การนิยาม ปัจจัยที่ส่งผลและการใช้ ORP ในการบําบัดน้ําเสีย

ทําไมความสัมพันธ์ระหว่าง ORP และปัจจัยต่าง ๆ เช่น ORP และ pH, ORP และ DO จึงทําให้ค่า ORP เปลี่ยนแปลง?การเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงค่า ORP และปัจจัยต่าง ๆเราต้องเริ่มจากความนิยามของ ORP!

1、 คํานิยามของ ORP คือชื่อเต็มภาษาอังกฤษสําหรับ ORP ซึ่งแปลว่า พลังงานลดออกซิเดชั่นมันคือความแตกต่างระหว่างความสามารถการลดออกซิเดชั่นของไฟฟ้าตัวชี้วัดและไฟฟ้าเปรียบเทียบในเหลว, ซึ่งสามารถให้ตัวชี้วัดที่ครบวงจรของภาวะการลดออกซิเดชั่นของระบบทั้งหมดมันแสดงให้เห็นว่าสารลดหรือสารปนเปื้อนทางอินทรีย์ในระบบบําบัดน้ําเสียมีปริมาณสูง, ความถี่ของออกซิเจนละลายต่ํา และสภาพแวดล้อมการลดที่มีอํานาจ ถ้า ORP ค่าสูง มันแสดงให้เห็นว่าความถี่ของสารปนเปื้อนทางอินทรีย์ในน้ําเสียต่ําความเข้มข้นของออกซิเจนละลายหรือสารออกซิเดนสูง, และสภาพแวดล้อมที่เกิดจากสารออกซิเดนเป็นหลัก เทคโนโลยีการบํารุงน้ําแบบการลดการออกซิเดนแบบดั้งเดิมมีข้ออ่อนแอ เช่น สภาพการควบคุมที่ไม่แม่นยํา, การเสียสารเคมี,และไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไรก็ตามด้วยการช่วยของอุปกรณ์วัด ORP และการใช้สัญญาณไฟฟ้า ORP เป็นเครื่องมือตรวจจับและควบคุมระดับการควบคุมแม่นยําของเทคโนโลยีการบํารุงน้ําลดออกซิเดชั่นสามารถปรับปรุงได้มากหลักการตรวจสอบของมันคล้ายกับ pH และเครื่องมือตรวจสอบ pH ออนไลน์หลายเครื่องมีวิธีตรวจสอบสองช่อง, รวมถึงช่องตรวจสอบ ORP.สรุป, ORP เป็นทิศทางสําคัญสําหรับการพัฒนาเทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติและการควบคุมความแม่นยํา anaerobic ในโรงงานระบายน้ําเสีย ซึ่งมีความสําคัญมากสําหรับการประหยัดพลังงานการควบคุมเส้นทางการเผาผลาญของจุลินทรีย์แบบไม่แอโรบีและการปรับปรุงประสิทธิภาพการรักษา

2、 เนื่องจากปฏิกิริยาการลดออกซิเดชั่นหลายอย่างที่เกิดขึ้นในการบําบัดน้ําเสียและปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อ ORP ในแต่ละตัวประกอบการมันยากที่จะกําหนดว่าปัจจัยใดเป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลง ORPตัวอย่างเช่น มีสารอินทรีย์มากมายในระบบการบํารุง sludge และการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในปริมาณสารอินทรีย์ทําให้มีการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กใน ORPแต่มันยากที่จะกําหนดว่าสารอินทรีย์ใดเป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลง ORPดังนั้น ก่อนที่จะศึกษาผลกระทบเชิงชี้แจงของการเปลี่ยนแปลง ORP ต่อการบําบัดน้ําเสีย

