ORP ve pH, ORP ve DO gibi çeşitli faktörler arasındaki ilişki neden ORP değerlerinde değişikliklere neden olur?ORP değerlerindeki değişiklikler ile çeşitli faktörler arasındaki ilişkiyi anlamakORP'nin tanımıyla başlamalıyız!
1、 ORP'nin tanımı, oksidasyon azaltma potansiyeli anlamına gelen ORP'nin tam İngilizce adıdır.Bu, gösterge elektrodunun ve sıvıdaki karşılaştırma elektrodunun oksidasyon azaltma potansiyeli arasındaki fark.ORP değeri düşükse, sistemin tümünün oksidasyon-aldırma durumunun kapsamlı bir göstergesini sağlayabilir.atık su arıtma sisteminde azaltıcı maddeler veya organik kirleticilerin içeriğinin yüksek olduğunu gösterir, çözünmüş oksijen konsantrasyonu düşük ve azaltma ortamı baskın. Eğer ORP değeri yüksekse, atık sudaki organik kirleticilerin konsantrasyonunun düşük olduğunu gösterir.Erimiş oksijen veya oksidleyici maddelerin konsantrasyonu yüksekGeleneksel oksidasyon azaltma su arıtma teknolojisi, yanlış kontrol koşulları, kimyasal atık,ve çevreye karşı zararlı.Bununla birlikte, ORP ölçüm cihazlarının yardımı ve ORP elektrik sinyallerinin algılama ve kontrol araçları olarak kullanılması ile,Oksidasyon azaltma su arıtma teknolojisinin hassas kontrol düzeyi büyük ölçüde iyileştirilebilir, böylece tedavi etkisini arttırır. Algılama prensibi pH'a benzer ve birçok pH çevrimiçi algılama cihazı, ORP algılama kanalı da dahil olmak üzere iki kanal algılama yöntemine sahiptir.Özetle, ORP, enerji tasarrufu için büyük önem taşıyan atık su arıtma tesislerinde otomatik kontrol teknolojisi ve anaerobik hassas kontrol geliştirilmesi için önemli bir yöndür.Anaerobik mikroorganizmaların metabolik yollarının kontrolü, ve tedavi verimliliğini artırmak.
2、 Atık su arıtmasında meydana gelen sayısız oksidasyon-indirme reaksiyonu ve her reaktördeki ORP'yi etkileyen farklı faktörler nedeniyle,ORP değişikliklerinin ana nedeninin hangi faktör olduğunu belirlemek zordur.Örneğin, aktif çamur arıtma sisteminde birçok organik madde vardır ve organik madde konsantrasyonundaki büyük değişiklikler ORP'de küçük değişikliklere neden olur.Ancak ORP değişikliklerinin ana nedeninin hangi organik madde olduğunu belirlemek zordur.Bu nedenle, ORP değişikliklerinin atık su arıtma üzerindeki gösterge etkisini incelemeden önce, öncelikle değişiklikleri etkileyen faktörleri anlamak gerekir.
1Bilindiği gibi, çözülmüş oksijen (DO), suda çözülen oksijen miktarını ifade eder.4mg/l'de kontrol edilmelidir.Anoksik denitrifikasyon tankının DO'su 0,5mg/l olmalıdır. Anaerobik tanklarda moleküler oksijen temelde yoktur ve nitrat azot tercih edilen 0.2mg/l'den daha azdır.Atık su arıtmasında oksidant olarakSaf suda, ORP ve DO logaritmi arasında doğrusal bir ilişki vardır ve ORP, DO'nun artmasıyla birlikte artar.Atık suların pH değerini arıtmada, pH değeri önemli bir kontrol faktörüdür. Aerobik mikroorganizmaların ve fermantatif asit üreten bakterilerin büyümesi için optimum pH 6,5-8'dir.5, anaerobik metan üreten bakteriler için optimum pH ise 6.8-7
2Uygun pH değerini kontrol etmek için, genellikle alkali ile ayarlanarak elde edilir. Mikrobiyel kirleticilerin metabolik aktivitesi pH değerine önemli bir etkiye sahiptir.Asit üretimi aşamasındaAsit üreten bakteriler büyük organik molekülleri yağ asitleri ve karbondioksit üretmek için parçalayabilir ve bu da pH'ları düşürür.Protein parçalanması sırasında amonyak üretimi pH artışına neden olur.Metan üretimi aşamasında, metan üreten bakteriler, metan üretmek için asetik asit kullanabilir ve bu da sistemin pH değerini artırabilir.pH değeri, ORP'nin yükselmesine ve düşmesine neden olan önemli bir faktördür., ve pH değeri ne kadar yüksekse, ORP o kadar düşüktür; pH değeri ne kadar düşükse, ORP o kadar yüksektir.pH ve ORP arasındaki ilişki, mikrobiyal aktivite etkisi nedeniyle saf suda olduğu kadar güçlü değildir., çözünmüş oksijen ve ORP'deki diğer faktörler.
