ORPとPH,ORPとDOなどの様々な要因との関係は,なぜORP値の変化を引き起こすのか?ORP値の変化と様々な要因の関係を理解するORPの定義から始めましょう
1、 ORPの定義はORPの完全な英語名で,酸化-減少潜在力を表しています.液体内の指標電極と比較電極の酸化減少ポテンシャルの違いですORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合,ORP値が低い場合廃水処理システム内の減量物質や有機汚染物質の含有量が高いことを示す溶けた酸素濃度が低く,還元環境が支配的である.ORP値が高くなった場合,排水中の有機汚染物質濃度が低いことを示します.溶けた酸素や酸化物質の濃度が高い伝統的な酸化減少水処理技術には,不正確な制御条件,化学物質の廃棄物,環境に悪影響を及ぼしますしかし,ORP測定器とORP電気信号を検出および制御手段として使用することで,酸化減少水処理技術の正確な制御レベルは大幅に改善できます検出原理はpHに類似しており,多くのpHオンライン検出器は,ORP検出チャネルを含む2チャネル検出方法を持っています.概要排水処理装置における自動制御技術と無酸素精密制御の開発における重要な方向性であり,エネルギー節約に非常に重要である.無酸素微生物の代謝経路を制御する治療の効率を向上させる.
2、廃水処理で発生する多くの酸化-減少反応と各原子炉のORPに影響を与える異なる要因により,ORP の変化の主な原因はどの要因か 判断するのが難しい例えば,活性泥処理システムには多くの有機物質があり,有機物質濃度の大きな変化は,ORPの小さな変化を引き起こします.しかし,どの有機物質が ORP 変化の主な原因であることを決定することは困難ですしたがって,ORPの変化が排水処理に与える指示的な影響を研究する前に,まずその変化に影響を与える要因を理解することが必要です.
1溶けた酸素 (DO) は,水中に溶けた酸素の量を指す.有酸素タンクでは,出口のDOは2mg/lで制御され,純粋な酸素換気のために,4mg/l で制御する必要があります.アナエロビックタンクでは,分子酸素は基本的には存在しないし,窒素酸塩は好ましくは0.2mg/l未満である.廃水処理における酸化剤として純粋な水では,ORPとDO対数の間には線形関係があり,DOの増加とともにORPが増加する.pH による排水処理エアロビック微生物と発酵酸を生成する細菌の成長のための最適なpH値は6.5〜8である.5アナエロビックメタン産生細菌の最適なpHは6.8-7です
2適切なpH値を制御するには,一般的にアルカリで調整することによって達成されます.微生物汚染物質の代謝活動がpH値に大きな影響を与えます.アシド生産段階では酸を生成する細菌は,大きな有機分子を分解して,PHを下げる効果を持つ脂肪酸と二酸化炭素を産生します.タンパク質分解中にアモニアが生成され,pHが上昇するメタン生成段階では,メタンを生成する細菌は,メタンを生成するために乙酸を使用し,システムのpH値を上昇させることができます.ORP の上昇と低下 を 引き起こす 重要な 要因 は pH 値 ですpH値が低いほど,OPR値も高い. 廃水におけるpH値とOPR値の間には一定の相関性があるものの,pH と ORP の相関は,微生物活動の影響により,純粋な水と比べて強いものではありません.溶けた酸素や他の要因が ORP に影響します
3温度
排水処理の過程で気温は非常に重要な指標です.有酸素微生物は15~30°Cで活性です.無酸素微生物は35°C~55°Cの温度で最適です.
無酸素で排水処理の過程で,温度変化は微生物の組成と増殖,メタン生成率,粘土の沈殿性能したがって,無酸素タンク操作の安定性を確保するために,排水水温は,無酸素タンクに入れる前に冷却塔や蒸気加熱によって一般的に35°Cまたは55°Cに調整されます..
溶液の温度が高くなるほど,溶液のORPが低いことが研究実践で示されています.,水処理プロセスの温度が高くなるほど ORP が低くなり,温度上昇による水分子のクラスタの減少も関係しています.
さらに,温度の変化は,酸性,ガス溶解性,生物学的活性,および水中汚染物質の均衡の変化につながり,それによってORPに影響を与えます.
4微生物の組成
排水生物処理システムには 独特の生態系があります
二相無酸素生物反応器では,酸を生成する細菌とメタンを生成する細菌を効果的に分離し,システム制御と管理を容易にする.UASBでは,フラキュレント泥が支配されていますアナエロビック粒状泥やアナエロビックバイオフィルムで,主要な細菌種は 酸を生成する細菌から メタンを生成する細菌へと 変化します.
無酸素反応システムでは,特にメタン生成段階では,DO濃度とORPを非常に低く制御する必要があります.酸化-減少ポテンシャルが-330mVを超えない場合.
溶けた酸素 (DO) の存在は 避けられませんが 独特の生態系ではシステムORPは,有酸素微生物間の共生効果によって,メタン細菌の成長に適した範囲に急速に減少します.この低 redox 可能性の現象は,無酸素反応器だけでなく,気流タンク内の浮気泥でも存在します.無酸素活性泥中の微生物の活性度は,最大特異メタン生成率と最大特異COD除去率で表される.エアロブ活性スラッドの活性度は,CODの最大特異除去率によっても表される.微生物の活性度が高いほど,酸素消費と減量物質の生産が速くなるほどORPは,水体のマクロスコープ的赤酸化特性を反映する包括的な指標として,様々な影響要因があります.上記の主要な影響要因に加えて圧力,有機物質,固体物質,微生物種などの要因もあります. これらの要因は孤立していないが,互いに影響し,制約しています.したがって,水体の酸化還元特性も複数の要因の組み合わせの結果です.