1อย่างที่ทราบกันดี, ละลายออกซิเจน (DO) หมายถึงปริมาณของออกซิเจนละลายในน้ํา ในถังแอโรบิค, DO ที่ทางออกควรควบคุมที่ 2mg / L, และสําหรับการอากาศออกซิเจนบริสุทธิ์,ควรควบคุมในปริมาณ 4mg/l. DO ของถัง deitrification anoxic ควร 0.5mg/l ในถัง anaerobic อะซิเจนโมเลกุลเป็นพื้นฐานไม่มีและไนตรเจนไนตรัตเป็นเลิศกว่า 0.2mg/lเป็นสารออกซิเดนต์ในการบําบัดน้ําเสีย, เป็นสาเหตุตรงที่สุดของการเพิ่ม ORP ระบบ ในน้ําบริสุทธิ์, มีความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่าง ORP และ DO โลการิธม, และ ORP เพิ่มขึ้นกับการเพิ่ม DO. 2.ใน pH การบําบัดน้ําเสีย, ค่า pH เป็นปัจจัยควบคุมที่สําคัญ ค่า pH ที่สมควรสําหรับการเติบโตของจุลินทรีย์แอโรบิกและแบคทีเรียที่ผลิตกรดหมักคือ 6.5-85ขณะที่ pH ที่สมบูรณ์แบบสําหรับแบคทีเรียที่ผลิตเมธานแบบอนาเอโรบิกคือ 6.8-7

2การควบคุมค่า pH ที่เหมาะสม โดยทั่วไปจะบรรลุโดยการปรับด้วยแอลคาลี กิจกรรมการเผาผลาญของสารปนเปื้อนจากจุลินทรีย์มีผลกระทบที่สําคัญต่อค่า pHระหว่างระยะการผลิตกรดแบคทีเรียที่ผลิตกรดจะแยกโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ออกเพื่อผลิตกรดไขมันและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีผลลด pHการผลิตอะโมเนียกระหว่างการละลายโปรตีนมีผลเพิ่ม pH; ระหว่างระยะการผลิตเมธานแบคทีเรียที่ผลิตเมธานสามารถใช้กรดเอเซติกเพื่อผลิตเมธาน ซึ่งสามารถเพิ่มค่า pH ของระบบได้ค่า pH เป็นปัจจัยสําคัญที่ทําให้ ORP เพิ่มและลด, และค่า pH ยิ่งสูงขึ้น ORP ก็จะต่ําลงความสัมพันธ์ระหว่าง pH และ ORP ไม่แข็งแกร่งเท่าในน้ําบริสุทธิ์ เนื่องจากการมีกิจกรรมของจุฬา, ละลายออกซิเจน, และปัจจัยอื่น ๆ บน ORP.

3. อุณหภูมิ
อุณหภูมิเป็นตัวชี้วัดที่สําคัญมากในกระบวนการบําบัดน้ําเสียขณะที่จุลินทรีย์แบบไม่แอโรบีมีอุณหภูมิที่ดีที่สุดประมาณ 35 °C และ 55 °C.
ในกระบวนการการบําบัดน้ําเสียแบบไม่แอโรบี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีผลที่สําคัญต่อการประกอบและการแพร่หลายของจุลินทรีย์ อัตราการผลิตเมธานและประสิทธิภาพการปะทะของ sludgeดังนั้นเพื่อให้มั่นคงในการทํางานของถัง anaerobicอุณหภูมิของน้ําเสียโดยทั่วไปถูกปรับให้เป็น 35 °C หรือ 55 °C ผ่านหอเย็นและการทําความร้อนด้วยน้ําหอม ก่อนที่จะเข้าสู่ถังอนแอโรบิก.
การปฏิบัติการวิจัยแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิของสารละลายที่สูงขึ้น ORP ของสารละลายก็ต่ําลง,อุณหภูมิที่สูงขึ้นในกระบวนการบําบัดน้ํา ORP น้อยขึ้น ซึ่งยังเกี่ยวข้องกับการลดกลุ่มโมเลกุลน้ําที่เกิดจากการเพิ่มอุณหภูมิ
นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิอาจนําไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความเป็นกรด, ความละลายของก๊าซ, กิจกรรมทางชีววิทยา และความสมดุลระหว่างสารปนเปื้อนน้ํา โดยส่งผลต่อ ORP
4การประกอบของจุลินทรีย์
ในระบบบําบัดน้ําเสียด้วยชีววิทยา มีระบบนิเวศอันโดดเด่น
ในเครื่องปฏิกิริยาชีวภาพแบบไม่อากาศแบบสองเฟส การแยกแบคทีเรียที่ผลิตกรดและแบคทีเรียที่ผลิตเมธานได้สําเร็จอย่างมีประสิทธิภาพ ทําให้การควบคุมและการจัดการระบบง่ายขึ้นใน UASB ที่มีดินฝุ่นอยู่, แบคทีเรียที่ผลิตกรดและแบคทีเรียที่ผลิตเมธานถูกกรองเป็นลําดับตามทิศทางของการไหลของน้ําสายพันธุ์แบคทีเรียที่มีอํานาจเปลี่ยนจากแบคทีเรียที่ผลิตกรด เป็นแบคทีเรียที่ผลิตเมธาน จากภายนอกสู่ภายใน.
ในระบบปฏิกิริยาแบบไม่แอโรบิก มันจําเป็นต้องควบคุมปริมาณ DO และ ORP ให้ต่ํามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะการผลิตเมธานโดยความสามารถในการลดออกซิเดชั่นไม่สามารถเกิน -330mV.

