FR2858414A1

FR2858414A1 - Automatic decontamination process for a device continuously measuring the oxido-reductive voltage of waste waters in a purification plant, containing at least one pair of identical electrodes

Info

Publication number: FR2858414A1
Application number: FR0309277A
Authority: FR
Original assignee: Centre National du Machinisme Agricole du Genie Rural des Eaux et des Forets CEMAGREF
Current assignee: Institut National de Recherche en Sciences et Technologies Pour Lenvironnement et lAgriculture IRSTEA
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-04
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: FR2858414B1

Abstract

The decontamination of one electrode in the pair is started while the other electrode is measuring, each decontamination cycle unfolding in a series of increasing and then decreasing voltage gradients. For each cycle, the direction of the first gradient and the voltage at the start of the cycle are identical to the direction of the final gradient in the cycle and the final voltage : The starting voltage is -0.34 V/Ag.AgCl and the final voltage is -1.5V/Ag.AgCl. The minimum amplitude of the voltage gradients is 3.45 Volts.

Description

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Procédé d'activation-réqénération d'un capteur redox en station d'épuration. A process for the activation-re-generation of a redox sensor in a treatment plant.

La présente invention concerne un procédé d'activation-régénération d'un capteur redox en station d'épuration. The present invention relates to a method of activation-regeneration of a redox sensor in purification plant.

Dans les stations d'épuration, il est important de pouvoir mesurer en continu l'état d'oxydo-réduction des eaux résiduaires et des boues biologiques servant à épurer les eaux usées. In wastewater treatment plants, it is important to be able to continuously measure the oxidation-reduction status of waste water and biological sludge used to treat wastewater.

On utilise généralement des capteurs rédox constitués d'une ou plusieurs 15 électrodes en platine ou en or (métaux nobles, inertes et inattaquables). Redox sensors consisting of one or more platinum or gold electrodes (noble, inert and unassailable metals) are generally used.

Cependant, la fiabilité de telles électrodes n'est pas toujours garantie du fait de la contamination du métal par les matières organiques, les cations métalliques, le soufre et autres impuretés qui se trouvent fortement liées à la surface active du métal. Le métal est alors désactivé et la mesure du potentiel est alors faussée: 20 mémoire des états antérieurs d'oxydo-réduction, mauvaise répétitivité, décalage et dérive des potentiels, variations de plus en plus lentes, etc. Il est donc nécessaire de nettoyer l'électrode métallique régulièrement et d'aviver la section de platine ou d'or en contact avec l'eau. Les systèmes de nettoyage 25 abrasif ne donnent pas satisfaction car traumatisants pour l'électrode. On a donc alors proposé des procédés de régénération électrochimique de la surface du métal. Ces procédés permettent en particulier de retirer les espèces contaminantes qui ont pu être adsorbées par le métal de l'électrode et qui perturbent le plus son fonctionnement. However, the reliability of such electrodes is not always guaranteed due to the contamination of the metal by organic materials, metal cations, sulfur and other impurities that are strongly related to the active surface of the metal. The metal is then deactivated and the measurement of the potential is then distorted: memory of the previous states of oxidation-reduction, bad repetitiveness, shifting and drifting of the potentials, variations of increasingly slow, etc. It is therefore necessary to clean the metal electrode regularly and to brighten the platinum or gold section in contact with the water. Abrasive cleaning systems are unsatisfactory because they are traumatic for the electrode. Electrochemical regeneration processes of the metal surface have therefore been proposed. In particular, these methods make it possible to remove the contaminating species that may have been adsorbed by the metal of the electrode and that most disturb its operation.

On a proposé dans FR-A-2 678 734 un dispositif qui permet d'utiliser un procédé d'activation-régénération tout en permettant une mesure en continu du potentiel 2 2858414 d'oxydo-réduction. En effet, lors de l'activation-régénération d'une électrode, celleci ne peut plus mesurer. Par conséquent, on propose un couple d'électrodes identiques et lorsque l'une est en activation- régénération, I'autre est en mesure et réciproquement. Le procédé d'activation-régénération fonctionne de la manière 5 suivante: un cycle d'activation se décompose en une série de rampes de potentiel montantes puis descendantes suivies d'une mise au potentiel fixe à courant minimal. La rampe initiale d'un cycle donné redémarre au même endroit et avec la même pente que la rampe finale du cycle précédent, ce qui permet d'achever ainsi une montée ou une descente de cycle interrompue, I'amplitude maximale des io rampes de potentiels étant de 1 à 2 volts. FR-A-2,678,734 has proposed a device that makes it possible to use an activation-regeneration method while permitting a continuous measurement of the oxidation-reduction potential. Indeed, during the activation-regeneration of an electrode, it can not measure. Therefore, we propose a pair of identical electrodes and when one is in activation-regeneration, the other is able and reciprocally. The activation-regeneration process operates as follows: an activation cycle is decomposed into a series of upward and downward potential ramps followed by a fixed minimum current setting. The initial ramp of a given cycle restarts at the same place and with the same slope as the final ramp of the previous cycle, which makes it possible to complete a rise or a descent of the interrupted cycle, the maximum amplitude of the ramps of potentials. being 1 to 2 volts.

