Pourquoi la relation entre le PRO et divers facteurs, tels que le PRO et le pH, le PRO et le DO, provoque-t-elle des changements dans les valeurs du PRO?Comprendre la relation entre les variations des valeurs des ORP et divers facteurs, nous devons commencer par la définition de l'ORP!
1、 La définition d'ORP est le nom anglais complet de l'ORP, qui se traduit par potentiel d'oxydoréduction.Il s'agit de la différence entre le potentiel d'oxydoréduction de l'électrode indicateur et de l'électrode de comparaison dans le liquide, qui peut fournir un indicateur complet de l'état d'oxydation-réduction de l'ensemble du système.il indique que la teneur en substances réductrices ou polluants organiques dans le système de traitement des eaux usées est élevée, la concentration d'oxygène dissous est faible et l'environnement de réduction est dominant.la concentration d'oxygène dissous ou de substances oxydantes est élevéeLa technologie traditionnelle de traitement de l'eau par réduction d'oxydation présente des inconvénients tels que des conditions de contrôle inexactes, des déchets de produits chimiques,et hostile à l'environnementCependant, avec l'aide d'instruments de mesure ORP et l'utilisation de signaux électriques ORP comme moyens de détection et de contrôle,le niveau de contrôle précis de la technologie de traitement de l'eau à réduction d'oxydation peut être considérablement amélioréSon principe de détection est similaire au pH, et de nombreux instruments de détection en ligne de pH ont une méthode de détection à deux canaux, y compris le canal de détection ORP.En résumé, l'ORP est une direction importante pour le développement de la technologie de commande automatique et de la commande de précision anaérobie dans les stations de traitement des eaux usées, ce qui est d'une grande importance pour l'économie d'énergie,contrôle des voies métaboliques des microorganismes anaérobies, et améliorer l'efficacité du traitement.
2、 En raison des nombreuses réactions d'oxydoréduction qui se produisent dans le traitement des eaux usées et des différents facteurs qui affectent l'ORP dans chaque réacteur,il est difficile de déterminer quel facteur est la principale cause des changements de PROPar exemple, il y a beaucoup de substances organiques dans le système de traitement des boues activées, et de grands changements dans la concentration de matière organique entraînent de petits changements dans l'ORP,mais il est difficile de déterminer quelle matière organique est la principale cause des changements de PROPar conséquent, avant d'étudier l'effet indicatif des modifications des PRO sur le traitement des eaux usées, il est nécessaire de comprendre d'abord les facteurs qui affectent ces modifications.
1Comme on le sait, l'oxygène dissous (O) désigne la quantité d'oxygène dissoute dans l'eau.il doit être contrôlé à 4 mg/lLe DO du réservoir de dénitrification anoxique doit être de 0,5 mg/l. Dans les réservoirs anaérobies, l'oxygène moléculaire est pratiquement inexistant et l'azote nitrate est de préférence inférieur à 0,2 mg/l.comme oxydant dans le traitement des eaux uséesDans l'eau pure, il existe une relation linéaire entre le logarithme ORP et DO, et ORP augmente avec l'augmentation de DO. 2.Dans le traitement des eaux usées au pHLe pH optimal pour la croissance des microorganismes aérobes et des bactéries productrices d'acide fermentatif est de 6,5 à 8.5, tandis que le pH optimal pour les bactéries anaérobies productrices de méthane est de 6,8-7
2L'activité métabolique des polluants microbiens a un impact significatif sur la valeur du pH.Au cours de la phase de production acideLes bactéries productrices d'acide décomposent de grandes molécules organiques pour produire des acides gras et du dioxyde de carbone, qui ont un effet abaisseur du pH.la production d'ammoniac lors de la décomposition des protéines a un effet d'augmentation du pHPendant la phase de production de méthane, les bactéries productrices de méthane peuvent utiliser l'acide acétique pour produire du méthane, ce qui peut augmenter la valeur du pH du système.La valeur du pH est un facteur important dans l'augmentation et la diminution de l'ORP, et plus la valeur du pH est élevée, plus l'ORP est basse; plus la valeur du pH est basse, plus l'ORP est élevée.la corrélation entre pH et ORP n'est pas aussi forte que dans l'eau pure en raison de l'influence de l'activité microbienne, l' oxygène dissous et d' autres facteurs sur l' ORP.
3Température
La température est un indicateur très important dans le processus de traitement des eaux usées.tandis que les microorganismes anaérobies ont des températures optimales autour de 35 °C et 55 °C.
Dans le processus de traitement anaérobie des eaux usées, les changements de température ont une incidence significative sur la composition et la prolifération des micro-organismes, le taux de production de méthane,et performances de sédimentation des bouesPar conséquent, pour assurer la stabilité du fonctionnement du réservoir anaérobie,la température des eaux usées est généralement réglée à 35 °C ou 55 °C par des tours de refroidissement et un chauffage à la vapeur avant d'entrer dans le réservoir anaérobie.