การมีอ๊อกซิเจนละลาย (DO) เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในการเข้าของน้ํา แต่ภายใต้ระบบนิเวศอันพิเศษORP ของระบบลดลงอย่างรวดเร็วไปยังช่วงที่เหมาะสําหรับการเติบโตของแบคทีเรียเมธาน ผ่านผลสัมฤทธิ์สัมพันธ์และสัมพันธภาพระหว่างจุลินทรีย์แอโรบิกปรากฏการณ์ของความสามารถการเรด็อกซ์ต่ํานี้มีอยู่ไม่เพียงแต่ในเรอคเตอร์เรอคเตอร์เท่านั้น แต่ยังมีอยู่ในสลัดในถังอากาศด้วยกิจกรรมของจุลินทรีย์ในสลัดที่ทํางานแบบไม่แอโรบิก สามารถแสดงด้วยอัตราการผลิตเมธานเฉพาะสูงสุดและอัตราการกําจัด CODเฉพาะสูงสุดกิจกรรมของ sludge ที่ทํางานแบบแอโรบิกยังสามารถแสดงออกด้วยอัตราการกําจัด COD สิติสูงสุดอัตราการบริโภคออกซิเจนและการผลิตสารลดเร็วขึ้นORP เป็นตัวชี้วัดครบวงจรที่สะท้อนถึงคุณสมบัติเรด๊อกซ์ขนาดใหญ่ของปริมาณน้ํา มีปัจจัยที่มีอิทธิพลหลายประการนอกเหนือจากปัจจัยสําคัญที่มีอิทธิพลที่กล่าวไว้ข้างต้น, ยังมีปัจจัยเช่น ความดัน, สารอินทรีย์, สารแข็ง, และสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ ปัจจัยเหล่านี้ไม่ได้แยกตัว, พวกเขามีอิทธิพลและจํากัดกันและกัน.คุณสมบัติเรด็อกซ์ของปริมาณน้ําก็เป็นผลจากการรวมตัวประกอบหลายอย่าง.