Cependant, on a pu constater que le procédé d'activation-régénération qui est associé à ce dispositif n'est pas efficace, la mesure du potentiel d'oxydo-réduction des eaux résiduaires restant fortement perturbée. However, it has been found that the activation-regeneration method which is associated with this device is not effective, the measurement of the oxidation-reduction potential of the wastewater remains highly disturbed.

Afin de pallier cet inconvénient, la présente invention a pour but de proposer un procédé d'activation-régénération pouvant être mis en oeuvre sur un tel dispositif de manière efficace et simple. In order to overcome this drawback, the object of the present invention is to propose an activation-regeneration method that can be implemented on such a device in an efficient and simple manner.

A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de décontamination automatique d'un dispositif de mesure en continu du potentiel d'oxydoréduction des eaux résiduaires dans une station d'épuration, comportant au moins un couple d'électrodes identiques, la décontamination d'une électrode du couple étant mise en oeuvre lors du fonctionnement en mesure de l'autre électrode du couple, 25 chaque cycle de décontamination se décomposant en une série de rampes de potentiel montantes puis descendantes, caractérisé en ce que le sens de la rampe initiale du cycle de décontamination, la tension de départ du cycle, le sens de la rampe finale du cycle ainsi que la tension d'arrêt du cycle sont identiques pour chaque cycle. For this purpose, the subject of the invention is a method for automatic decontamination of a device for continuously measuring the redox potential of the wastewater in a purification plant, comprising at least a pair of identical electrodes, decontamination an electrode of the torque being implemented during operation in measurement of the other electrode of the torque, each decontamination cycle being broken down into a series of upward and downward potential ramps, characterized in that the direction of the ramp initial cycle of the decontamination cycle, the starting voltage of the cycle, the direction of the final cycle ramp and the cycle stop voltage are identical for each cycle.

Ainsi de manière avantageuse, lorsque le cycle de décontamination démarre la tension de départ est toujours la même (-0,34 V/ Ag.AgCI), le démarrage du balayage des potentiels en montée étant impératif pour oxyder au premier passage les substances adsorbées sur le métal de l'électrode tandis que la tension d'arrêt fixée (-1,5 V/Ag.AgCI) permet un arrêt du balayage de potentiel dans le sens de la descente et à une valeur fortement négative pour réduire les 5 oxydes de métal de l'électrode formés après le dégagement d'oxygène sur le métal avant de laisser flotter l'électrode, sans qu'elle soit mise au potentiel fixe à courant minimal. Thus, advantageously, when the decontamination cycle starts, the starting voltage is always the same (-0.34 V / Ag.AgCl), the starting of the sweep of the upstream potentials being imperative in order to oxidize on the first pass the substances adsorbed on the metal of the electrode while the fixed stopping voltage (-1.5 V / Ag.AgCl) allows a stop of the potential sweep in the direction of descent and a strongly negative value to reduce the oxides of metal of the electrode formed after the release of oxygen on the metal before floating the electrode without being set to the fixed potential at minimum current.

De préférence, I'amplitude minimale des rampes de potentiels est de 3,45 volts. 10 On obtient ainsi de manière avantageuse, un dégagement d'oxygène et d'hydrogène sur l'électrode en phase de régénération, ce qui active et décontamine le métal. Preferably, the minimum amplitude of potential ramps is 3.45 volts. Advantageously, a release of oxygen and hydrogen is thus obtained on the electrode in the regeneration phase, which activates and decontaminates the metal.

On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence au dessin dans 15 lequel la figure unique représente la similitude de la réponse de deux électrodes de platine 1, 2 après application du signal de décontamination dans le temps. The invention will now be described in more detail with reference to the drawing in which the single figure shows the similarity of the response of two platinum electrodes 1, 2 after application of the decontamination signal over time.

Le graphique de la figure unique montre l'évolution des tensions de deux électrodes dans des boues biologiques de station d'épuration en fonction du 20 temps. Au cours des cycles successifs d'aération (augmentation des tensions) et d'arrêt de l'aération (diminution des tensions) les potentiels pris par les deux électrodes 1, 2 sont très proches ce qui démontre la possibilité de mesurer en continu et de manière fiable l'état d'oxydo-réduction de ces boues biologiques.. The graph of the single figure shows the evolution of the voltages of two electrodes in biogas sludge of treatment plant as a function of time. During the successive cycles of aeration (increase of voltages) and aeration stop (decrease in voltages) the potentials taken by the two electrodes 1, 2 are very close which demonstrates the possibility of continuous measurement and the oxidation-reduction state of these biological sludges.

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Claims

1. A method for automatic decontamination of a device for continuously measuring the oxidation-reduction potential of the wastewater in a purification plant, comprising at least one pair of identical electrodes, decontaminating an electrode of the pair being implemented during operation in measurement of the other electrode of the couple, each decontamination cycle being broken down into a series of upward and downward potential ramps, characterized in that the direction of the initial ramp of the decontamination cycle, the 0io starting voltage of the cycle, the direction of the final ramp of the cycle and the stopping voltage of the cycle are identical for each cycle.

2. Method according to claim 1, characterized in that the starting voltage is -0.34 V / Ag.AgCl and the stopping voltage is -1.5 V / Ag.AgCl.

3. Method according to one of claims 1 and 2,

characterized in that the minimum amplitude of the potential ramps is 3.45 volts.