3、 廃棄水の浄化における ORP の応用.初期には, redox 容量は主に工業廃棄水の浄化に使用されていた.特に金属精密加工で生成された廃水の処理において流水システムには様々なバレンスのイオンと溶解酸素があり,すなわち複数のレドックスペアがあります.ORPのオンラインモニタリングツールを通じて試験室での採取と測定を必要とせず,非常に短時間で下水中の酸化減少可能性を検出できます.試験過程を大幅に短縮し,作業効率を向上させる排水処理システムにおける重要な復酸化反応には,炭素,窒素,リンなどの有機汚染物質の生物分解,有機物質の水解および酸化が含まれます.窒素化とデニトリ化反応アエロビク・フォスファスの吸収など
1微生物に必要とされる酸化減少ポテンシャルは,下水処理の異なる段階によって異なります.一般的に,有酸素微生物は+100mVを超えて成長することができます.最適範囲は+300から+400mV選択性無酸素微生物は,+100mV以上の有酸素呼吸と,+100mV以下の無酸素呼吸を行う. 強制性無酸素細菌の要求量は -200から -250mVである.必須無酸素メタノゲンで -300〜 -400mVを必要とするエアロブ活性泥処理システムにおける正常な復酸化環境は+200から+600mVである.下記の表では,下水生物化学処理における一般的な反応プロセスのための適正なORP値範囲が示されています.:
2エアロビック生物処理,アノキシック生物処理,アナエロビック生物処理における制御戦略として,廃水のORPを監視し管理することによって,管理職は 生物学的反応の発生を 人工的に制御できる溶けた酸素濃度を増やし,酸化物質を加えるなど,プロセス操作の環境条件を変えることで,酸化減少能力を高めるための措置が講じられる溶けた酸素濃度を下げ,酸化減少可能性を減らすために,炭素源と減量物質を追加します.反応の進行を促したり阻害したりするしたがって,管理者はよりよい治療結果を達成するために,有酸素生物治療,無酸素生物治療,無酸素生物治療における制御パラメータとしてORPを使用することができます.
エアロビック生物治療:
ORPは,COD除去と窒素化との良好な相関性があります.ORPを通じて有酸素空気の速度を制御することで,空気の不十分または過剰な時間が回避できます.処理された廃水の水質を確保するアナエロビック生物処理: アナエロビック生物処理中に,デニトリフィケーション状態におけるORPと窒素濃度の間に一定の相関がある.デニトリフィケーションプロセスが終了したかどうかを判断するための基準として使用できる関連する慣習は,時間に関してORPの導関数が−5未満である場合,デニトリフィケーションプロセスでは,反応がより徹底的であることを示しています.廃水には窒素酸塩が含まれていますアナエロビック生物治療: アナエロビック反応過程で,減量物質が生産される場合縮小剤が減少するにつれて,ORP値は増加し,一定の期間で安定する傾向があります.ORPとCODとBODの生物分解に良好な相関がある排水処理施設における有酸素生物処理のために.無酸素生物処理のために,アナエロビック生物処理過程で,デニトリフィケーション状態における ORP とナイトラート窒素濃度の間に一定の相関がある.減酸化プロセスが完了したかどうかを判断する基準として使用できる. 3.リンゴ除去プロセスの処理効率を制御し,生物学的なリンゴ除去のためのリンゴ除去効率を改善するには,2つのステップが含まれます.発酵細菌はORP条件で -100〜-225mVで脂肪酸を産出します.ポリフォスファート蓄積細菌によって吸収され,水中に放出される第二に,有酸素タンクでは,リンゴを蓄積する細菌が上層段階に吸収された脂肪酸を分解し,それをATPからADPに変換し,エネルギーを得ます.このエネルギーの貯蔵には,水から余分なリンが吸収される必要がある.バイオロジカルなリンゴ除去貯蔵のために,アエロビックタンク内のORPは+25~+250mVである.したがって,スタッフは,リンゴ除去プロセスセクションの処理効率を制御し,ORPを通じてリンゴ除去効果を改善することができます.窒素化プロセス中に,人員がデニトリフィケーションやナイトライトの蓄積を望まない場合,ORP値は+50mVを超えて維持されなければならない.同様に,管理スタッフは,硫化物の形成と反応を防止するために,下水道システムでORP値が -50mVを超えておく必要があります.排水システムで臭いの発生 (H2S) を防ぐため
4エネルギーを節約し,消費量を削減するために,気流時間とプロセスの強度を調整することに加えて,作業員も,ORPと水中の溶けた酸素の間の重要な相関性を利用して,ORPを通じて空気化時間とプロセスの強度を調整することができます.生物学的反応条件を満たしながらエネルギー節約と消費削減の目標を達成する.要約すると,ORPは簡単な検出方法,低価格の機器,高度な測定精度ORPのオンライン検知によりスタッフはリアルタイムフィードバックに基づいて,下水浄化反応プロセスと水汚染状態の情報を迅速に把握できます処理プロセスと水環境の質の効率的な管理を達成する.しかし,前述したように,廃水処理には多くの redox 反応が起こりますそのため,下水処理では,溶けた酸素,pH,温度,水温,水温の関係についてさらに研究する必要がある.排水装置の実際の状況に基づいて水中の塩分とORP異なる水体に適した ORP コントロールパラメータを設定します.
