氧化还原电位在水处理中意义,你真的懂了吗!

如题所述

一、理解氧化还原电位:电子转移的秘密</


氧化还原电位(ORP),是水溶液中物质间电子转移活动的宏观反映。ORP值越高,意味着氧化性越强,反之,还原性越强。生物氧化的三种形式——底物脱氢、加氧和失电子,本质上是电子从还原剂流向氧化剂的氧化还原反应,电子流动的驱动力,正是氧化还原电对间电势能的转化。


二、负值的秘密:标准氢电极的基准设定</


为了衡量方便,我们以标准氢电极为零点。若某物质的还原性超过氢,其ORP值便会呈现负值。在氢电极体系中,正值代表氧化性强,负值则反映还原性强。正负值的对比,揭示了物质氧化还原性质的强弱变化。


三、精准测量的艺术:参比电极与ORP计</


测量ORP常采用甘汞电极和氯化银电极作为参比,它们与标准氢电极间的恒定电位差使得ORP测定变得简单。通过调整PH计的电极,我们能快速切换到ORP模式,轻松获取水体的氧化还原状态。


四、ORP的指示灯:生态系统的动态平衡</


ORP值的变化揭示了水体生态系统的生化过程。从好氧区的高ORP(300-400mV),到厌氧区的低ORP(-400~-300mV),它标志了微生物活动的阶段转换,影响着硝化和反硝化的过程。控制ORP,就是调控这些生物过程的微妙平衡。


五、环境变量的微调:ORP与影响因素</


ORP受PH和温度的影响显著。PH升高会降低氢离子浓度,ORP随之下降,每变化一个单位,大约为59.1mV。温度上升则会降低溶解氧饱和度,间接降低ORP。这些变化都揭示了ORP在水处理过程中的实时响应。


六、反硝化中的关键作用:ORP的异常信号</


在反硝化过程中,ORP的突然升高可能暗示着硝酸盐或亚硝酸盐的积累,揭示了反硝化不完全的警示。通过监测ORP,我们可以及时调整工艺条件,确保硝化和反硝化过程的高效进行。

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