La pratique de la recherche a montré que plus la température de la solution est élevée, plus l'ORP de la solution est faible; l'impact de la température est également le même dans le processus de traitement des eaux usées.,Plus la température dans le processus de traitement de l'eau est élevée, plus le PRO est bas, ce qui est également lié à la diminution des grappes de molécules d'eau causée par l'augmentation de la température.
En outre, les changements de température peuvent également entraîner des changements d'acidité, de solubilité gazeuse, d'activité biologique et d'équilibre entre les polluants de l'eau, affectant ainsi l'ORP.
4. Composition des micro-organismes
Dans les systèmes de traitement biologique des eaux usées, il existe un écosystème unique.
Dans un bioréacteur anaérobie à deux phases, une séparation efficace des bactéries productrices d'acide et des bactéries productrices de méthane a été réalisée, ce qui facilite le contrôle et la gestion du système.Dans l'UASB dominé par la boue floculanteDans les boues granulaires anaérobies et les biofilms anaérobies, les bactéries productrices d'acide et les bactéries productrices de méthane ont été séquentiellement filtrées le long de la direction du débit d'eau.l'espèce bactérienne dominante passe des bactéries productrices d'acide aux bactéries productrices de méthane de l'extérieur vers l'intérieur.
Dans les systèmes de réaction anaérobies, il est nécessaire de contrôler la concentration de DO et l'ORP à un niveau très bas, en particulier au stade de production de méthane,dont le potentiel d'oxydoréduction ne peut excéder -330 mV.
La présence d'oxygène dissous est inévitable dans l'afflux, mais dans l'écosystème unique,l'ORP du système diminue rapidement pour atteindre la plage adaptée à la croissance des bactéries au méthane grâce aux effets synergiques et symbiotiques entre les microorganismes aérobesCe phénomène de faible potentiel redox n'existe pas seulement dans les réacteurs anaérobies, mais aussi dans les boues floculantes des réservoirs d'aération. 5.L'activité des micro-organismes dans les boues activées anaérobies peut être représentée par le taux de production spécifique maximal de méthane et le taux d'élimination spécifique maximal de DCOL'activité des boues activées aérobes peut également s'exprimer par le taux d'élimination maximal spécifique des DCO.plus le taux de consommation d'oxygène et de production de substances réductrices est rapideL'ORP, en tant qu'indicateur global reflétant les propriétés redox macroscopiques des masses d'eau, a divers facteurs d'influence.Outre les principaux facteurs d'influence mentionnés ci-dessus,Il existe également des facteurs tels que la pression, la matière organique, la matière solide et les espèces microbiennes.Les propriétés redox des masses d'eau sont également le résultat d'une combinaison de plusieurs facteurs..
3、 L'application de l'ORP dans le traitement des eaux usées: au début, le potentiel redox était principalement utilisé dans le traitement des eaux usées industrielles,spécialement dans le traitement des eaux usées provenant du traitement de précision des métauxPlus tard, il a été progressivement largement utilisé dans les usines de traitement des eaux usées municipales.Par l'intermédiaire d'instruments de suivi en ligne des PDO, le potentiel d'oxydoréduction dans les eaux usées peut être détecté en très peu de temps, sans avoir besoin d'échantillonnage et de mesure en laboratoire.Cela peut considérablement raccourcir le processus d'essai et améliorer l'efficacité du travailLes réactions redox importantes dans les systèmes de traitement des eaux usées comprennent la biodégradation des polluants organiques tels que le carbone, l'azote et le phosphore, l'hydrolyse et l'acidification de la matière organique,réactions de nitrification et de dénitrification, libération de phosphore anaérobie par les organismes, absorption de phosphore aérobie, etc.
1Le potentiel d'oxydoréduction requis par les microorganismes varie selon les étapes du traitement des eaux usées.dont la portée optimale est de +300 à +400 mV; les microorganismes anaérobies facultatifs exercent une respiration aérobie supérieure à +100 mV et une respiration anaérobie inférieure à +100 mV; les bactéries anaérobies obligées ont une pression de -200 à -250 mV,avec des méthanogènes anaérobies obligatoires nécessitant -300 à -400 mV, et la plage optimale est de -330 mV. L'environnement redox normal dans le système de traitement des boues activées aérobes est compris entre +200 et +600 mV.La plage de valeurs ORP appropriée pour les processus de réaction courants dans le traitement biochimique des eaux usées est indiquée dans le tableau suivant.:
2En tant que stratégie de contrôle dans le traitement biologique aérobie, le traitement biologique anoxique et le traitement biologique anaérobie, en surveillant et en gérant le PRO des eaux usées,Le personnel de gestion peut contrôler artificiellement l'apparition de réactions biologiquesEn modifiant les conditions environnementales de l'opération de procédé, telles que l'augmentation du taux d'aération, l'augmentation de la concentration d'oxygène dissous et l'ajout de substances oxydantes,des mesures peuvent être prises pour augmenter le potentiel de réduction de l'oxydation, réduire la vitesse d'aération, diminuer la concentration d'oxygène dissous et ajouter des sources de carbone et des substances réductrices pour réduire le potentiel de réduction de l'oxydation,ce qui favorise ou inhibe la progression de la réactionPar conséquent, les gestionnaires peuvent utiliser l'ORP comme paramètre de contrôle dans le traitement biologique aérobie, le traitement biologique anaérobie et le traitement biologique anaérobie pour obtenir de meilleurs résultats de traitement.
