Applicering av pH-mätare och mätare för löst syre i avloppsrening
1 Arbetsprincip
1.1 Arbetsprincip för pH-mätare
pH för vilken lösning som helst kan uttryckas i termer av vätejonkoncentration. På grund av själva joniseringseffekten av vattnet innehåller varje liter rent vatten 10-7 gram [H plus ] vid 22 grader C, och atomvikten och atomvalensen för väte är båda 1, så varje liter rent vatten innehåller 10-7 gramekvivalenter av [H plus ] ], eftersom [H plus ] i rent vatten produceras på grund av dissociationen av själva vattenmolekylerna, det vill säga:
H2O=H plus plus OH-
Rent vatten är neutralt, det vill säga koncentrationerna av de två jonerna är lika, [H plus ]=[OH-], vars produkt är en konstant temperaturkonstant, kallad jonprodukt K vatten.
K vatten=[H plus ][OH-]=10-7*10-7=10-14
Ovanstående formel är tillämplig på vilken syra-baslösning som helst, det vill säga vilken vattenlösning som helst, i vilken produkt [H plus ][OH-] är lika med 10-14. Till exempel, i viss vattenlösning [H plus ]=10-3 måste [OH-] vara 10-11, så för alla typer av vattenlösningar, så länge som [H plus ] är känd, då [ OH-] är lätt att få, vanligtvis. pH definieras av det negativa värdet av den vanliga logaritmen för vätejonkoncentrationen, uttryckt som: pH=-lg[H plus ],
Så pH-värdet för en neutral lösning är lika med 7. Om det finns ett överskott av vätejoner är pH-värdet mindre än 7, och lösningen är sur; annars är lösningen alkalisk om det finns ett överskott av hydroxidjoner.
pH-värdet beror på mängden lösta ämnen, så pH-värdet kan känsligt indikera förändringen av vattenkvaliteten. Förändringen av pH-värdet har stor inverkan på organismers reproduktion och överlevnad, och påverkar också allvarligt den biokemiska funktionen av aktivt slam, vilket påverkar behandlingseffekten. pH-värdet i avloppsvattnet kontrolleras i allmänhet mellan 6,5 och 7.
pH-värdet mäts vanligtvis med den potentiometriska metoden. En referenselektrod med konstant potential och en mätelektrod används vanligtvis för att bilda ett primärbatteri. Primärbatteriets elektromotoriska kraft beror på koncentrationen av vätejoner och beror också på lösningens pH. Typ sinker pH-mätare. Instrumentets mätelektrod antar en speciell glaselektrod som är känslig för pH, som har egenskaperna för hög mätnoggrannhet och bra anti-interferens. När den är nedsänkt i lösningen som ska testas balanseras vätejonerna i lösningen som ska testas med vätejonerna i hydratiseringsskiktet på ytan av elektrodbulben, och samtidigt, lösningen inuti och utanför glaskolven och hydratiseringsskiktet på elektrodlampans innervägg genererar en potentialskillnad, och glaselektroden. Interiören fylls med en buffertlösning med ett fast pH-värde, och utledningselektroden sänks ned i den inre lösningen för att bildar en halvcell och halvcellen som bildas genom nedsänkning av kalomelelektroden i en mättad kaliumkloridlösning införs samtidigt i omvandlaren för mätning. Olika pH-värden motsvarar olika potentialer, som omvandlas till standard 4-20mA-utgång genom sändaren.
1.2 Arbetsprincip för analysator för löst syre
Syrehalten i vatten kan helt visa graden av självrening av vatten. För biologiska reningsverk som använder aktivt slam är det mycket viktigt att känna till syrehalten i luftningstanken. Ökningen av löst syre i avloppsvatten kommer att främja andra biologiska aktiviteter än anaeroba mikroorganismer, vilket tar bort flyktiga ämnen och ämnen som är benägna att naturliga oxidationsjoner för att rena avloppsvattnet.
Det finns tre huvudmetoder för att bestämma syrehalt: automatisk kolorimetrisk analys och kemisk analysmätning, paramagnetisk metodmätning och elektrokemisk metodmätning. Mängden löst syre i vatten mäts i allmänhet med elektrokemisk metod.
Syre kan lösas i vatten, och lösligheten beror på temperaturen, vattenytans totala tryck, partialtrycket och salterna lösta i vattnet. Ju högre atmosfärstryck, desto större förmåga har vattnet att lösa upp syre. Förhållandet bestäms av Henrys lag och Daltons lag. Henrys lag säger att lösligheten av en gas är direkt proportionell mot dess partialtryck.
Syremätningssensorn består av en katod (vanligen gjord av guld och platina), en strömförande motelektrod (silver) och en strömfri referenselektrod (silver). Elektroderna är nedsänkta i elektrolyter som KCl och KOH, och sensorn täcks av ett membran. Beläggningen separerar elektroderna och elektrolyten från vätskan som ska mätas, och endast löst gas kan penetrera beläggningen, vilket skyddar sensorn, förhindrar elektrolyten från att fly och förhindrar inträngning av främmande ämnen för att orsaka förorening och förgiftning.
En polariserande spänning appliceras mellan motelektroden och katoden. Om mätcellen är nedsänkt i vatten med löst syre diffunderar syret genom diafragman och syremolekylerna som finns på katoden (överskott av elektroner) reduceras till hydroxidjoner [OH-]. Den elektrokemiska ekvivalenten av silverklorid fälls ut på motelektroden (elektronbrist). För varje syremolekyl avger katoden 4 elektroner, och motelektroden tar emot elektroner för att bilda en ström: 4Ag plus 4Cl-=4AgCl plus 4e-.
Strömmens storlek är proportionell mot partialtrycket av syre i det uppmätta avloppsvattnet. Signalen skickas till sändaren tillsammans med temperatursignalen som mäts av det termiska motståndet på sensorn. Relationskurvan beräknar syrehalten i vattnet och omvandlar den sedan till en standardsignalutgång. Referenselektrodens funktion är att bestämma den katodiska potentialen.
2.1 Egenskaper för pH-mätare
Glaset på pH-elektroden kommer gradvis att åldras över tiden, gradienten (ändringen i elektrodens uteffektpotential orsakad av en enhets-pH-förändring) kommer att försämras och det kommer att ta lång tid att nå en stabil potential. Livslängden för allmänna elektroder kan uppgå till två år. Temperaturen har dessutom stor inverkan på åldrandet. Åldringsgraden för lagring vid 100 grader i flera veckor motsvarar åldringsgraden vid lagring i rumstemperatur under ett år.
pH-mätaren har fördelarna med noggrann mätning, hög tillförlitlighet och bekväm installation och underhåll. Den är också känslig för föroreningar och kräver frekvent kalibrering. I allmänhet kalibreras den var till en och en halv månad, och elektroden byts ut vartannat år.
2.2 Funktioner hos mätaren för upplöst syre
Den lösta syremätaren har egenskaperna för enkel installation, lång kalibreringsperiod (3~4 månader), okänslighet för andra ämnen, etc., och kan övervaka användningen av elektrolyten i membranet och sonden. I allmänhet bör elektrolyten och membranet bytas ut vart till vart tredje år. .
