Γιατί η σχέση μεταξύ ORP και διαφόρων παραγόντων, όπως ORP και pH, ORP και DO, προκαλεί αλλαγές στις τιμές ORP;Για την κατανόηση της σχέσης μεταξύ των μεταβολών στις τιμές ORP και διαφόρων παραγόντων, πρέπει να ξεκινήσουμε με τον ορισμό του ORP!
1、 Ο ορισμός του ORP είναι η πλήρης αγγλική ονομασία του ORP, που μεταφράζεται ως δυναμικό οξείδωσης-μείωσης.Είναι η διαφορά μεταξύ του δυναμικού οξείδωσης-μείωσης του ηλεκτρόδου δείκτη και του ηλεκτρόδου σύγκρισης στο υγρό, η οποία μπορεί να παρέχει έναν ολοκληρωμένο δείκτη της κατάστασης οξείδωσης-μείωσης ολόκληρου του συστήματος.δηλώνει ότι η περιεκτικότητα σε ουσίες μείωσης ή οργανικούς ρύπους στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων είναι υψηλή, η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου είναι χαμηλή και κυριαρχεί το περιβάλλον μείωσης.η συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου ή οξειδωτικών ουσιών είναι υψηλήΗ παραδοσιακή τεχνολογία επεξεργασίας νερού με μείωση της οξείδωσης παρουσιάζει ελλείψεις όπως ανακριβείς συνθήκες ελέγχου, σπατάλη χημικών ουσιών,και μη φιλικό προς το περιβάλλονΩστόσο, με τη βοήθεια των οργάνων μέτρησης ORP και τη χρήση των ηλεκτρικών σημάτων ORP ως μέσων ανίχνευσης και ελέγχου,το επίπεδο ακριβούς ελέγχου της τεχνολογίας επεξεργασίας νερού με μείωση της οξείδωσης μπορεί να βελτιωθεί σημαντικάΗ αρχή ανίχνευσης του είναι παρόμοια με το pH και πολλά όργανα ηλεκτρονικής ανίχνευσης pH έχουν μέθοδο ανίχνευσης δύο καναλιών, συμπεριλαμβανομένου του καναλιού ανίχνευσης ORP.Συνοπτικά, η ORP είναι μια σημαντική κατεύθυνση για την ανάπτυξη της τεχνολογίας αυτόματου ελέγχου και του αναερόβιου ακριβούς ελέγχου σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, η οποία έχει μεγάλη σημασία για την εξοικονόμηση ενέργειας,ελέγχου των μεταβολικών οδών των αναερόβων μικροοργανισμών, και βελτίωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας.
2、 Λόγω των πολυάριθμων αντιδράσεων οξείδωσης-μείωσης που συμβαίνουν στην επεξεργασία λυμάτων και των διαφόρων παραγόντων που επηρεάζουν το ORP σε κάθε αντιδραστήρα,είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ποιος παράγοντας είναι η κύρια αιτία των αλλαγών του ORPΓια παράδειγμα, υπάρχουν πολλές οργανικές ουσίες στο σύστημα επεξεργασίας ενεργού ιλύματος και μεγάλες αλλαγές στη συγκέντρωση οργανικής ύλης προκαλούν μικρές αλλαγές στο ORP,αλλά είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ποια οργανική ύλη είναι η κύρια αιτία των αλλαγών ORPΩς εκ τούτου, πριν από τη μελέτη της ενδεικτικής επίδρασης των αλλαγών των ORP στην επεξεργασία λυμάτων, είναι απαραίτητο πρώτα να κατανοηθούν οι παράγοντες που επηρεάζουν τις αλλαγές τους.
