Por que razão a relação entre o ORP e vários fatores, tais como o ORP e o pH, o ORP e o DO, provoca alterações nos valores do ORP?Compreender a relação entre as variações dos valores do PRO e vários factores, temos de começar com a definição de ORP!
1、 A definição de ORP é o nome completo em inglês para ORP, que se traduz em potencial de oxidação-redução.É a diferença entre o potencial de oxidação-redução do elétrodo indicador e do elétrodo de comparação no líquido, que pode fornecer um indicador abrangente do estado de oxidação-redução de todo o sistema.Indica que o teor de substâncias redutoras ou poluentes orgânicos no sistema de tratamento de águas residuais é elevado, a concentração de oxigénio dissolvido é baixa e o ambiente redutor é dominante.A concentração de oxigénio dissolvido ou de substâncias oxidantes é elevadaA tecnologia tradicional de tratamento da água por redução da oxidação apresenta deficiências como condições de controlo imprecisas, desperdício de produtos químicos,e não são amistosos com o ambienteNo entanto, com a ajuda de instrumentos de medição ORP e o uso de sinais eléctricos ORP como meios de detecção e controlo,O nível de controlo preciso da tecnologia de tratamento de água com redução da oxidação pode ser muito melhoradoSeu princípio de detecção é semelhante ao pH, e muitos instrumentos de detecção online de pH têm um método de detecção de dois canais, incluindo o canal de detecção ORP.Resumo, ORP é uma direcção importante para o desenvolvimento da tecnologia de controlo automático e controlo preciso anaeróbico em estações de tratamento de águas residuais, que é de grande importância para a poupança de energia,controlo das vias metabólicas dos microorganismos anaeróbios, e melhorar a eficácia do tratamento.
2、 Devido às numerosas reacções de oxidação-redução que ocorrem no tratamento de águas residuais e aos diferentes factores que afectam o ORP em cada reator,É difícil determinar qual o principal fator causador das alterações do PROPor exemplo, existem muitas substâncias orgânicas no sistema de tratamento de lamas activas, e grandes alterações na concentração de matéria orgânica provocam pequenas alterações no ORP,Mas é difícil determinar qual a matéria orgânica que é a principal causa das alterações do ORPPor conseguinte, antes de estudarmos o efeito indicativo das alterações do ROP no tratamento das águas residuais, é necessário primeiro compreender os factores que afectam as suas alterações.
1Como é sabido, o oxigénio dissolvido (DO) refere-se à quantidade de oxigénio dissolvido em água.deve ser controlada a 4 mg/lO DO do reservatório de desnitrificação anóxica deve ser de 0,5 mg/l. Nos reservatórios anaeróbios, o oxigénio molecular é praticamente inexistente e o nitrato de nitrogénio é preferencialmente inferior a 0,2 mg/l.como oxidante no tratamento de águas residuaisNa água pura, há uma relação linear entre o logaritmo do ORP e do DO, e o ORP aumenta com o aumento do DO. 2.No tratamento de águas residuais com pHO pH ideal para o crescimento de microorganismos aeróbicos e bactérias produtoras de ácido fermentativo é de 6,5 a 8.5, enquanto o pH ideal para bactérias produtoras de metano anaeróbico é de 6,8-7
2Para controlar o valor de pH adequado, é geralmente conseguido ajustando com álcali.Durante a fase de produção de ácidoAs bactérias produtoras de ácidos decompõem grandes moléculas orgânicas para produzir ácidos graxos e dióxido de carbono, que têm um efeito de redução do pH.A produção de amônia durante a decomposição das proteínas tem um efeito de aumento do pHDurante a fase de produção de metano, as bactérias produtoras de metano podem utilizar o ácido acético para produzir metano, o que pode aumentar o valor de pH do sistema.O valor do pH é um fator importante que causa o aumento e queda da ORP, e quanto maior o valor do pH, menor o ORP; quanto menor o valor do pH, maior o ORP.A correlação entre pH e ORP não é tão forte como na água pura devido à influência da atividade microbiana, oxigénio dissolvido, e outros fatores na ORP.
3Temperatura.
A temperatura é um indicador muito importante no processo de tratamento de águas residuais.enquanto os microorganismos anaeróbios têm temperaturas ótimas em torno de 35 °C e 55 °C.
No processo de tratamento anaeróbico das águas residuais, as alterações de temperatura têm um impacto significativo na composição e proliferação dos microorganismos, na taxa de produção de metano,e desempenho de sedimentação das lamasPor conseguinte, para assegurar a estabilidade da operação do tanque anaeróbico,A temperatura das águas residuais é geralmente regulada para 35 °C ou 55 °C através de torres de arrefecimento e aquecimento a vapor antes de entrar no reservatório anaeróbico..