3. Sıcaklık
Sıcaklık, atık su arıtma sürecinde çok önemli bir göstergedir.Anaerobik mikroorganizmaların en iyi sıcaklıkları 35 °C ve 55 °C civarındadır..
Anaerobik atık su arıtma sürecinde, sıcaklık değişiklikleri mikroorganizmaların bileşimine ve çoğalmasına, metan üretimi hızına önemli bir etkiye sahiptir.ve çamurun çökme performansıBu nedenle, anaerobik tank operasyonunun istikrarını sağlamak için,atık su sıcaklığı, anaerobik havuza girmeden önce soğutma kuleleri ve buhar ısıtması ile genellikle 35 °C veya 55 °C'ye ayarlanır..
Araştırma pratiği, çözeltinin sıcaklığının ne kadar yüksekse, çözeltinin ORP'si de o kadar düşük olduğunu göstermiştir.,Su arıtma işlemindeki sıcaklık ne kadar yüksekse, ORP o kadar düşüktür, bu da sıcaklık artışından kaynaklanan su molekülü kümelerinin azalması ile ilişkilidir.
Buna ek olarak, sıcaklık değişiklikleri asitlilik, gaz çözünürlüğü, biyolojik aktivite ve su kirleticileri arasındaki denge değişikliklerine de yol açabilir ve böylece ORP'yi etkileyebilir.
4Mikroorganizmaların bileşimi
Atık suların biyolojik arıtma sistemlerinde benzersiz bir ekosistem vardır.
İki fazlı bir anaerobik biyoreaktörde, asit üreten bakterilerin ve metan üreten bakterilerin etkili bir şekilde ayrılması sağlandı ve bu da sistem kontrolünü ve yönetimini kolaylaştırdı.UASB'de flocculent çamurdan oluşuyor, asit üreten bakteriler ve metan üreten bakteriler su akışının yönü boyunca sırayla tarandılar.baskın bakteri türleri, asit üreten bakterilerden metan üreten bakterilere dıştan içe geçiyor..
Anaerobik reaksiyon sistemlerinde, özellikle metan üretimi aşamasında DO konsantrasyonunu ve ORP'yi çok düşük bir seviyede kontrol etmek gerekir.oksidasyon-azaltma potansiyeli -330mV'yi geçemez.
Çözümlü oksijenin varlığı akışta kaçınılmazdır, ama benzersiz ekosistem altında,Sistemin ORP'si, aerobik mikroorganizmalar arasındaki sinerjik ve simbiyotik etkiler yoluyla metan bakterilerinin büyümesi için uygun aralıklara hızla düşer.Bu düşük redoks potansiyeli fenomeni sadece anaerobik reaktörlerde değil, aynı zamanda havalandırma tanklarındaki flokülant çamurlarda da bulunur.Anaerobik aktif çamurdaki mikroorganizmaların etkinliği, maksimum spesifik metan üretimi oranı ve maksimum spesifik COD çıkarma oranı ile temsil edilebilir.Aerobik aktif çamurun aktivitesi, maksimum spesifik COD çıkarma hızı ile de ifade edilebilir.oksijen tüketimi ve azaltıcı maddelerin üretimi hızı ne kadar hızlı olursaSu kütlelerinin makroskopik redoks özelliklerini yansıtan kapsamlı bir gösterge olarak, ORP'nin çeşitli etkili faktörleri vardır.Yukarıda belirtilen ana etkisiz faktörlere ek olarak,, basınç, organik madde, katı madde ve mikrobiyal türler gibi faktörler de vardır. Bu faktörler izole değil, birbirlerini etkiler ve kısıtlar.Su kütlelerinin redoks özellikleri de çoklu faktörlerin bir kombinasyonunun sonucudur..
