Waarom veroorzaakt de relatie tussen ORP en verschillende factoren, zoals ORP en pH, ORP en DO, veranderingen in de ORP-waarden?Het begrijpen van de relatie tussen veranderingen in de ORP-waarden en verschillende factoren, moeten we beginnen met de definitie van ORP!
1、 De definitie van ORP is de volledige Engelse naam voor ORP, wat vertaald wordt naar oxidatie-reductie potentieel.Het is het verschil tussen het oxidatie-reductie potentieel van de indicatorelektrode en de vergelijkingselektrode in de vloeistof, die een uitgebreide indicator kan geven van de oxidatie-reductie-toestand van het gehele systeem.het geeft aan dat het gehalte aan reducerende stoffen of organische verontreinigende stoffen in het afvalwaterzuiveringssysteem hoog is, is de concentratie van opgeloste zuurstof laag en is de reducerende omgeving dominant; een hoge ORP-waarde geeft aan dat de concentratie van organische verontreinigende stoffen in het afvalwater laag is,de concentratie van opgeloste zuurstof of oxiderende stoffen is hoogDe traditionele waterbehandeling met oxidatievermindering heeft tekortkomingen zoals onnauwkeurige controlemetingen, afval van chemische stoffen,en milieuvriendelijkMet behulp van ORP-meetinstrumenten en het gebruik van ORP-elektrische signalen als detectie- en beheermiddelende nauwkeurige beheersniveaus van de waterbehandelingstechnologie met oxidatievermindering kunnen aanzienlijk worden verbeterdHet detectieprincipe is vergelijkbaar met pH, en veel pH-online-detectieinstrumenten hebben een tweekanaals detectiemethode, waaronder het ORP-detectiekanal.Samenvatting, ORP is een belangrijke richting voor de ontwikkeling van automatische regeltechnologie en anaërobe nauwkeurige regeling in afvalwaterzuiveringsinstallaties, wat van groot belang is voor energiebesparing,controle van de stofwisseling van anaërobe micro-organismen, en het verbeteren van de efficiëntie van de behandeling.
2、 Vanwege de talrijke oxidatie-reductie-reacties die zich voordoen bij de afvalwaterzuivering en de verschillende factoren die van invloed zijn op de ORP in elke reactor,het is moeilijk te bepalen welke factor de belangrijkste oorzaak is van de veranderingen in de ORPZo zijn er bijvoorbeeld veel organische stoffen in het systeem voor de behandeling van geactiveerd slib en leiden grote veranderingen in de concentratie van organische stoffen tot kleine veranderingen in de ORP.Maar het is moeilijk te bepalen welke organische stof de belangrijkste oorzaak is van ORP-veranderingenAlvorens het indicatieve effect van ORP-veranderingen op de afvalwaterzuivering te bestuderen, is het daarom noodzakelijk om eerst de factoren te begrijpen die deze veranderingen beïnvloeden.
1Zoals bekend verwijst de hoeveelheid opgeloste zuurstof (DO) naar de hoeveelheid zuurstof die opgelost is in water.het moet worden gecontroleerd op 4 mg/lIn anaërobe tanks is moleculaire zuurstof vrijwel niet aanwezig en is nitraat stikstof bij voorkeur minder dan 0,2 mg/l.als oxidatiemiddel in de zuivering van afvalwaterIn zuiver water is er een lineaire relatie tussen ORP en DO-logaritme, en ORP neemt toe met de toename van DO. 2.Bij pH-behandeling van afvalwaterDe optimale pH-waarde voor de groei van aerobe micro-organismen en fermentatiezuurproducerende bacteriën is 6,5 tot 8.5, terwijl de optimale pH voor anaërobe methaanproducerende bacteriën 6,8-7 is
2Om de juiste pH-waarde te controleren, wordt deze in het algemeen bereikt door het aanpassen met alkalische stoffen.Tijdens de fase van de zuurproductieDe acideproducerende bacteriën ontbinden grote organische moleculen tot vetzuren en kooldioxide, die een pH-verlagend effect hebben.de productie van ammoniak tijdens het ontbinden van eiwitten heeft een pH-verhogend effect; Tijdens de methaanproductiestadium kunnen methaanproducerende bacteriën azijnzuur gebruiken om methaan te produceren, wat de pH-waarde van het systeem kan verhogen.De pH-waarde is een belangrijke factor die de stijging en daling van ORP veroorzaakt, en hoe hoger de pH-waarde, hoe lager de ORP; hoe lager de pH-waarde, hoe hoger de ORP.de correlatie tussen pH en ORP is niet zo sterk als in puur water als gevolg van de invloed van microbiële activiteit, opgeloste zuurstof, en andere factoren op ORP.
3Temperatuur
Temperatuur is een zeer belangrijke indicator in het proces van zuivering van afvalwater.terwijl anaërobe micro-organismen optimale temperaturen hebben rond 35 °C en 55 °C.