A prática da investigação mostrou que quanto mais elevada a temperatura da solução, menor o ORP da solução; o impacto da temperatura é igualmente o mesmo no processo de tratamento de águas residuais.,Quanto maior a temperatura no processo de tratamento da água, menor o ORP, que também está relacionado com a diminuição dos aglomerados de moléculas de água causada pelo aumento da temperatura.
Além disso, as alterações de temperatura podem também levar a alterações na acidez, solubilidade em gás, atividade biológica e equilíbrio entre os poluentes da água, afetando assim o ORP.
4Composição dos microorganismos
Nos sistemas de tratamento biológico de águas residuais, existe um ecossistema único.
Num biorreator anaeróbico de duas fases, foi conseguida uma separação eficaz das bactérias produtoras de ácido e das bactérias produtoras de metano, facilitando o controlo e a gestão do sistema.No UASB dominado por lama floculante, as bactérias produtoras de ácido e as bactérias produtoras de metano foram selecionadas sequencialmente ao longo da direcção do fluxo de água.As espécies bacterianas dominantes mudam de bactérias produtoras de ácido para bactérias produtoras de metano, de fora para dentro..
Em sistemas de reação anaeróbica, é necessário controlar a concentração de DO e o ORP a níveis muito baixos, especialmente na fase de produção de metano,com um potencial de redução da oxidação não superior a -330 mV.
A presença de oxigénio dissolvido é inevitável no fluxo, mas no ecossistema único,O ORP do sistema diminui rapidamente para a faixa adequada para o crescimento de bactérias de metano através dos efeitos sinérgicos e simbióticos entre microorganismos aeróbicosEste fenômeno de baixo potencial redox não existe apenas nos reatores anaeróbios, mas também nas lamas floculantes dos tanques de aeração. 5.A actividade dos micro-organismos na lama ativada anaeróbica pode ser representada pela taxa máxima de produção específica de metano e pela taxa máxima de remoção específica de DCOA actividade da lama activa aeróbica pode também ser expressa pela taxa máxima de remoção específica de DCO.Quanto mais rápido for o consumo de oxigénio e a produção de substâncias redutorasO ORP, como indicador abrangente que reflete as propriedades redox macroscópicas das massas de água, tem vários factores de influência.Para além dos principais factores de influência acima referidos, existem também fatores como pressão, matéria orgânica, matéria sólida e espécies microbianas. Estes fatores não estão isolados, eles influenciam e restringem uns aos outros.As propriedades redox das massas de água são também o resultado de uma combinação de vários fatores.
3、 A aplicação do ORP no tratamento de águas residuais.especialmente no tratamento das águas residuais resultantes do processamento de precisão de metaisMais tarde, foi gradualmente amplamente utilizado em usinas de tratamento de águas residuais municipais.Através dos instrumentos de monitorização em linha da ORP, o potencial de redução da oxidação nas águas residuais pode ser detectado num período de tempo muito curto, sem a necessidade de amostragem e medição em laboratório.Isto pode reduzir consideravelmente o processo de ensaio e melhorar a eficácia do trabalhoAs reações redox importantes nos sistemas de tratamento de águas residuais incluem a biodegradação de poluentes orgânicos, tais como carbono, azoto e fósforo, a hidrólise e a acidificação da matéria orgânica,Reações de nitrificação e denitrificação, liberação de fósforo anaeróbio por organismos, absorção de fósforo aeróbio, etc.
1O potencial de redução da oxidação exigido pelos microorganismos varia em diferentes fases do tratamento das águas residuais.com a faixa ideal de +300 a +400mVOs microrganismos anaeróbios facultativos exercem uma respiração aeróbica acima de +100 mV e uma respiração anaeróbica abaixo de +100 mV. O requisito para as bactérias anaeróbias obrigatórias é de -200 a -250 mV,com metanógenos anaeróbios obrigatórios que requerem -300 a -400 mV, e o intervalo óptimo é -330 mV. O ambiente redox normal no sistema de processo de lamas ativadas aeróbicas está entre +200 e +600 mV.O intervalo de valores de ORP adequado para processos de reação comuns no tratamento bioquímico de águas residuais é indicado no quadro seguinte::
2Como estratégia de controlo no tratamento biológico aeróbico, no tratamento biológico anóxico e no tratamento biológico anaeróbico, através do controlo e da gestão do ORP das águas residuais,O pessoal de gestão pode controlar artificialmente a ocorrência de reações biológicas. alterando as condições ambientais da operação do processo, tais como aumentar a taxa de aeração, aumentar a concentração de oxigénio dissolvido e adicionar substâncias oxidantes,podem ser tomadas medidas para aumentar o potencial de redução da oxidação, reduzir a taxa de aeração, diminuir a concentração de oxigénio dissolvido e adicionar fontes de carbono e substâncias redutoras para reduzir o potencial de redução da oxidação,promovendo ou inibindo assim o progresso da reaçãoPor conseguinte, os gestores podem utilizar o ORP como parâmetro de controlo no tratamento biológico aeróbico, no tratamento biológico anaeróbico e no tratamento biológico anaeróbico para obter melhores resultados de tratamento.