3、 ORP'nin atık su arıtmasında uygulanması.Özellikle metal hassas işleme ile elde edilen atık suların arıtılmasındaDaha sonra, kent atık su arıtma tesislerinde yavaş yavaş yaygın olarak kullanıldı.ORP çevrimiçi izleme araçları aracılığıyla, atık suyundaki oksidasyon azaltma potansiyeli çok kısa bir süre içinde, laboratuvarda numune almaya ve ölçmeye gerek kalmadan tespit edilebilir.Bu, test sürecini büyük ölçüde kısaltabilir ve iş verimliliğini artırabilirAtık su arıtma sistemlerindeki önemli redoks reaksiyonları, karbon, azot ve fosfor gibi organik kirleticilerin biyolojik parçalanması, organik maddenin hidroliz ve asitlenmesi,nitrifikasyon ve denitrifikasyon reaksiyonları, organizmalar tarafından anaerobik fosfor salınımı, aerobik fosfor alımı vb.
1Mikroorganizmaların gerektirdiği oksidasyon azaltma potansiyeli, atık su arıtmasının farklı aşamalarında değişir.en iyi aralığı +300 ila +400mVSeçmeli anaerobik mikroorganizmalar +100mV'den yüksek ve +100mV'den düşük aerobik solunumda bulunurlar.-300 ila -400 mV gerektiren zorunlu anaerobik metanogenlerle, ve optimal aralığı -330 mV'dir. Aerobik aktif çamur işlem sistemindeki normal redoks ortamı +200 ve +600 mV arasındadır.Atık suların biyokimyasal arıtmasında yaygın reaksiyon süreçleri için uygun ORP değer aralığı aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.:
2Aerobik biyolojik arıtmada, anoksik biyolojik arıtmada ve anaerobik biyolojik arıtmada bir kontrol stratejisi olarak, atık suyun ORP'sini izleyerek ve yöneterek,Yönetim personeli biyolojik reaksiyonların meydana gelmesini yapay olarak kontrol edebilir.- Süreç işleminin çevresel koşullarını değiştirerek, örneğin havalandırma hızını arttırarak, çözünmüş oksijen konsantrasyonunu arttırarak ve oksitleyici maddeler ekleyerek,Oksidasyon azaltma potansiyelini artırmak için önlemler alınır., havalandırma hızını azaltmak, çözünmüş oksijen konsantrasyonunu azaltmak ve oksidasyon azaltma potansiyelini azaltmak için karbon kaynakları ve azaltıcı maddeler eklemek,Böylece reaksiyonun ilerlemesini teşvik eder veya engeller.Bu nedenle, yöneticiler daha iyi tedavi sonuçlarına ulaşmak için aerobik biyolojik tedavi, anaerobik biyolojik tedavi ve anaerobik biyolojik tedavideki kontrol parametri olarak ORP kullanabilirler.
