest najlepiej mniejszy niż 0,2 mg/l.jako utleniacz w oczyszczaniu ściekówW czystej wodzie istnieje liniowy związek między logaritmem ORP a DO, a ORP wzrasta wraz ze wzrostem DO. 2.W oczyszczaniu ścieków pHOptymalne pH dla wzrostu mikroorganizmów aerobowych i bakterii produkujących kwas fermentacyjny wynosi 6,5 - 8.5, podczas gdy optymalne pH dla bakterii wytwarzających metan jest 6,8-7
2Aby kontrolować odpowiednią wartość pH, zazwyczaj osiąga się ją poprzez regulację za pomocą alkalizmu.W fazie produkcji kwasuBakterie produkujące kwas rozkładają duże cząsteczki organiczne w celu wytworzenia kwasów tłuszczowych i dwutlenku węgla, które mają działanie obniżające pH.wytwarzanie amoniaku podczas rozkładu białek ma wpływ na zwiększenie pHPodczas fazy wytwarzania metanu bakterie produkujące metan mogą użyć kwasu octowego do wytwarzania metanu, co może zwiększyć wartość pH systemu.Wartość pH jest ważnym czynnikiem powodującym wzrost i spadek ORP, a im wyższa wartość pH, tym niższa ORP; Im niższa wartość pH, tym wyższa ORP.korelacja pomiędzy pH a ORP nie jest tak silna jak w czystej wodzie z powodu wpływu aktywności drobnoustrojów, rozpuszczonego tlenu i innych czynników na ORP.
3. Temperatura
Temperatura jest bardzo ważnym wskaźnikiem w procesie oczyszczania ścieków.podczas gdy mikroorganizmy beztlenowe mają optymalne temperatury około 35 °C i 55 °C.
W procesie oczyszczania ścieków anaerobowych zmiany temperatury mają znaczący wpływ na skład i proliferację mikroorganizmów, szybkość produkcji metanu,i właściwości osadowania osaduW związku z tym w celu zapewnienia stabilności działania zbiornika beztlenowego,temperatura ścieków jest zwykle regulowana do 35 °C lub 55 °C poprzez wieże chłodzące i ogrzewanie parą przed wprowadzeniem do zbiornika beztlenowego.
Praktyka badawcza wykazała, że im wyższa temperatura roztworu, tym niższa ORP roztworu; wpływ temperatury jest również taki sam w procesie oczyszczania ścieków.,Im wyższa temperatura w procesie oczyszczania wody, tym niższa ORP, która jest również związana ze zmniejszeniem gromad cząsteczek wody spowodowanych wzrostem temperatury.
Ponadto zmiany temperatury mogą również prowadzić do zmian kwasowości, rozpuszczalności gazu, aktywności biologicznej oraz równowagi między zanieczyszczeniami wody, wpływając w ten sposób na ORP.
4. Skład mikroorganizmów
W systemach biologicznego oczyszczania ścieków istnieje unikalny ekosystem.
W dwufazowym bioreaktorze beztlenowym osiągnięto skuteczne oddzielenie bakterii wytwarzających kwas i bakterii wytwarzających metan, ułatwiając kontrolę i zarządzanie systemem.W UASB zdominowany przez błoto płynne, bakterie wytwarzające kwas i bakterie wytwarzające metan zostały sekwencyjnie przesiewane wzdłuż kierunku przepływu wody.dominujące gatunki bakterii przesuwają się od bakterii wytwarzających kwas do bakterii wytwarzających metan z zewnątrz do wewnątrz.
W systemach reakcji beztlenowych należy kontrolować stężenie DO i ORP na bardzo niskim poziomie, zwłaszcza na etapie produkcji metanu,gdzie potencjał redukcji utleniania nie może przekroczyć -330 mV.