Bij anaërobe afvalwaterzuivering hebben temperatuursveranderingen een aanzienlijke invloed op de samenstelling en verspreiding van micro-organismen, de methaanproductiesnelheid,en sedimentatieprestaties van slibOm de stabiliteit van de anaërobe tankoperatie te waarborgen,de temperatuur van het afvalwater wordt over het algemeen op 35 °C of 55 °C ingesteld door koeltorens en stoomverwarming voordat het in de anaërobe tank wordt gebracht.
Onderzoekspraktijk heeft aangetoond dat hoe hoger de oplossingstemperatuur, hoe lager de ORP van de oplossing.,Hoe hoger de temperatuur in het waterbehandelingsproces, hoe lager de ORP, die ook gerelateerd is aan de afname van watermoleculenclusters als gevolg van de temperatuurstijging.
Bovendien kunnen veranderingen in temperatuur ook leiden tot veranderingen in zuurgraad, gasoplosbaarheid, biologische activiteit en het evenwicht tussen waterverontreinigende stoffen, waardoor ORP wordt beïnvloed.
4. Samenstelling van micro-organismen
Bij biologische zuiveringssystemen voor afvalwater bestaat een uniek ecosysteem.
In een tweefasige anaërobe bioreactor is een effectieve scheiding van zuurproducerende bacteriën en methaanproducerende bacteriën bereikt, waardoor de controle en het beheer van het systeem worden vergemakkelijkt.In de UASB, gedomineerd door floculente modderIn anaërobe granulaire slib en anaërobe biofilm werden de zuurproducerende bacteriën en de methaanproducerende bacteriën sequentieel gescreend langs de waterstroomrichting.de dominante bacteriële soorten verschuiven van zuurproducerende bacteriën naar methaanproducerende bacteriën van buiten naar binnen.
In anaërobe reactiesystemen moeten de DO-concentratie en de ORP zeer laag worden gecontroleerd, vooral in de methaanproductiefase,met een vermogen van niet meer dan 30 W,.
De aanwezigheid van opgeloste zuurstof (DO) is onvermijdelijk in de toestroom, maar onder het unieke ecosysteem,de ORP van het systeem daalt snel tot het bereik dat geschikt is voor de groei van methaanbacteriën door de synergetische en symbiotische effecten tussen aerobe micro-organismenDit verschijnsel van een laag redoxpotentieel komt niet alleen voor in anaërobe reactoren, maar ook in flocculente slib in beluchtingstanks. 5.De activiteit van micro-organismen in anaërobe geactiveerde slib kan worden weergegeven door de maximale specifieke methaanproductie en de maximale specifieke COD-verwijderingDe activiteit van aerobe geactiveerde slib kan ook worden uitgedrukt door de maximale specifieke COD-verwijderingssnelheid.hoe sneller het zuurstofverbruik en de productie van reducerende stoffen, en hoe sneller de afname van ORP. ORP, als een uitgebreide indicator die de macroscopische redox-eigenschappen van waterlichamen weerspiegelt, heeft verschillende factoren.Naast de bovengenoemde belangrijkste factorenIn de eerste plaats zijn er ook factoren zoals druk, organische stof, vaste stof en microbiële soorten.de redox eigenschappen van waterlichamen zijn ook het gevolg van een combinatie van meerdere factoren.
3、 De toepassing van ORP bij de zuivering van afvalwater: in de beginjaren werd redoxpotentieel voornamelijk gebruikt bij de zuivering van industrieel afvalwater,met name bij de behandeling van afvalwater dat voortvloeit uit metalen met precisieverwerkingLater werd het geleidelijk aan op grote schaal gebruikt in gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties.Door middel van ORP-online-monitoringinstrumenten, kan het oxidatie-reductiepotentieel in rioolwater in een zeer korte tijd worden gedetecteerd, zonder dat steekproeven en metingen in het laboratorium nodig zijn.Dit kan het testproces aanzienlijk verkorten en de werkdoeltreffendheid verbeteren.De belangrijke redoxreacties in afvalwaterzuiveringssystemen omvatten de biologische afbraak van organische verontreinigende stoffen zoals koolstof, stikstof en fosfor, hydrolyse en verzuring van organische stoffen,nitrificatie en denitrificatie reacties, anaërobe fosforvrijstelling door organismen, aerobe fosforopname, enz.
1Het door micro-organismen vereiste oxidatie-reductiepotentieel varieert in de verschillende stadia van de afvalwaterzuivering.met een optimaal bereik van + 300 tot + 400 mV; facultatieve anaërobe micro-organismen nemen deel aan aerobe ademhaling boven +100mV en anaërobe ademhaling onder +100mV; de vereiste voor verplichte anaërobe bacteriën is -200 tot -250 mV,met obligate anaërobe methanogenen die -300 tot -400 mV vereisenDe normale redoxomgeving in het processtelsel van het aerobe geactiveerde slib is tussen +200 en +600 mV.Het geschikte ORP-waardebereik voor gemeenschappelijke reactieprocessen bij de biochemische behandeling van afvalwater wordt weergegeven in de volgende tabel::
2Als controlestrategie bij aerobe biologische behandeling, anoxische biologische behandeling en anaerobe biologische behandeling, door de ORP van afvalwater te controleren en te beheren,Het managementpersoneel kan het optreden van biologische reacties kunstmatig beheersenDoor de omgevingsomstandigheden van het proces te veranderen, zoals het verhogen van de beluchtingssnelheid, het verhogen van de concentratie van opgeloste zuurstof en het toevoegen van oxiderende stoffen,maatregelen kunnen worden genomen om het oxidatieverlagend potentieel te vergroten, verminderen van de beluchtingssnelheid, verminderen van de concentratie van opgeloste zuurstof en toevoegen van koolstofbronnen en reducerende stoffen om het oxidatie-reductiepotentieel te verminderen,waardoor de voortgang van de reactie wordt bevorderd of belemmerdDaarom kunnen beheerders ORP gebruiken als controleparameter bij aerobe biologische behandeling, anaërobe biologische behandeling en anaërobe biologische behandeling om betere behandelingsresultaten te bereiken.
