Warum verursacht die Beziehung zwischen ORP und verschiedenen Faktoren, wie ORP und pH, ORP und DO, Veränderungen der ORP-Werte?Verständnis für die Beziehung zwischen Veränderungen der ORP-Werte und verschiedenen Faktoren, müssen wir mit der Definition von ORP beginnen!
1、 Die Definition von ORP ist die vollständige englische Bezeichnung für ORP, was sich in Oxidationsreduktionspotential übersetzt.Es ist die Differenz zwischen dem Oxidationsreduktionspotential der Indikatorelektrode und der Vergleichselektrode in der Flüssigkeit, die einen umfassenden Indikator für den Oxidationsreduktionszustand des gesamten Systems liefern kann.Angabe, dass der Gehalt an reduzierenden Stoffen oder organischen Schadstoffen im Klärsystem hoch ist, ist die Konzentration des gelösten Sauerstoffs gering und die Reduktionsumgebung dominiert.die Konzentration von gelöstem Sauerstoff oder oxidierenden Stoffen ist hochDie traditionellen Oxidationsreduktionswasserbehandlungstechnologien weisen Schwächen auf, wie ungenaue Kontrollbedingungen, Chemikalienverschwendung,und umweltunfreundlichMit Hilfe von ORP-Messgeräten und der Verwendung von ORP-elektrischen Signalen als Erkennungs- und Steuerungsmitteldie genaue Steuerung der Wasserbehandlungstechnologie zur Oxidationsreduktion kann erheblich verbessert werdenDas Detektionsprinzip ist ähnlich dem pH-Wert und viele pH-Online-Detektionsinstrumente verfügen über eine Zweikanal-Detektionsmethode, einschließlich des ORP-Detektionskanals.Zusammenfassung, ORP ist eine wichtige Richtung für die Entwicklung der automatischen Steuerungstechnologie und der anaeroben Präzisionssteuerung in Kläranlagen, die für die Energieeinsparung von großer Bedeutung ist,Kontrolle der Stoffwechselwege anaerober Mikroorganismen, und Verbesserung der Behandlungseffizienz.
2、 Aufgrund der zahlreichen Oxidationsreduktionsreaktionen bei der Abwasserbehandlung und der unterschiedlichen Faktoren, die die ORP in jedem Reaktor beeinflussen,Es ist schwierig festzustellen, welcher Faktor die Hauptursache für die Veränderungen der ORP ist.So gibt es beispielsweise viele organische Stoffe im System zur Behandlung von Aktivschlamm, und große Veränderungen der Konzentration organischer Stoffe führen zu kleinen Veränderungen der ORP.Es ist jedoch schwierig festzustellen, welche organische Substanz die Hauptursache für ORP-Veränderungen ist.Vor der Untersuchung der indikativen Auswirkungen von ORP-Änderungen auf die Abwasserbehandlung ist es daher notwendig, zuerst die Faktoren zu verstehen, die sich auf diese Veränderungen auswirken.
1Wie bekannt ist, bezieht sich auf die Menge an in Wasser gelöstem Sauerstoff (DO) der aufgelöste Sauerstoff.Es sollte bei 4 mg/l kontrolliert werden.Der DO des anoxischen Denitrifizierungstanks sollte 0,5 mg/l betragen. In anaeroben Tanks ist molekularer Sauerstoff im Grunde nicht vorhanden, und Nitrat Stickstoff ist vorzugsweise weniger als 0,2 mg/l.als Oxidationsmittel bei der AbwasserbehandlungIn reinem Wasser gibt es eine lineare Beziehung zwischen ORP und DO-Logaritmen, und ORP steigt mit der Zunahme von DO. 2.Bei der pH-Behandlung von AbwasserDer optimale pH-Wert für das Wachstum von aeroben Mikroorganismen und fermentierenden Säure produzierenden Bakterien beträgt 6,5 bis 8.5, während der optimale pH-Wert für anaerobe Methan produzierende Bakterien 6,8-7 beträgt.