Tratamento biológico aeróbico:
O ORP tem uma boa correlação com a remoção e nitrificação da DCO. Ao controlar a taxa de aeração aeróbica através do ORP, pode evitar-se um tempo de aeração insuficiente ou excessivo,assegurar a qualidade da água dos efluentes tratadosTratamento biológico anaeróbico: existe uma certa correlação entre o ORP e a concentração de nitrogénio no estado de desnitrificação durante o tratamento biológico anaeróbico,que pode ser utilizado como critério para determinar se o processo de desnitrificação terminouA prática relevante mostrou que no processo de desnitrificação, quando a derivada de ORP em relação ao tempo é inferior a -5, a reação é mais completa.O efluente contém nitrato de nitrogénioTratamento biológico anaeróbico: durante o processo de reação anaeróbia, o produto é tratado com uma solução química, que pode prevenir a produção de várias substâncias tóxicas e nocivas, como o sulfeto de hidrogénio.quando são produzidas substâncias redutoras, o valor de ORP diminuirá; pelo contrário, à medida que as substâncias redutoras diminuem, o valor de ORP aumentará e tenderá a estabilizar-se ao longo de um determinado período de tempo.Existe uma boa correlação entre o ORP e a biodegradação do DCO e do DBO, bem como reacções de ORP e nitrificação, para tratamento biológico aeróbico em estações de tratamento de águas residuais.Existe uma certa correlação entre o ORP e a concentração de nitrato de nitrogénio no estado de desnitrificação durante o processo de tratamento biológico anaeróbico., que pode ser utilizado como critério para determinar se o processo de desnitrificação terminou. 3.O controlo da eficiência do tratamento do processo de remoção do fósforo e a melhoria da eficiência da remoção do fósforo para a remoção do fósforo biológico incluem duas etapas.- em primeiro lugar, no ambiente anaeróbico, realiza-se a fase de liberação de fósforo.que são absorvidos por bactérias que acumulam polifosfato e liberados na águaEm segundo lugar, no reservatório aeróbico, as bactérias que acumulam fósforo começam a degradar os ácidos graxos absorvidos no estágio superior e a convertê-los de ATP em ADP para obter energia.O armazenamento desta energia requer a adsorção do excesso de fósforo da água, e a reação de adsorção de fósforo requer uma ORP de +25 a +250mV no tanque aeróbico para o armazenamento biológico de remoção de fósforo.O pessoal pode controlar a eficiência do tratamento da secção de processo de remoção de fósforo e melhorar o efeito de remoção de fósforo através do ORP.Quando o pessoal não deseja a desnitrificação ou a acumulação de nitritos durante um processo de nitrificação, deve ser mantido um valor ORP superior a +50 mV.O pessoal de gestão deve manter um valor de ORP superior a -50 mV no sistema de esgotos para evitar a formação e reação de sulfuretos., a fim de evitar a produção de odores (H2S) no sistema de esgotos.
4Para além de ajustar o tempo de aeração e a intensidade do processo para poupar energia e reduzir o consumo,Os trabalhadores também podem utilizar a correlação significativa entre o ORP e o oxigénio dissolvido na água para ajustar o tempo de aeração e a intensidade do processo através do ORP., alcançando o objectivo da conservação de energia e da redução do consumo, ao mesmo tempo em que se cumprem as condições de reacção biológica.alta precisão de medição, e exibição em tempo real dos dados de detecção.O pessoal pode compreender rapidamente o processo de reação de purificação de águas residuais e informações sobre o estado da poluição da água com base em feedback em tempo real, conseguindo assim uma gestão refinada do processo de tratamento de águas residuais e uma gestão eficiente da qualidade do ambiente hídrico.existem numerosas reações redox que ocorrem no tratamento de águas residuaisPor conseguinte, no tratamento de águas residuais, o pessoal precisa estudar mais a fundo a correlação entre o oxigénio dissolvido, o pH, a temperatura, o pH e o pH.salinidade e ORP na água com base na situação real da instalação de esgoto, e estabelecer parâmetros de controlo ORP adequados a diferentes massas de água.