3、 การใช้ ORP ในการบําบัดน้ําเสีย ในช่วงแรก พลังงานเรด็อกซ์ถูกใช้เป็นหลักในการบําบัดน้ําเสียอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการบํารุงน้ําเสียที่เกิดจากการแปรรูปโลหะอย่างแม่นยําภายหลัง, มันค่อย ๆ ได้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในโรงงานบํารุงน้ําเสียเทศบาล. มียออนวาเลนซ์ต่าง ๆ และออกซิเจนละลายในระบบระบายน้ําเสีย, คือคู่ redox หลาย.ผ่านเครื่องมือติดตามออนไลน์ ORP, ความสามารถในการลดออกซิเดนในน้ําเสียสามารถตรวจสอบได้ในระยะเวลาที่สั้นมาก โดยไม่จําเป็นต้องเก็บตัวอย่างและวัดในห้องปฏิบัติการนี้สามารถสั้นกระบวนการทดสอบและเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานการปฏิกิริยาเรด็อกซ์ที่สําคัญในระบบบําบัดน้ําเสีย ได้แก่ การละลายทางชีวภาพของสารปนเปื้อนทางอินทรีย์ เช่น คาร์บอน, ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส, การไฮดรอลิสและการกดสารอินทรีย์การปฏิกิริยา nitrification และ denitrification, การปล่อยฟอสฟอรัสแบบไม่แอโรบิกโดยสิ่งมีชีวิต, การรับฟอสฟอรัสแบบแอโรบิก, ฯลฯ
1. พลังงานลดออกซิเดชั่นที่ต้องการของจุลินทรีย์แตกต่างกันในระยะที่แตกต่างกันของการบําบัดน้ําเสีย โดยทั่วไปจุลินทรีย์แอโรบิกสามารถเติบโตมากกว่า + 100mVโดยช่วงที่ดีที่สุดคือ + 300 ถึง + 400mV; ไมโครออเรอบิคแบบเลือกใช้ในการหายใจแบบแอโรบิคมากกว่า + 100mV และการหายใจแบบแอโรบิคต่ํากว่า + 100mV; ความต้องการสําหรับแบคทีเรียแอโรบิคที่จําเป็นคือ -200 ถึง -250 mVมีเมธาโนเจนแอเนอโรบีที่จําเป็นที่ต้องการ -300 ถึง -400 mV, และช่วงที่ดีที่สุดคือ -330 mV สภาพแวดล้อม redox ปกติในระบบกระบวนการ sludge ที่ทํางานแบบแอโรบิกอยู่ที่ระหว่าง + 200 และ + 600 mVระยะค่า ORP ที่เหมาะสมสําหรับกระบวนการปฏิกิริยาทั่วไปในการบําบัดน้ําเสียด้วยสารชีวเคมีแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้:
2ในฐานะยุทธศาสตร์การควบคุมในการบําบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิก การบําบัดทางชีวภาพแบบแอโนซิก และการบําบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิก โดยการติดตามและบริหาร ORP ของน้ําเสียพนักงานบริหารสามารถควบคุมการเกิดของปฏิกิริยาทางชีววิทยาได้อย่างประดิษฐ์โดยการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของการดําเนินงานกระบวนการ เช่น การเพิ่มอัตราการอากาศ, การเพิ่มปริมาณออกซิเจนละลาย, และการเพิ่มสารออกซิเดนสามารถใช้มาตรการเพิ่มศักยภาพการลดออกซิเดน, ลดอัตราการระบายอากาศ ลดปริมาณออกซิเจนที่ละลาย และเพิ่มแหล่งคาร์บอนและสารลดเพื่อลดศักยภาพลดออกซิเดนโดยส่งเสริมหรือยับยั้งการขยายของปฏิกิริยาดังนั้น ผู้บริหารสามารถใช้ ORP เป็นพารามิเตอร์ควบคุมในการรักษาทางชีวภาพแบบแอโรบิค การรักษาทางชีวภาพแบบแอโรบิค และการรักษาทางชีวภาพแบบแอโรบิค เพื่อบรรลุผลการรักษาที่ดีกว่า