2Um den entsprechenden pH-Wert zu kontrollieren, wird er in der Regel durch Anpassung mit Alkali erreicht.Während der Säureproduktion, Säure produzierende Bakterien zersetzen große organische Moleküle, um Fettsäuren und Kohlendioxid zu produzieren, die einen pH-senkenden Effekt haben.die Ammoniakproduktion während des Proteinzerfalls hat eine pH-Erhöhungseffekt; Während der Methanproduktionsphase können die Methan produzierenden Bakterien Essigsäure verwenden, um Methan zu produzieren, was den pH-Wert des Systems erhöhen kann.Der pH-Wert ist ein wichtiger Faktor, der den Anstieg und Abfall der ORP verursacht, und je höher der pH-Wert, desto niedriger der ORP; je niedriger der pH-Wert, desto höher der ORP.Die Korrelation zwischen pH und ORP ist aufgrund des Einflusses der mikrobiellen Aktivität nicht so stark wie im reinen Wasser., gelösten Sauerstoff und andere Faktoren auf ORP.
3. Temperatur
Die Temperatur ist ein sehr wichtiger Indikator im Abwasserreinigungsprozess.während anaerobe Mikroorganismen eine optimale Temperatur von etwa 35 °C und 55 °C haben.
Bei der anaeroben Abwasserbehandlung haben Temperaturänderungen erhebliche Auswirkungen auf die Zusammensetzung und Verbreitung von Mikroorganismen, die Methanproduktion,und Sedimentationsleistung von SchlammDaher ist zur Gewährleistung der Stabilität des anaeroben Tankbetriebsdie Abwassertemperatur wird im Allgemeinen durch Kühltürme und Dampfheizung auf 35 °C oder 55 °C eingestellt, bevor sie in den anaeroben Behälter gelangen.
Die Forschungspraxis hat gezeigt, daß je höher die Lösungstemperatur ist, desto niedriger der ORP der Lösung ist.,Je höher die Temperatur im Wasseraufbereitungsprozess ist, desto niedriger ist der ORP, der ebenfalls mit der durch den Temperaturanstieg verursachten Abnahme der Wassermolekülcluster zusammenhängt.
Darüber hinaus können Temperaturänderungen auch zu Veränderungen der Säuregehalt, der Gaslöslichkeit, der biologischen Aktivität und des Gleichgewichts zwischen den Wasserverschmutzungen führen, wodurch sich ORP beeinflusst.
4. Zusammensetzung der Mikroorganismen
In biologischen Abwasserbehandlungssystemen existiert ein einzigartiges Ökosystem.
In einem zweiphasigen anaeroben Bioreaktor wurde eine wirksame Trennung von Säure produzierenden Bakterien und Methan produzierenden Bakterien erreicht, wodurch die Steuerung und Verwaltung des Systems erleichtert wird.In der UASB dominiert von flockulenten Schlamm, Säure produzierende Bakterien und Methan produzierende Bakterien wurden sequentiell entlang der Wasserströmungsrichtung geschirmt.Die vorherrschenden Bakterienarten wechseln von Säure produzierenden Bakterien zu Methan produzierenden Bakterien von außen nach innen..
Bei anaeroben Reaktionssystemen ist es notwendig, die DO-Konzentration und den ORP besonders in der Methanproduktion sehr niedrig zu kontrollieren,mit einem Gehalt an Strom von mehr als 10 GHT,.
Das Vorhandensein von gelöstem Sauerstoff (DO) ist im Zustrom unvermeidlich, aber unter dem einzigartigen Ökosystemdie ORP des Systems sinkt durch die synergistischen und symbiotischen Effekte zwischen aeroben Mikroorganismen schnell auf den für das Wachstum von Methanbakterien geeigneten BereichDieses Phänomen des niedrigen Redoxpotenzials findet sich nicht nur in anaeroben Reaktoren, sondern auch in Flockenschlamm in Belüftungstanks.Die Aktivität von Mikroorganismen im anaeroben aktivierten Schlamm kann durch die maximale spezifische Methanproduktion und die maximale spezifische COD-Entfernung dargestellt werden.Die Aktivität des aeroben aktivierten Schlamms kann auch durch die maximale spezifische COD-Entfernung ausgedrückt werden.je schneller der Sauerstoffverbrauch und die Produktion von ReduktionsstoffenORP, als umfassender Indikator für die makroskopischen Redox-Eigenschaften von Gewässern, hat verschiedene Einflussfaktoren.Zusätzlich zu den oben genannten wichtigsten Einflussfaktoren, gibt es auch Faktoren wie Druck, organische Substanz, feste Substanz und mikrobielle Arten. Diese Faktoren sind nicht isoliert, sie beeinflussen und einschränken einander.Die Redox-Eigenschaften von Gewässern sind ebenfalls das Ergebnis einer Kombination mehrerer Faktoren..