Traitement biologique aérobie:
L'ORP a une bonne corrélation avec l'élimination des DCO et la nitrification. En contrôlant le taux d'aération aérobie par l'ORP, un temps d'aération insuffisant ou excessif peut être évité,assurer la qualité de l'eau des effluents traitésTraitement biologique anaérobie: il existe une certaine corrélation entre l'ORP et la concentration d'azote dans l'état de dénitrification pendant le traitement biologique anaérobie,qui peut servir de critère pour déterminer si le processus de dénitrification est terminéLa pratique pertinente a montré que dans le processus de dénitrification, lorsque la dérivée de l'ORP par rapport au temps est inférieure à -5, la réaction est plus complète.Les effluents contiennent de l'azote nitraté, qui peut empêcher la production de diverses substances toxiques et nocives, telles que le sulfure d'hydrogènelorsque des substances réductrices sont produitesEn revanche, au fur et à mesure que les substances réductrices diminuent, la valeur du PRO augmente et tend à se stabiliser sur une certaine période.il existe une bonne corrélation entre le RPO et la biodégradation des DCO et des DBO, ainsi que des réactions d'ORP et de nitrification, pour le traitement biologique aérobie dans les stations d'épuration d'eaux usées.il existe une certaine corrélation entre l'ORP et la concentration en nitrate d'azote à l'état de dénitrification pendant le traitement biologique anaérobie, qui peut servir de critère pour déterminer si le processus de dénitrification est terminé. 3.Le contrôle de l'efficacité du traitement du procédé d'élimination du phosphore et l'amélioration de l'efficacité de l'élimination du phosphore pour l'élimination du phosphore biologique comprennent deux étapes.: premièrement, dans l'environnement anaérobie, la phase de libération du phosphore est réalisée.qui sont absorbés par les bactéries accumulant des polyphosphate et libérés dans l'eauDeuxièmement, dans le réservoir aérobie, les bactéries accumulant du phosphore commencent à dégrader les acides gras absorbés dans le stade supérieur et à les convertir d'ATP en ADP pour obtenir de l'énergie.Le stockage de cette énergie nécessite l'adsorption de l'excès de phosphore de l'eau., et la réaction d'adsorption du phosphore nécessite un ORP de +25 à +250mV dans le réservoir aérobie pour le stockage biologique de l'élimination du phosphore.le personnel peut contrôler l'efficacité du traitement de la section du procédé d'élimination du phosphore et améliorer l'effet d'élimination du phosphore par ORPLorsque le personnel ne souhaite pas de dénitrification ou d'accumulation de nitrites au cours d'un processus de nitrification, une valeur ORP supérieure à +50 mV doit être maintenue.Le personnel de gestion doit maintenir une valeur ORP supérieure à -50 mV dans le système d'égout afin d'éviter la formation et la réaction des sulfures., afin d'éviter la production d'odeurs (H2S) dans le système d'égout.
4En plus d'ajuster le temps d'aération et l'intensité du processus pour économiser de l'énergie et réduire la consommation,Les travailleurs peuvent également utiliser la corrélation significative entre l'ORP et l'oxygène dissous dans l'eau pour régler le temps d'aération et l'intensité du processus par l'ORP.En résumé, l'ORP dispose de méthodes de détection simples, de prix d'équipement bas, de capacités de détection très élevées et d'un système de détection très performant, ce qui permet d'atteindre l'objectif de conservation de l'énergie et de réduction de la consommation tout en respectant les conditions de réaction biologique.haute précision de mesure, et l'affichage en temps réel des données de détection.Le personnel peut rapidement comprendre le processus de réaction de purification des eaux usées et les informations sur l'état de la pollution de l'eau basées sur des commentaires en temps réel., ce qui permet d'améliorer la gestion du processus de traitement des eaux usées et une gestion efficace de la qualité de l'environnement aquatique.Il existe de nombreuses réactions redox dans le traitement des eaux usées.Par conséquent, dans le traitement des eaux usées, le personnel doit poursuivre l'étude de la corrélation entre l'oxygène dissous, le pH, la température, la qualité de l'air et la qualité de l'air.la salinité et le PRO dans l'eau en fonction de la situation réelle de l'installation d'épuration, et d'établir des paramètres de contrôle ORP adaptés à différents plans d'eau.