1Όπως είναι γνωστό, το διαλυμένο οξυγόνο (DO) αναφέρεται στην ποσότητα οξυγόνου που διαλύεται στο νερό.πρέπει να ελέγχεται σε 4 mg/lΤο DO της δεξαμενής ανοξικού απονυτρίωσης πρέπει να είναι 0,5 mg/l. Στις αναερόβες δεξαμενές, το μοριακό οξυγόνο ουσιαστικά δεν υπάρχει και το νιτρικό άζωτο είναι κατά προτίμηση μικρότερο από 0,2 mg/l.ως οξειδωτικό στην επεξεργασία λυμάτωνΣτο καθαρό νερό, υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ του λογάριθμου ORP και DO, και ο ORP αυξάνεται με την αύξηση του DO. 2.Στην επεξεργασία λυμάτων pHΗ βέλτιστη τιμή pH για την ανάπτυξη αερόβιων μικροοργανισμών και βακτηρίων που παράγουν ζύμωση οξέος είναι 6,5-8.5, ενώ το βέλτιστο pH για τα αναερόβια βακτήρια που παράγουν μεθάνιο είναι 6,8-7
2Η μεταβολική δραστηριότητα των μικροβιακών ρύπων έχει σημαντική επίδραση στην τιμή του pH.Κατά τη φάση παραγωγής οξέοςΤα βακτήρια που παράγουν οξέα αποσυνθέτουν μεγάλα οργανικά μόρια για να παράγουν λιπαρά οξέα και διοξείδιο του άνθρακα, τα οποία έχουν χαμηλότερο pH.η παραγωγή αμμωνίας κατά την αποσύνθεση των πρωτεϊνών έχει επίδραση αύξησης του pHΚατά τη διάρκεια του σταδίου παραγωγής μεθανίου, τα βακτήρια που παράγουν μεθανό μπορούν να χρησιμοποιήσουν οξικό οξύ για την παραγωγή μεθανίου, το οποίο μπορεί να αυξήσει την τιμή pH του συστήματος.Η τιμή pH είναι ένας σημαντικός παράγοντας που προκαλεί την άνοδο και πτώση του ORP, και όσο υψηλότερη είναι η τιμή pH, τόσο χαμηλότερη είναι η ORP.η συσχέτιση μεταξύ pH και ORP δεν είναι τόσο ισχυρή όσο στο καθαρό νερό λόγω της επιρροής της μικροβιακής δραστηριότητας, διαλυμένο οξυγόνο, και άλλους παράγοντες στο ORP.
3. θερμοκρασία
Η θερμοκρασία είναι ένας πολύ σημαντικός δείκτης στη διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων.ενώ οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί έχουν βέλτιστες θερμοκρασίες γύρω στους 35 °C και στους 55 °C.
Κατά τη διαδικασία αναερόβιας επεξεργασίας λυμάτων, οι αλλαγές θερμοκρασίας έχουν σημαντική επίδραση στη σύνθεση και τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών, το ποσοστό παραγωγής μεθανίου,και επιδόσεις ιζηματοποίησης των ιλύωνΩς εκ τούτου, για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της λειτουργίας της αναερόβιας δεξαμενής,η θερμοκρασία των λυμάτων ρυθμίζεται γενικά σε 35 °C ή 55 °C μέσω πύργων ψύξης και θέρμανσης με ατμό πριν από την είσοδο στην αναερόβια δεξαμενή.
Η ερευνητική πρακτική έχει δείξει ότι όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του διαλύματος, τόσο χαμηλότερη είναι η ORP του διαλύματος.,Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία στη διαδικασία επεξεργασίας νερού, τόσο χαμηλότερη είναι η ORP, η οποία σχετίζεται επίσης με τη μείωση των συστάσεων μορίων νερού που προκαλείται από την αύξηση της θερμοκρασίας.
Επιπλέον, οι αλλαγές στη θερμοκρασία μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε αλλαγές στην οξύτητα, τη διαλυτότητα αερίων, τη βιολογική δραστηριότητα και την ισορροπία μεταξύ των ρύπων του νερού, επηρεάζοντας έτσι την ORP.
4- Σύνθεση των μικροοργανισμών
Στα συστήματα βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων, υπάρχει ένα μοναδικό οικοσύστημα.