3、 Die Anwendung von ORP in der Abwasserbehandlung: Zu Beginn wurde das Redoxpotenzial hauptsächlich bei der Behandlung von Industrieabwasser verwendet,vor allem bei der Behandlung von Abwässern aus der MetallpräzisionsbearbeitungSpäter wurde es allmählich in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen eingesetzt.Durch Online-Überwachungsinstrumente der ORP, kann das Oxidationsreduktionspotenzial im Abwasser in sehr kurzer Zeit erkannt werden, ohne dass Probenahme und Messung im Labor erforderlich sind.Dies kann den Prüfprozess erheblich verkürzen und die Arbeitseffizienz verbessern.Die wichtigsten Redoxreaktionen in Kläranlagen umfassen den biologischen Abbau organischer Schadstoffe wie Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor, die Hydrolyse und Säurebildung organischer Stoffe,Nitrifizierungs- und Denitrifizierungsreaktionen, die Freisetzung von anaerobem Phosphor durch Organismen, die Aufnahme von aerobem Phosphor usw.
1Das von Mikroorganismen benötigte Oxidationsreduktionspotenzial variiert in den verschiedenen Stadien der Klärung.mit einem optimalen Bereich von +300 bis +400mV; Fakultative anaerobe Mikroorganismen üben eine aerobe Atmung über +100mV und eine anaerobe Atmung unter +100mV aus; die Anforderungen an verpflichtete anaerobe Bakterien liegen bei -200 bis -250 mV,mit bindenden anaeroben Methanogenen, die -300 bis -400 mV erfordern, wobei der optimale Bereich -330 mV beträgt. Die normale Redox-Umgebung im aeroben Aktivschlammprozesssystem liegt zwischen +200 und +600 mV.Der geeignete ORP-Wertbereich für gemeinsame Reaktionsprozesse bei der biochemischen Klärung von Abwasser ist in der folgenden Tabelle angegeben.:
2Als Kontrollstrategie bei der aeroben biologischen Behandlung, der anoxischen biologischen Behandlung und der anaeroben biologischen Behandlung durch Überwachung und Verwaltung der ORP von AbwasserDas Managementpersonal kann das Auftreten biologischer Reaktionen künstlich kontrollierenDurch Änderung der Umgebungsbedingungen des Prozessbetriebs, z. B. durch Erhöhung der Belüftungsgeschwindigkeit, Erhöhung der Konzentration von gelöstem Sauerstoff und Zugabe oxidierender Stoffe,Maßnahmen zur Erhöhung des Oxidationsreduktionspotenzials können getroffen werden, die Belüftungsgeschwindigkeit reduzieren, die Konzentration des gelösten Sauerstoffs verringern und Kohlenstoffquellen und Reduktionsstoffe hinzufügen, um das Oxidationsreduktionspotenzial zu verringern,so das Fortschreiten der Reaktion fördern oder hemmenDaher können Manager ORP als Kontrollparameter in der aeroben biologischen Behandlung, der anaeroben biologischen Behandlung und der anaeroben biologischen Behandlung verwenden, um bessere Behandlungsergebnisse zu erzielen.