การรักษาทางชีววิทยาแบบแอโรบิก:
ORP มีความสัมพันธ์ที่ดีกับการกําจัด COD และการ nitrification โดยการควบคุมอัตราการอากาศแบบแอโรบิกผ่าน ORP สามารถหลีกเลี่ยงเวลาอากาศที่ไม่เพียงพอหรือเกินการประกันคุณภาพน้ําของน้ําเสียที่ได้รับการบําบัดการรักษาทางชีววิทยาแบบไม่แอโรบิก: มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่าง ORP และปริมาณไนโตรเจนในสภาวะการลดไนโตรบิกระหว่างการรักษาทางชีววิทยาแบบไม่แอโรบิกซึ่งสามารถใช้เป็นเกณฑ์ในการกําหนดว่ากระบวนการ denitrification ได้สิ้นสุดหรือไม่ปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องได้แสดงให้เห็นว่าในกระบวนการ deitrification เมื่ออนุพันธ์ของ ORP ในส่วนของเวลาน้อยกว่า - 5 การปฏิกิริยาเป็นครบถ้วนมากขึ้นน้ําเสียมีไนโตรเจนไนตรัตการรักษาทางชีววิทยาแบบไม่แอโรบิก: ระหว่างกระบวนการปฏิกิริยาแบบไม่แอโรบิกเมื่อผลิตสารลด, ค่า ORP จะลดลง; ในทางตรงกันข้าม, เมื่อสารลดลง ค่า ORP จะเพิ่มขึ้นและมีแนวโน้มที่จะมั่นคงในช่วงเวลาที่กําหนดมีความสัมพันธ์ที่ดีระหว่าง ORP และการละลายทางชีวของ COD และ BOD, รวมถึงปฏิกิริยา ORP และ nitrification สําหรับการบําบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิกในโรงบําบัดน้ําเสีย สําหรับการบําบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิกมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่าง ORP และปริมาณไนโตรเจนไนโตรเทนในสภาพการลดไนโตรเทน ระหว่างกระบวนการการบําบัดทางชีวภาพแบบอนาเอโรบิ, ซึ่งสามารถใช้เป็นเกณฑ์ในการกําหนดว่ากระบวนการล้างไดตริฟิเคชั่นได้เสร็จสิ้นหรือไม่การควบคุมประสิทธิภาพการรักษาของกระบวนการกําจัดฟอสฟอรัส และการปรับปรุงประสิทธิภาพการกําจัดฟอสฟอรัสสําหรับการกําจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพประกอบด้วยสองขั้นตอน: อันดับแรก, ในสภาพแอนาเอโรบิก, ขั้นตอนการปล่อยฟอสฟอรัสจะดําเนินการ. แบคทีเรียการหมักย่อยผลิตกรดไขมันภายใต้สภาพ ORP ของ -100 ถึง -225 mV,ที่ถูกซึมซับโดยแบคทีเรียสะสมโพลีฟอสฟาต และปล่อยลงในน้ําครั้งที่สอง ในถังแอโรบิค แบคทีเรียที่สะสมฟอสฟอรัส เริ่มทําลายกรดไขมันที่ซึมซึมในระยะบนและแปลงมันจาก ATP เป็น ADP เพื่อได้รับพลังงานการสะสมพลังงานนี้จําเป็นต้องนําฟอสฟอรัสส่วนเกินจากน้ํา, และปฏิกิริยาของการดึงดูดฟอสฟอรัสต้องการ ORP ของ + 25 ถึง + 250mV ในถังแอโรบิกสําหรับการเก็บเก็บฟอสฟอรัสทางชีวภาพพนักงานสามารถควบคุมประสิทธิภาพการรักษาของส่วนกระบวนการกําจัดฟอสฟอรัส และปรับปรุงผลการกําจัดฟอสฟอรัสผ่าน ORPเมื่อพนักงานไม่ต้องการให้เกิดการลดไนทริตหรือสะสมไนทริตระหว่างกระบวนการลดไนทริต, ค่า ORP ที่เกิน + 50mV ต้องถูกรักษาพนักงานบริหารต้องรักษาค่า ORP มากกว่า -50mV ในระบบระบายน้ําเพื่อป้องกันการสร้างและปฏิกิริยาของซัลฟิดเพื่อป้องกันการเกิดกลิ่น (H2S) ในระบบระบายน้ํา
4นอกจากการปรับเวลาและความเข้มข้นของการอากาศกระบวนการเพื่อประหยัดพลังงานและลดการบริโภคคนทํางานยังสามารถใช้ความสัมพันธ์ที่สําคัญระหว่าง ORP และออกซิเจนละลายในน้ําเพื่อปรับเวลาและความเข้มข้นของการอากาศของกระบวนการผ่าน ORPภาพรวม ORP มีวิธีการตรวจหาที่ง่ายดาย ราคาอุปกรณ์ที่ต่ําความแม่นยําในการวัดสูง, และการแสดงข้อมูลการตรวจจับในเวลาจริงพนักงานสามารถเข้าใจอย่างรวดเร็วกระบวนการปฏิกิริยาในการทําความสะอาดน้ําเสีย และข้อมูลสถานะการปนเปื้อนของน้ํา โดยพึ่งพาการตอบสนองในเวลาจริง, ทําให้การบริหารจัดการกระบวนการบําบัดน้ําเสียและการบริหารจัดการคุณภาพสภาพแวดล้อมน้ําอย่างมีประสิทธิภาพมีปฏิกิริยา redox มากมายที่เกิดขึ้นในการบําบัดน้ําเสีย, และปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อ ORP ในแต่ละเรอคเตอร์ก็แตกต่างกันเช่นกัน ดังนั้นในการบําบัดน้ําเสีย พนักงานจําเป็นต้องศึกษาต่อความสัมพันธ์ระหว่างออกซิเจนละลาย, pH,ความเกลือและ ORP ในน้ํา โดยพิจารณาจากสถานการณ์จริงของโรงงานระบายน้ําเสีย, และกําหนดปริมาตรการควบคุม ORP ที่เหมาะสมกับน้ําที่แตกต่างกัน