Почему взаимосвязь между ORP и различными факторами, такими как ORP и pH, ORP и DO, вызывает изменения в значениях ORP?Понимание взаимосвязи между изменениями значений ОРП и различными факторами, мы должны начать с определения ORP!
1、 Определение ORP - это полное английское название ORP, которое переводится как потенциал окисления-уменьшения.Это разница между потенциалом окисления-уменьшения индикаторного электрода и сравнительного электрода в жидкости, который может обеспечить всеобъемлющий показатель состояния окисления-уменьшения всей системы.указывает на высокое содержание уменьшающих веществ или органических загрязнителей в системе очистки сточных вод, концентрация растворенного кислорода низкая, а среда редукции доминирует. Если значение ORP высокое, это указывает на низкую концентрацию органических загрязнителей в сточных водах,концентрация растворенного кислорода или окислительных веществ высока;Традиционная технология очистки воды с уменьшением окисления имеет недостатки, такие как неточные условия контроля, отходы химических веществ,и неблагоприятные для окружающей средыОднако с помощью измерительных приборов ORP и использования электрических сигналов ORP в качестве средств обнаружения и управления,может быть значительно улучшен уровень точного контроля технологии очистки воды с уменьшением окисленияЕго принцип обнаружения схож с pH, и многие инструменты онлайн-определения pH имеют двухканальный метод обнаружения, включая канал обнаружения ORP.Вкратце, ОРП является важным направлением для развития технологии автоматического управления и анаэробного точного управления в очистных сооружениях, что имеет большое значение для экономии энергии,контроль метаболических путей анаэробных микроорганизмов, и повышение эффективности лечения.
2、 В связи с многочисленными реакциями окисления-уменьшения, происходящими при очистке сточных вод, и различными факторами, влияющими на ОРП в каждом реакторе,трудно определить, какой фактор является основной причиной изменений ОРПНапример, в системе обработки активного ила присутствует много органических веществ, и большие изменения концентрации органического вещества приводят к небольшим изменениям ОРП.но трудно определить, какая органическая материя является основной причиной изменений ОРППоэтому, прежде чем изучать индикативное влияние изменений ОРП на очистку сточных вод, необходимо сначала понять факторы, влияющие на его изменения.
1Как известно, растворенный кислород (DO) относится к количеству кислорода, растворенного в воде.должно контролироваться при 4 мг/л.В анаэробных резервуарах молекулярный кислород практически отсутствует, а нитратный азот - предпочтительно менее 0,2 мг/л.как окислитель в очистке сточных водВ чистой воде существует линейная связь между логарифмом ORP и DO, и ORP увеличивается с увеличением DO. 2.При очистке сточных вод pHДля роста аэробных микроорганизмов и ферментативных кислотопроизводящих бактерий оптимальный pH составляет 6,5 - 8.5, в то время как оптимальное pH для анаэробных бактерий, производящих метан, составляет 6,8-7
2Для контроля над соответствующим значением pH, он обычно достигается путем корректировки с помощью щелочей.На этапе производства кислоты, кислотопроизводящие бактерии расщепляют крупные органические молекулы для производства жирных кислот и углекислого газа, которые оказывают понижающее pH действие.Производство аммиака при разложении белка оказывает влияние на повышение рН; Во время стадии производства метана бактерии, производящие метан, могут использовать уксусную кислоту для производства метана, что может повысить значение pH системы.Значение pH является важным фактором, вызывающим рост и падение ORP, и чем выше значение pH, тем ниже ORP; чем ниже значение pH, тем выше ORP. Стоит отметить, что, хотя существует определенная корреляция между pH и ORP в сточных водах,корреляция между pH и ORP не так сильна, как в чистой воде из-за влияния микробной активности, растворенный кислород и другие факторы на ORP.
3. Температура
Температура является очень важным показателем в процессе очистки сточных вод.в то время как анаэробные микроорганизмы имеют оптимальные температуры около 35 °C и 55 °C.
В процессе анаэробной очистки сточных вод изменения температуры оказывают значительное влияние на состав и размножение микроорганизмов, скорость производства метана,и эффективность осаждения илаПоэтому, чтобы обеспечить стабильность работы анаэробных резервуаров,температура сточных вод, как правило, регулируется до 35 °C или 55 °C с помощью охлаждающих башен и парового нагрева перед входом в анаэробный бак..