Obecność rozpuszczonego tlenu (DO) jest nieunikniona w przypływie, ale w wyjątkowym ekosystemieORP systemu szybko zmniejsza się do zakresu odpowiedniego dla wzrostu bakterii metanowych dzięki synergistycznym i symbiotycznym działaniom między mikroorganizmami aerobowymi.Zjawisko niskiego potencjału redoksowego występuje nie tylko w reaktorach beztlenowych, ale również w błocie płynnym w zbiornikach wentylacyjnych. 5.Działalność mikroorganizmów w anaerobowym osadzie aktywnym może być przedstawiona przez maksymalny wskaźnik produkcji metanu i maksymalny wskaźnik usunięcia CODAktywność osadów aktywowanych aerobicznie może być również wyrażona przez maksymalny właściwy współczynnik usunięcia COD. Im wyższa aktywność mikroorganizmów, tym większa aktywność mikroorganizmów.im szybciej jest tempo zużycia tlenu i produkcji substancji redukującychORP, jako kompleksowy wskaźnik odzwierciedlający makroskopowe właściwości redoksowe zbiorników wodnych, ma różne czynniki wpływające.Oprócz głównych czynników wpływających wymienionych powyżej, istnieją również czynniki takie jak ciśnienie, materia organiczna, materia stała i gatunki drobnoustrojów.właściwości redoksowe zbiorników wodnych są również wynikiem kombinacji wielu czynników.
3、 Zastosowanie ORP w oczyszczaniu ścieków.w szczególności w oczyszczaniu ścieków powstałych w wyniku precyzyjnego obróbki metaliW systemie ściekowym występują różne jony walencyjne i rozpuszczony tlen, a mianowicie wiele par redoksowych.Za pośrednictwem internetowych instrumentów monitorowania ORP, potencjał redukcji utleniania w ściekach można wykryć w bardzo krótkim czasie, bez konieczności pobierania próbek i pomiarów w laboratorium.Dzięki temu proces testowania może być znacznie skrócony i poprawiona wydajność pracy.Ważne reakcje redoksowe w systemach oczyszczania ścieków obejmują biodegradację zanieczyszczeń organicznych, takich jak węgiel, azot i fosfor, hydrolizę i zakwaszanie materii organicznej,reakcje nitryfikacji i denitryfikacji, uwalnianie fosforu przez organizmy, wchłanianie fosforu przez organizmy itd.
1Potencjał redukcji utleniania wymagany przez mikroorganizmy różni się na różnych etapach oczyszczania ścieków.o optymalnym zakresie od +300 do +400mV; fakultatywne mikroorganizmy beztlenowe oddychają aerobowo powyżej +100 mV i beztlenowo poniżej +100 mV; wymóg dla obowiązkowych bakterii beztlenowych wynosi od -200 do -250 mV,z obowiązkowymi metanogenami beztlenowymi wymagającymi od -300 do -400 mV, a optymalny zakres wynosi -330 mV. Normalne środowisko redoksowe w systemie procesu aerobowych osadów aktywnych wynosi od +200 do +600 mV.Odpowiedni zakres wartości ORP dla powszechnych procesów reakcyjnych w procesie biochemicznego oczyszczania ścieków przedstawiony jest w poniższej tabeli.:
2Jako strategia kontroli w leczeniu biologicznym aerobowym, leczeniu biologicznym beztlenkowym i leczeniu biologicznym beztlenkowym, poprzez monitorowanie i zarządzanie ORP ścieków,personel zarządzający może sztucznie kontrolować występowanie reakcji biologicznychPoprzez zmianę warunków środowiskowych działania procesu, takich jak zwiększenie szybkości wentylacji, zwiększenie stężenia rozpuszczonego tlenu i dodanie substancji utleniających,można podjąć środki w celu zwiększenia potencjału redukcji utleniania, zmniejszyć szybkość wentylacji, zmniejszyć stężenie rozpuszczonego tlenu oraz dodać źródła węgla i substancje redukujące w celu zmniejszenia potencjału redukcji utleniania,tym samym sprzyjając lub hamując postęp reakcjiDlatego też menedżerowie mogą używać ORP jako parametru kontrolnego w leczeniu biologicznym aerobowym, leczeniu biologicznym beztlenowym i leczeniu biologicznym beztlenowym w celu osiągnięcia lepszych wyników leczenia.