Aerobik biyolojik tedavi:
ORP, COD'nin ortadan kaldırılması ve nitrifikasyonu ile iyi bir korelasyona sahiptir. ORP ile aerobik havalandırma hızını kontrol ederek, yetersiz veya aşırı havalandırma süresinin önlenmesi mümkündür.Temizlenmiş akışkanların suyunun kalitesini sağlamakAnaerobik biyolojik tedavi: Anaerobik biyolojik tedavi sırasında denitrifikasyon durumundaki ORP ve azot konsantrasyonu arasında belirli bir ilişki vardır.Denitrifikasyon sürecinin sona erdiğini belirlemek için bir kriter olarak kullanılabilir.Uyumlu uygulama, denitrifikasyon işleminde, zamanla ilgili olarak ORP'nin türevinin -5'ten küçük olduğu zaman reaksiyonun daha kapsamlı olduğunu göstermiştir.Atık su nitrat nitrojen içerir.Anaerobik biyolojik tedavi: Anaerobik reaksiyon sürecinde,azaltıcı maddeler üretildiğinde, ORP değeri düşecek; Aksine, azaltıcı maddeler azalırken, ORP değeri artacak ve belirli bir süre boyunca dengelenmeye eğilimlidir.ORP ile COD ve BOD'nin biyolojik parçalanması arasında iyi bir korelasyon vardır., ayrıca ORP ve nitrifikasyon reaksiyonları, atık su arıtma tesislerinde aerobik biyolojik arıtma için.Anaerobik biyolojik işleme sürecinde denitrifikasyon durumunda ORP ve nitrat azot konsantrasyonu arasında belli bir korelasyon vardır., denitrifikasyon sürecinin tamamlandığını belirlemek için bir kriter olarak kullanılabilir. 3.Fosfor çıkarma işleminin tedavi verimliliğinin kontrolü ve biyolojik fosfor çıkarma için fosfor çıkarma verimliliğinin iyileştirilmesi iki aşamayı içerir.Birincisi, anaerobik ortamda fosfor salınımı aşaması gerçekleştirilir. Fermantasyon bakterileri -100 ila -225 mV ORP koşullarında yağ asitleri üretir.polifosfat birikimi yapan bakteriler tarafından emilir ve suya salınır.İkincisi, aerobik havuzda fosfor biriktiren bakteriler, üst aşamada emilen yağ asitlerini parçalayıp enerji elde etmek için ATP'den ADP'ye dönüştürmeye başlarlar.Bu enerjinin depolanması, aşırı fosforun sudan emilişini gerektirir., ve biyolojik fosfor uzaklaştırma depolaması için aerobik havuzda fosfor emiş reaksiyonu +25 ila +250mV ORP gerektirir.Personel fosfor çıkarma işlem bölümünün tedavi verimliliğini kontrol edebilir ve ORP ile fosfor çıkarma etkisini artırabilir.Eğer personel nitrifikasyon sürecinde denitrifikasyon veya nitrit birikimi istemiyorsa, ORP değeri +50mV'yi aşmalıdır.Yönetim personeli, sülfit oluşumunu ve reaksiyonunu önlemek için kanalizasyon sisteminde -50mV'yi aşan bir ORP değerini korumalıdır., kanalizasyon sisteminde kokuların (H2S) oluşmasını önlemek için.
4Enerji tasarrufu ve tüketimi azaltmak için havalandırma süresini ve sürecin yoğunluğunu ayarlamanın yanı sıra,Çalışanlar ayrıca, ORP ile suyun içinde çözünen oksijen arasındaki önemli korelasyonu kullanarak, prosesin havalandırma süresini ve yoğunluğunu ORP ile ayarlayabilirler.Özetle, ORP'nin basit algılama yöntemleri, düşük ekipman fiyatları,yüksek ölçüm doğruluğuORP çevrimiçi algılama aracılığıyla,personel, atık su arıtma reaksiyon sürecini ve su kirliliği durum bilgilerini gerçek zamanlı geri bildirimlere dayanan hızlı bir şekilde kavrayabilir, böylece atık su arıtma sürecinin rafine edilmiş bir yönetimine ve su çevresinin kalitesinin verimli bir şekilde yönetilmesine ulaşılır.Atık su arıtmasında birçok redoks reaksiyonu meydana gelir.Bu nedenle, atık su arıtmada, personelin çözünmüş oksijen, pH, sıcaklık,Kanalizasyon tesisinin gerçek durumuna göre suyun tuzluluğu ve ORP, ve farklı su kütleleri için uygun ORP kontrol parametrelerini belirler.