Исследовательская практика показала, что чем выше температура раствора, тем ниже ORP раствора; влияние температуры также одинаково в процессе очистки сточных вод.,чем выше температура в процессе очистки воды, тем ниже ORP, что также связано с уменьшением кластеров молекул воды, вызванных повышением температуры.
Кроме того, изменения температуры могут также привести к изменениям кислотности, растворимости газов, биологической активности и равновесия между загрязнителями воды, что влияет на ОРП.
4. Состав микроорганизмов
В биологических системах очистки сточных вод существует уникальная экосистема.
В двухфазном анаэробном биореакторе достигнуто эффективное разделение бактерий, производящих кислоту, и бактерий, производящих метан, что облегчает контроль и управление системой.В UASB преобладает флоккулентная грязьВ анаэробных гранулированных илах и анаэробных биофильмах, в которых содержатся бактерии, производящие кислоту, и бактерии, производящие метан, последовательно просматривались вдоль направления потока воды.Доминирующие виды бактерий переходят от бактерий, вырабатывающих кислоту, к бактериям, вырабатывающим метан, извне внутрь..
В системах анаэробной реакции концентрацию DO и ORP необходимо контролировать на очень низком уровне, особенно на стадии производства метана,где потенциал окисления-уменьшения не может превышать -330 мВ.
Присутствие растворенного кислорода неизбежно, но в уникальной экосистемеORP системы быстро снижается до диапазона, подходящего для роста бактерий метана, благодаря синергетическому и симбиотическому действию между аэробными микроорганизмами.Это явление низкого окислительного потенциала присутствует не только в анаэробных реакторах, но и в флуккулентном илах в цистернах аэрации. 5.Активность микроорганизмов в анаэробном активированном ила может быть представлена максимальной специфической скоростью производства метана и максимальной специфической скоростью удаления СОКАктивность аэробного активированного ила также может быть выражена максимальной специфической скоростью удаления СОД.чем быстрее скорость потребления кислорода и производства редуктивных веществОРП, как всеобъемлющий показатель, отражающий макроскопические redox свойства водоемов, имеет различные влияющие факторы.В дополнение к вышеупомянутым основным факторам влияния, существуют также такие факторы, как давление, органическое вещество, твердое вещество и виды микробов. Эти факторы не изолированы, они влияют и ограничивают друг друга.Окислительные свойства водоемов также являются результатом сочетания нескольких факторов..
3、 Применение ОРП в очистке сточных вод В первые дни реноксиового потенциала в основном использовали при очистке промышленных сточных вод,особенно при очистке сточных вод, полученных при высокоточной обработке металловПозже он постепенно стал широко использоваться в коммунальных очистных сооружениях.С помощью онлайн-инструментов мониторинга ОРП, потенциал уменьшения окисления в сточных водах может быть обнаружен за очень короткий промежуток времени, без необходимости отбора проб и измерения в лаборатории.Это может значительно сократить процесс тестирования и повысить эффективность работы.К важным окислительным реакциям в системах очистки сточных вод относятся биоразложение органических загрязнителей, таких как углерод, азот и фосфор, гидролиз и окисление органического вещества.реакции нитрификации и денитрификации, высвобождение анаэробного фосфора организмами, поглощение аэробного фосфора и т.д.
1Оксидационно-редукционный потенциал, требуемый микроорганизмами, варьируется на разных стадиях очистки сточных вод.с оптимальным диапазоном от +300 до +400 мВ; Факультативные анаэробные микроорганизмы занимаются аэробным дыханием выше +100mV и анаэробным дыханием ниже +100mV; Требование для обязательных анаэробных бактерий составляет -200 - -250 mV,с обязательными анаэробными метаногенами, требующими от -300 до -400 мВ, а оптимальный диапазон - -330 мВ. Нормальная реномирование среды в системе процесса аэробного активированного ила составляет от +200 до +600 мВ.В следующей таблице указан соответствующий диапазон значений ОРП для распространенных реакционных процессов при биохимической обработке сточных вод.:
2В качестве стратегии контроля при аэробной биологической обработке, аноксической биологической обработке и анаэробной биологической обработке путем мониторинга и управления ОРП сточных вод,Управляющий персонал может искусственно контролировать возникновение биологических реакцийИзменение условий окружающей среды процесса, например увеличение скорости аэрации, повышение концентрации растворенного кислорода и добавление окислительных веществ,могут быть приняты меры по увеличению потенциала уменьшения окисления, уменьшить скорость аэрации, уменьшить концентрацию растворенного кислорода и добавить источники углерода и уменьшающие вещества для уменьшения потенциала окисления-уменьшения,тем самым способствуя или ингибируя развитие реакцииПоэтому менеджеры могут использовать ОРП в качестве контрольного параметра в аэробном биологическом лечении, анаэробном биологическом лечении и анаэробном биологическом лечении для достижения лучших результатов лечения.