Σε ένα δι-φασικό αναερόβιο βιοαντιδραστήρα, επιτεύχθηκε αποτελεσματικός διαχωρισμός των βακτηρίων που παράγουν οξύ και των βακτηρίων που παράγουν μεθάνιο, διευκολύνοντας τον έλεγχο και τη διαχείριση του συστήματος.Στο UASB που κυριαρχείται από φλοκωτή λάσπη, τα βακτήρια που παράγουν οξέα και τα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο ελέγχθηκαν διαδοχικά κατά μήκος της κατεύθυνσης ροής του νερού.τα κυρίαρχα βακτηριακά είδη μετακινούνται από τα βακτήρια που παράγουν οξύ στα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο από έξω προς το εσωτερικό.
Σε αναερόβια συστήματα αντίδρασης, είναι απαραίτητο να ελέγχεται η συγκέντρωση DO και η ORP σε πολύ χαμηλά επίπεδα, ιδίως στο στάδιο παραγωγής μεθανίου,που το δυναμικό οξείδωσης-μείωσης δεν μπορεί να υπερβαίνει τα -330mV.
Η παρουσία του διαλυμένου οξυγόνου είναι αναπόφευκτη στην εισροή, αλλά στο μοναδικό οικοσύστημα,το ORP του συστήματος μειώνεται γρήγορα στο εύρος κατάλληλο για την ανάπτυξη βακτηρίων μεθανίου μέσω των συνεργικών και συμβιωτικών επιδράσεων μεταξύ αερόβιων μικροοργανισμώνΑυτό το φαινόμενο χαμηλού δυναμικού οξειδωτικοποίησης δεν υπάρχει μόνο σε αναερόβους αντιδραστήρες, αλλά και σε φλοκκούντες λάσπες σε δεξαμενές αερισμού. 5.Η δραστηριότητα των μικροοργανισμών στην αναερόβια ενεργοποιημένη λάσπη μπορεί να αντιπροσωπεύεται από τον μέγιστο ειδικό ρυθμό παραγωγής μεθανίου και τον μέγιστο ειδικό ρυθμό αφαίρεσης της CODΗ δραστηριότητα της αερόβιας ενεργοποιημένης λάσπης μπορεί επίσης να εκφραστεί από το μέγιστο ειδικό ποσοστό αφαίρεσης των ΟΔΚ.όσο ταχύτερος ο ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου και παραγωγής μειωτικών ουσιώνΗ ORP, ως ένας ολοκληρωμένος δείκτης που αντικατοπτρίζει τις μακροσκοπικές ιδιότητες οξειδωτικής ανανέωσης των υδάτινων σωμάτων, έχει διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν.Εκτός από τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν τα παραπάνω, υπάρχουν επίσης παράγοντες όπως η πίεση, η οργανική ύλη, η στερεή ύλη και τα μικροβιακά είδη.Οι ιδιότητες οξειδωτικοποίησης των υδάτινων σωμάτων είναι επίσης αποτέλεσμα συνδυασμού πολλών παραγόντων..
3、 Η εφαρμογή του ORP στην επεξεργασία λυμάτων.ειδικότερα στην επεξεργασία λυμάτων που παράγονται από επεξεργασία με ακρίβεια μετάλλωνΑργότερα, σταδιακά χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε αστικά εργοστάσια επεξεργασίας λυμάτων.Μέσω των διαδικτυακών μέσων παρακολούθησης του ORP, το δυναμικό μείωσης της οξείδωσης στα λύματα μπορεί να ανιχνευθεί σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, χωρίς την ανάγκη δειγματοληψίας και μέτρησης στο εργαστήριο.Αυτό μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τη διαδικασία δοκιμών και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της εργασίαςΟι σημαντικές αντιδράσεις οξειδωτικού αναζωογόνησης στα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων περιλαμβάνουν τη βιοαποδόμηση οργανικών ρύπων όπως ο άνθρακας, το άζωτο και ο φωσφόρος, την υδρόλυση και την οξείωση της οργανικής ύλης,αντιδράσεις νιτρίωσης και απονιτρίωσης, αναερόβια απελευθέρωση φωσφόρου από τους οργανισμούς, πρόσληψη αερόβιας φωσφόρου κλπ.