Aërobe biologische behandeling:
ORP heeft een goede correlatie met COD-verwijdering en nitrificatie. Door de snelheid van aerobe beluchting via ORP te regelen, kan onvoldoende of overmatige beluchtingstijd worden vermeden,de waterkwaliteit van het behandelde afvalwater te waarborgen. Anaërobe biologische behandeling: er is een bepaalde correlatie tussen ORP en stikstofconcentratie in de denitrificatietoestand tijdens anaërobe biologische behandeling,die als criterium kan worden gebruikt om te bepalen of het denitrificatieproces is beëindigdDe desbetreffende praktijk heeft aangetoond dat in het denitrificatieproces, wanneer de afgeleide van ORP ten opzichte van de tijd kleiner is dan -5, de reactie grondiger is.Het afvalwater bevat nitraat stikstofAnaërobe biologische behandeling: tijdens het anaërobe reactieproces wordt de waterstof in het water gedistilleerd.wanneer reducerende stoffen worden geproduceerdIn de eerste plaats is het belangrijk om te beseffen dat de ORP-waarde van de reducerende stoffen in het algemeen afneemt, terwijl de ORP-waarde in de tweede plaats stijgt.er is een goede correlatie tussen ORP en de biologische afbraak van COD en BOD, alsmede ORP- en nitrificatie-reacties, voor aerobe biologische behandeling in afvalwaterzuiveringsinstallaties.er is een bepaalde correlatie tussen ORP en de concentratie van nitraat stikstof in denitrificatie tijdens de anaërobe biologische behandeling, die kan worden gebruikt als criterium om te bepalen of het denitrificatieproces is beëindigd. 3.Het beheersen van de behandelingsefficiëntie van het fosforverwijderingsproces en het verbeteren van de fosforverwijderingsefficiëntie voor biologische fosforverwijdering omvat twee stappen.In de eerste plaats vindt in de anaërobe omgeving de fase van vrijlating van fosfor plaats; de fermentatiebacteriën produceren vetzuren onder ORP-omstandigheden van -100 tot -225 mV;die worden opgenomen door polyfosfaatophopende bacteriën en in het water worden vrijgegevenTen tweede beginnen in de aerobe tank fosforophopende bacteriën de in de bovenste fase opgenomen vetzuren te degraderen en om te zetten van ATP in ADP om energie te verkrijgen.De opslag van deze energie vereist de adsorptie van overtollig fosfor uit water, en de reactie van fosforadsorptie vereist een ORP van +25 tot +250 mV in de aerobe tank voor biologische fosforverwijdering.het personeel kan de behandelingsefficiëntie van het procesgedeelte voor het verwijderen van fosfor beheersen en het fosforverwijderende effect door middel van ORP verbeterenWanneer het personeel niet wenst dat tijdens een nitrificatieproces denitrificatie of nitrietophoping plaatsvindt, moet een ORP-waarde van meer dan +50 mV worden gehandhaafd.het beheerpersoneel moet een ORP-waarde van meer dan -50 mV in het rioolstelsel handhaven om de vorming en reactie van sulfiden te voorkomen., om het ontstaan van geuren (H2S) in het rioolstelsel te voorkomen.
4Naast het aanpassen van de luchtingstijd en de intensiteit van het proces om energie te besparen en het verbruik te verminderen,de werknemers kunnen ook de significante correlatie tussen ORP en opgeloste zuurstof in water gebruiken om de beluchtingstijd en -intensiteit van het proces via ORP aan te passenIn de eerste plaats is het mogelijk om de energie te besparen en het verbruik te verminderen en tegelijkertijd de biologische reactiecondities te vervullen.hoge meetnauwkeurigheid, en real-time weergave van detectiegegevens.het personeel kan snel het reactieproces van de zuivering van afvalwater en informatie over de status van de watervervuiling op basis van realtime feedback begrijpen, waardoor een verfijnd beheer van het afvalwaterzuiveringsproces en een efficiënt beheer van de waterkwaliteit worden bereikt.er zijn talrijke redoxreacties die plaatsvinden bij de behandeling van afvalwaterDaarom moet bij de zuivering van afvalwater de correlatie tussen opgeloste zuurstof, pH, temperatuur,zoutgehalte en ORP in water op basis van de werkelijke situatie van de afvalwaterinrichting, en ORP-regelapparameters vaststellen die geschikt zijn voor verschillende waterlichamen.