Leczenie biologiczne aerobowe:
ORP ma dobrą korelację z usuwaniem COD i nitryfikacją.zapewnienie jakości wody w oczyszczonym spływie. Anaerobowe leczenie biologiczne: istnieje pewna korelacja między ORP a stężeniem azotu w stanie denitryfikacji podczas anaerobowego leczenia biologicznego,który może być wykorzystany jako kryterium do określenia, czy proces denitryfikacji zakończył sięPraktyka dotychczasowa wykazała, że w procesie denitryfikacji, gdy pochodna ORP w stosunku do czasu jest mniejsza niż -5, reakcja jest bardziej dokładna.Odpływ zawiera azot azotany, które mogą zapobiegać wytwarzaniu różnych toksycznych i szkodliwych substancji, takich jak siarkowodór.gdy wytwarzane są substancje redukujące, wartość ORP zmniejszy się; wręcz przeciwnie, w miarę zmniejszania się substancji redukujących wartość ORP wzrośnie i będzie miała tendencję do stabilizacji w ciągu pewnego okresu czasu.istnieje dobra korelacja między ORP a biodegradacją COD i BOD, jak również reakcje ORP i nitryfikacji, do aerobowego biologicznego oczyszczania w oczyszczalniach ścieków.istnieje pewna korelacja między ORP a stężeniem azotu azotanu w stanie denitryfikacji podczas procesu anaerobowego biologicznego oczyszczania, który może być wykorzystany jako kryterium do określenia, czy proces denitryfikacji zakończył się. 3.Kontrola efektywności obróbki procesu usuwania fosforu i poprawa efektywności usuwania fosforu w celu usuwania fosforu biologicznego obejmuje dwa etapy:: po pierwsze, w środowisku beztlenowym odbywa się etap uwalniania fosforu. Bakterie fermentacyjne wytwarzają kwasy tłuszczowe w warunkach ORP od -100 do -225 mV,które są wchłaniane przez bakterie gromadzące polifosforany i uwalniane do wodyPo drugie, w zbiorniku aerobowym bakterie gromadzące fosfor zaczynają rozkładać kwasy tłuszczowe wchłaniane w górnym etapie i przekształcają je z ATP w ADP w celu uzyskania energii.Przechowywanie tej energii wymaga adsorpcji nadmiaru fosforu z wody, a reakcja adsorpcji fosforu wymaga ORP od +25 do +250 mV w zbiorniku aerobowym do biologicznego przechowywania fosforu.pracownicy mogą kontrolować skuteczność obróbki w odcinku procesu usuwania fosforu i poprawić efekt usuwania fosforu za pomocą ORPW przypadku gdy pracownicy nie chcą denitryfikacji lub akumulacji azotynów podczas procesu nitryfikacji, należy utrzymać wartość ORP przekraczającą +50 mV.personel zarządzający musi utrzymywać wartość ORP przekraczającą -50 mV w systemie kanalizacyjnym w celu zapobiegania powstawaniu i reakcji siarczanów, aby zapobiec wytwarzaniu zapachów (H2S) w kanalizacji.
4Oprócz dostosowania czasu i intensywności wentylacji procesu w celu oszczędzania energii i zmniejszenia zużycia,Pracownicy mogą również wykorzystać znaczącą korelację między ORP a tlenem rozpuszczonym w wodzie, aby dostosować czas i intensywność wentylacji procesu za pomocą ORP.W skrócie, ORP posiada proste metody wykrywania, niskie ceny urządzeń,wysoka dokładność pomiaru, i w czasie rzeczywistym wyświetlanie danych wykrywania.pracownicy mogą szybko zrozumieć proces reakcji oczyszczania ścieków i informacje o stanie zanieczyszczenia wody na podstawie informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym, dzięki czemu osiągnięto wyrafinowane zarządzanie procesem oczyszczania ścieków i efektywne zarządzanie jakością środowiska wodnego.W trakcie oczyszczania ścieków występuje wiele reakcji redoksowychW związku z tym w procesie oczyszczania ścieków pracownicy muszą dalej badać korelację między rozpuszczonym tlenem, pH, temperaturą,zawartość soli i ORP w wodzie na podstawie rzeczywistej sytuacji instalacji kanalizacyjnej, oraz ustalenie parametrów kontroli ORP odpowiednich dla różnych zbiorników wodnych.