1Το δυναμικό μείωσης οξείδωσης που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς ποικίλλει σε διάφορα στάδια επεξεργασίας λυμάτων.με βέλτιστο εύρος από +300 έως +400mV· Οι προαιρετικοί αναερόβιοι μικροοργανισμοί ασχολούνται με την αεροβική αναπνοή άνω των +100mV και την αναερόβια αναπνοή κάτω των +100mV. Η απαίτηση για τα υποχρεωτικά αναερόβια βακτήρια είναι -200 έως -250 mV,με υποχρεωτικά αναερόβια μεθανόγοντα που απαιτούν -300 έως -400 mVΤο φυσιολογικό περιβάλλον οξειδωτικοποίησης στο σύστημα διαδικασίας αερόβιας ενεργού ιλύος είναι μεταξύ +200 και +600 mV.Το κατάλληλο εύρος τιμών ORP για κοινές διαδικασίες αντίδρασης στη βιοχημική επεξεργασία λυμάτων εμφανίζεται στον ακόλουθο πίνακα.:
2Ως στρατηγική ελέγχου στην αερόβια βιολογική επεξεργασία, την ατοξική βιολογική επεξεργασία και την αναερόβια βιολογική επεξεργασία, μέσω της παρακολούθησης και διαχείρισης του ORP των λυμάτων,Το προσωπικό διαχείρισης μπορεί να ελέγξει τεχνητά την εμφάνιση βιολογικών αντιδράσεωνΜε την αλλαγή των περιβαλλοντικών συνθηκών της λειτουργίας της διαδικασίας, όπως η αύξηση του ρυθμού αερισμού, η αύξηση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου και η προσθήκη οξειδωτικών ουσιών,μπορούν να ληφθούν μέτρα για την αύξηση του δυναμικού μείωσης της οξείδωσης, μειώνει τον ρυθμό αερισμού, μειώνει τη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου και προσθέτει πηγές άνθρακα και μειωτικές ουσίες για τη μείωση του δυναμικού μείωσης της οξείδωσης,με τον τρόπο αυτό προωθώντας ή αναστέλλοντας την εξέλιξη της αντίδρασηςΩς εκ τούτου, οι διαχειριστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν το ORP ως παράμετρο ελέγχου στην αερόβια βιολογική θεραπεία, την αναερόβια βιολογική θεραπεία και την αναερόβια βιολογική θεραπεία για την επίτευξη καλύτερων αποτελεσμάτων θεραπείας.
Αερόβια βιολογική θεραπεία:
Το ORP έχει καλή συσχέτιση με την αφαίρεση της COD και τη νιτριποίηση.διασφάλιση της ποιότητας του νερού των επεξεργασμένων λυμάτων. Αναερόβια βιολογική επεξεργασία: Υπάρχει μια ορισμένη συσχέτιση μεταξύ της ORP και της συγκέντρωσης αζώτου στην κατάσταση απονυτρίωσης κατά τη διάρκεια αναερόβιας βιολογικής επεξεργασίας,που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κριτήριο για να προσδιοριστεί εάν η διαδικασία απονυτρίωσης έχει ολοκληρωθείΗ σχετική πρακτική έχει δείξει ότι στη διαδικασία απονιτρίωσης, όταν το παράγωγο του ORP σε σχέση με το χρόνο είναι μικρότερο από -5, η αντίδραση είναι πιο ολοκληρωμένη.Το απόβλητο περιέχει νιτρικό άζωτοΗ αναερόβια βιολογική θεραπεία: Κατά τη διάρκεια της αναερόβιας αντίδρασης, η αναερόβια θεραπεία μπορεί να προκαλέσει αλκοολικές αντιδράσεις.κατά την παραγωγή μειωτικών ουσιώνΑντίθετα, καθώς μειώνονται οι μειωτικές ουσίες, η τιμή ORP αυξάνεται και τείνει να σταθεροποιείται σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα.υπάρχει καλή συσχέτιση μεταξύ του ORP και της βιοαποικοδόμησης του COD και του BODΓια την αναερόβια βιολογική επεξεργασία,υπάρχει μια ορισμένη συσχέτιση μεταξύ του ORP και της συγκέντρωσης νιτρικού αζώτου σε κατάσταση απονιτρίωσης κατά τη διάρκεια της αναερόβιας βιολογικής επεξεργασίας, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κριτήριο για να προσδιοριστεί εάν η διαδικασία απονιτρίωσης έχει ολοκληρωθεί. 