Аэробная биологическая обработка:
ОРП имеет хорошую корреляцию с удалением СОД и нитрификацией. Контролируя скорость аэробной аэрации посредством ОРП, можно избежать недостаточного или чрезмерного времени аэрации,обеспечение качества воды обрабатываемых сточных водАнаэробная биологическая обработка: существует определенная корреляция между ORP и концентрацией азота в состоянии денитрификации во время анаэробной биологической обработки.который может быть использован в качестве критерия для определения того, завершился ли процесс денитрификацииСоответствующая практика показала, что в процессе денитрификации, когда производная ОРП относительно времени меньше -5, реакция более тщательна.Выбросы содержат нитратный азотАнаэробная биологическая обработка: во время анаэробного процесса реакции,при производстве редуктивных веществ, значение ORP уменьшится; наоборот, по мере уменьшения редуктивных веществ значение ORP увеличится и, как правило, стабилизируется в течение определенного периода времени.существует хорошая корреляция между ОРП и биоразложением СОД и БОД, а также реакции ОРП и нитрификации для аэробной биологической обработки в очистных сооружениях.существует определенная корреляция между ORP и концентрацией нитратного азота в состоянии денитрификации во время анаэробной биологической обработки., который может быть использован в качестве критерия для определения завершения процесса денитрификации. 3.Контроль эффективности обработки процесса удаления фосфора и улучшение эффективности удаления фосфора для биологического удаления фосфора включает два этапа.: во-первых, в анаэробной среде происходит этап высвобождения фосфора.которые поглощаются полифосфатом аккумулирующими бактериями и выделяются в водуВо-вторых, в аэробном резервуаре фосфорные бактерии начинают разлагать жирные кислоты, поглощенные в верхней стадии, и преобразовывать их из АТФ в АДФ для получения энергии.Для хранения этой энергии требуется адсорбция избыточного фосфора из воды., а реакция адсорбции фосфора требует ОРП от +25 до +250 мВ в аэробическом резервуаре для биологического накопления фосфора.персонал может контролировать эффективность обработки процесса удаления фосфора и улучшать эффект удаления фосфора с помощью ОРПЕсли персонал не желает, чтобы во время процесса нитрификации происходила денитрификация или накопление нитритов, необходимо поддерживать значение ORP, превышающее +50mV.Управляющий персонал должен поддерживать значение ORP более -50mV в канализационной системе, чтобы предотвратить образование и реакцию сульфидов., чтобы предотвратить образование запахов (H2S) в канализации.
4В дополнение к корректировке времени вентиляции и интенсивности процесса для экономии энергии и снижения потреблениярабочие также могут использовать значительную корреляцию между ОРП и растворенным кислородом в воде для регулирования времени вентиляции и интенсивности процесса через ОРПВ целом, ОРП имеет простые методы обнаружения, низкие цены на оборудование,высокая точность измерений, и отображение данных обнаружения в реальном времени.персонал может быстро понять процесс реакции очистки сточных вод и информацию о состоянии загрязнения воды на основе обратной связи в режиме реального времени, тем самым достигая более совершенного управления процессом очистки сточных вод и эффективного управления качеством окружающей среды воды.существует множество окислительных реакций, которые происходят при очистке сточных водПоэтому, в очистке сточных вод, сотрудникам необходимо дополнительно изучить корреляцию между растворенным кислородом, pH, температурой,соленость и ORP в воде на основе фактической ситуации в канализационной установке, и установить параметры управления ОРП, подходящие для различных водоемов.