Aerobe biologische Behandlung:
ORP hat eine gute Korrelation mit der COD-Entfernung und Nitrifizierung. Durch die Steuerung der aeroben Belüftungsrate durch ORP kann eine unzureichende oder übermäßige Belüftungszeit vermieden werden.Gewährleistung der Wasserqualität des behandelten Abwassers. anaerobe biologische Behandlung: Es besteht eine gewisse Korrelation zwischen ORP und Stickstoffkonzentration im Denitrifizierungszustand während der anaeroben biologischen Behandlung,die als Kriterium zur Bestimmung, ob der Denitrifizierungsprozess abgeschlossen ist, verwendet werden kannDie einschlägige Praxis hat gezeigt, daß in dem Denitrifizierungsprozess, wenn die Ableitung von ORP in Bezug auf die Zeit kleiner als -5 ist, die Reaktion gründlicher ist.Das Abwasser enthält Nitrat StickstoffAnaerob biologische Behandlung: Während des anaeroben Reaktionsprozesses wird diewenn Reduktionsstoffe hergestellt werden, wird der ORP-Wert sinken; im Gegenteil, wenn die Reduktionsstoffe abnehmen, wird der ORP-Wert steigen und in der Regel über einen bestimmten Zeitraum stabilisieren.Es besteht ein guter Zusammenhang zwischen ORP und dem biologischen Abbau von COD und BOD., sowie ORP- und Nitrifizierungsreaktionen für die aerobe biologische Behandlung in Kläranlagen.Es besteht eine gewisse Korrelation zwischen ORP und der Nitrat Stickstoffkonzentration im Denitrifizierungszustand während der anaeroben biologischen Behandlung., die als Kriterium zur Bestimmung des Abschlusses des Denitrifizierungsprozesses dienen kann. 3.Die Kontrolle der Behandlungseffizienz des Phosphorabbau-Prozesses und die Verbesserung der Phosphorabbau-Effizienz bei der biologischen Phosphorabbau umfasst zwei Schritte.: erstens wird in der anaeroben Umgebung die Freisetzung von Phosphor durchgeführt, wobei Fermentationsbakterien unter ORP-Bedingungen von -100 bis -225 mV Fettsäuren produzieren,die von den Polyphosphat-akkumulierenden Bakterien absorbiert und ins Wasser freigesetzt werdenZweitens beginnen in dem aeroben Behälter Phosphor ansammelnde Bakterien, die in der oberen Stufe absorbierten Fettsäuren abzubauen und sie von ATP in ADP umzuwandeln, um Energie zu erhalten.Die Speicherung dieser Energie erfordert die Adsorption von überschüssigem Phosphor aus Wasser, und die Reaktion der Phosphoradsorption erfordert eine ORP von +25 bis +250 mV im aeroben Behälter für die biologische Phosphorentfernung.die Bediensteten können die Behandlungseffizienz des Prozessbereichs zur Phosphorabfertigung kontrollieren und die Phosphorabfertigung durch ORP verbessernWenn das Personal während eines Nitrifizierungsprozesses keine Denitrifizierung oder Ansammlung von Nitriten wünscht, muss ein ORP-Wert von mehr als +50 mV aufrechterhalten werden.Das Managementpersonal muss einen ORP-Wert von mehr als -50 mV im Abwassersystem aufrechterhalten, um die Bildung und Reaktion von Sulfid zu verhindern., um die Entstehung von Gerüchen (H2S) im Abwassersystem zu verhindern.
4- Zusätzlich zur Anpassung der Belüftungszeit und -intensität des Prozesses, um Energie zu sparen und den Verbrauch zu reduzieren,Arbeiter können auch die signifikante Korrelation zwischen ORP und gelöstem Sauerstoff im Wasser verwenden, um die Belüftungszeit und -intensität des Prozesses durch ORP anzupassen.Die ORP verfügt über einfache Nachweismethoden, niedrige Ausrüstungspreise, eine hohehohe MessgenauigkeitDurch die Online-Erkennung von ORP können Sie die Daten in Echtzeit anzeigen.Das Personal kann schnell die Reaktionsprozesse zur Klärung von Abwässern und Informationen über den Status der Wasserverschmutzung auf der Grundlage von Echtzeitfeedback erfassen., wodurch ein verfeinertes Management des Abwasserreinigungsprozesses und ein effizientes Management der Wasserqualität erreicht werden.bei der Abwasserbehandlung gibt es zahlreiche RedoxreaktionenIn der Abwasserbehandlung müssen daher die Mitarbeiter den Zusammenhang zwischen gelöstem Sauerstoff, pH-Wert, Temperatur,Salzgehalt und ORP im Wasser auf der Grundlage der tatsächlichen Lage der Kläranlage, und die für verschiedene Gewässer geeigneten ORP-Steuerparameter festlegen.