3.Ο έλεγχος της απόδοσης επεξεργασίας της διαδικασίας αφαίρεσης του φωσφόρου και η βελτίωση της απόδοσης αφαίρεσης του φωσφόρου για τη βιολογική αφαίρεση του φωσφόρου περιλαμβάνει δύο βήματα.- καταρχάς, στο αναερόβιο περιβάλλον, πραγματοποιείται το στάδιο απελευθέρωσης του φωσφόρου.τα οποία απορροφώνται από βακτήρια που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά και απελευθερώνονται στο νερόΔεύτερον, στην αερόβια δεξαμενή, τα βακτήρια που συσσωρεύουν φωσφόρο αρχίζουν να υποβαθμίζουν τα λιπαρά οξέα που απορροφούνται στο ανώτερο στάδιο και να τα μετατρέπουν από ATP σε ADP για την απόκτηση ενέργειας.Η αποθήκευση αυτής της ενέργειας απαιτεί την απορρόφηση του πλεονάζοντος φωσφόρου από το νερό, και η αντίδραση της απορρόφησης φωσφόρου απαιτεί ORP από +25 έως +250mV στην αερόβια δεξαμενή για τη βιολογική αποθήκευση αφαίρεσης φωσφόρου.το προσωπικό μπορεί να ελέγχει την αποτελεσματικότητα επεξεργασίας του τμήματος επεξεργασίας αφαίρεσης φωσφόρου και να βελτιώνει την επίδραση αφαίρεσης φωσφόρου μέσω ORPΌταν το προσωπικό δεν επιθυμεί την απονιτρίωση ή τη συσσώρευση νιτριτών κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας νιτρίωσης, πρέπει να διατηρείται τιμή ORP που υπερβαίνει τα +50mV.Το προσωπικό διαχείρισης πρέπει να διατηρεί τιμή ORP που υπερβαίνει τα -50mV στο σύστημα αποχέτευσης για την αποτροπή του σχηματισμού και της αντίδρασης των θειικών ορυκτών., προκειμένου να αποφευχθεί η δημιουργία μυρωδιών (H2S) στο σύστημα αποχέτευσης.
4Εκτός από την προσαρμογή του χρόνου αερισμού και της έντασης της διαδικασίας για εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση της κατανάλωσης,Οι εργαζόμενοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τη σημαντική συσχέτιση μεταξύ ORP και διαλυμένου οξυγόνου στο νερό για να ρυθμίσουν το χρόνο αερισμού και την ένταση της διαδικασίας μέσω ORP., επιτυγχάνοντας τον στόχο της εξοικονόμησης ενέργειας και της μείωσης της κατανάλωσης ενώ πληρούνται οι συνθήκες βιολογικής αντίδρασης.υψηλή ακρίβεια μέτρησηςΜέσω της ηλεκτρονικής ανίχνευσης του ORP,Το προσωπικό μπορεί να κατανοήσει γρήγορα τη διαδικασία αντίδρασης καθαρισμού λυμάτων και τις πληροφορίες για την κατάσταση ρύπανσης νερού με βάση την ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο, επιτυγχάνοντας έτσι βελτιωμένη διαχείριση της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων και αποτελεσματική διαχείριση της ποιότητας του υδάτινου περιβάλλοντος.υπάρχουν πολλές αναζωογονητικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην επεξεργασία λυμάτωνΓια το λόγο αυτό, στην επεξεργασία των λυμάτων, το προσωπικό πρέπει να μελετήσει περαιτέρω τη συσχέτιση μεταξύ του διαλυμένου οξυγόνου, του pH, της θερμοκρασίας, τηςαλατότητα και ORP στο νερό με βάση την πραγματική κατάσταση της μονάδας αποχέτευσης, και να καθορίσουν παραμέτρους ελέγχου ORP κατάλληλους για διαφορετικά υδάτινα σώματα.
