Jak używać rozpuszczonego tlenu i pehametru do oczyszczania ścieków
Jak działa miernik pH
Wartość pH dowolnego roztworu można wyrazić jako stężenie jonów wodorowych. Ze względu na efekt jonizacji samej wody każdy litr czystej wody zawiera 10-7 gramów [H plus ] w temperaturze 22 stopni C, a masa atomowa i wartościowość atomowa wodoru wynoszą 1, więc każdy litr czystej wody zawiera 10-7 równoważników gramowych [H plus ] ], ponieważ [H plus ] w czystej wodzie powstaje w wyniku dysocjacji samych cząsteczek wody, czyli:
H2O=H plus plus OH-
Czysta woda jest obojętna, to znaczy, że stężenia dwóch jonów są równe, [H plus ]=[OH-], czego iloczynem jest stała stała temperaturowa, nazywana iloczynem jonów K woda.
woda K=[H plus ][OH-]=10-7*10-7=10-14
Powyższy wzór ma zastosowanie do dowolnego roztworu kwasowo-zasadowego, czyli dowolnego roztworu wodnego, w którym iloczyn [H plus ][OH-] jest równy 10-14. Na przykład w pewnym roztworze wodnym [H plus ]{3}} wtedy [OH-] musi wynosić 10-11, więc dla każdego rodzaju roztworu wodnego, o ile [H plus ] jest znane, to [ OH-] jest łatwy do uzyskania, zwykle pH jest definiowane przez ujemną wartość logarytmu wspólnego stężenia jonów wodorowych, wyrażoną jako: pH=-lg[H plus ],
Tak więc pH obojętnego roztworu jest równe 7. Jeśli występuje nadmiar jonów wodorowych, wartość pH jest mniejsza niż 7, a roztwór jest kwaśny; w przeciwnym razie roztwór jest zasadowy, jeśli występuje nadmiar jonów wodorotlenkowych.
Wartość pH zależy od ilości rozpuszczonych substancji, więc wartość pH może z czułością wskazywać zmianę jakości wody. Zmiana wartości pH ma ogromny wpływ na rozmnażanie i przeżywalność organizmów, a także poważnie wpływa na funkcję biochemiczną osadu czynnego, co wpływa na efekt oczyszczania. Wartość pH ścieków jest ogólnie kontrolowana między 6,5 a 7.
Wartość pH mierzy się zwykle metodą potencjometryczną. Elektroda odniesienia o stałym potencjale i elektroda pomiarowa są powszechnie używane do tworzenia baterii pierwotnej. Siła elektromotoryczna baterii pierwotnej zależy od stężenia jonów wodorowych, a także zależy od pH roztworu. Pehametr typu sinker. Elektroda pomiarowa przyrządu przyjmuje specjalną szklaną elektrodę wrażliwą na pH, która charakteryzuje się wysoką dokładnością pomiaru i dobrą odpornością na zakłócenia. Gdy jest zanurzona w badanym roztworze, jony wodoru w badanym roztworze równoważą się z jonami wodoru w warstwie hydratacyjnej na powierzchni bańki elektrody, a jednocześnie roztwór wewnątrz i na zewnątrz elektrody bańka szklana i warstwa hydratacyjna na wewnętrznej ściance bańki elektrody wytwarzają różnicę potencjałów, a szklana elektroda Wnętrze wypełnione jest roztworem buforowym o ustalonej wartości pH, a elektroda wyprowadzająca jest zanurzona w roztworze wewnętrznym w celu tworzą półogniwo, a półogniwo utworzone przez zanurzenie elektrody kalomelowej w nasyconym roztworze chlorku potasu jest jednocześnie wprowadzane do przetwornika w celu pomiaru. Różne wartości pH odpowiadają różnym potencjałom, które są konwertowane przez przetwornik na standardowe wyjście 4-20mA.
Jak działają analizatory rozpuszczonego tlenu
Zawartość tlenu w wodzie może w pełni pokazać stopień samooczyszczenia wody. W przypadku biologicznych oczyszczalni wykorzystujących osad czynny bardzo ważna jest znajomość zawartości tlenu w zbiorniku napowietrzającym. Zwiększenie zawartości tlenu rozpuszczonego w ściekach będzie promować aktywność biologiczną inną niż mikroorganizmy beztlenowe, usuwając w ten sposób substancje lotne i substancje podatne na naturalne jony utleniające w celu oczyszczenia ścieków.
Istnieją trzy główne metody oznaczania zawartości tlenu: automatyczna analiza kolorymetryczna i pomiar analizy chemicznej, pomiar metodą paramagnetyczną i pomiar metodą elektrochemiczną. Ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie jest zwykle mierzona metodą elektrochemiczną.
Tlen może rozpuszczać się w wodzie, a rozpuszczalność zależy od temperatury, całkowitego ciśnienia powierzchni wody, ciśnienia cząstkowego i soli rozpuszczonych w wodzie. Im wyższe ciśnienie atmosferyczne, tym większa zdolność wody do rozpuszczania tlenu. Zależność jest określona przez prawo Henry'ego i prawo Daltona. Prawo Henry'ego mówi, że rozpuszczalność gazu jest wprost proporcjonalna do jego ciśnienia cząstkowego.
Czujnik do pomiaru tlenu składa się z katody (zwykle wykonanej ze złota i platyny), przewodzącej prąd przeciwelektrody (srebrnej) oraz bezprądowej elektrody odniesienia (srebrnej). Elektrody są zanurzone w elektrolitach, takich jak KCl i KOH, a czujnik jest osłonięty membraną. Powłoka oddziela elektrody i elektrolit od mierzonej cieczy, a tylko rozpuszczony gaz może przeniknąć przez powłokę, chroniąc w ten sposób czujnik, zapobiegając ucieczce elektrolitu i przedostawaniu się obcych substancji powodujących zanieczyszczenie i zatrucie.
Między przeciwelektrodą a katodą przykładane jest napięcie polaryzujące. Jeśli cela pomiarowa zostanie zanurzona w wodzie z rozpuszczonym tlenem, tlen dyfunduje przez membranę, a cząsteczki tlenu obecne na katodzie (nadmiar elektronów) są redukowane do jonów wodorotlenkowych [OH-]. Elektrochemiczny równoważnik chlorku srebra wytrąca się na przeciwelektrodzie (niedobór elektronów). Dla każdej cząsteczki tlenu katoda emituje 4 elektrony, a przeciwelektroda przyjmuje elektrony, tworząc prąd: 4Ag plus 4Cl-=4AgCl plus 4e-.
Wielkość prądu jest proporcjonalna do ciśnienia cząstkowego tlenu w mierzonych ściekach. Sygnał przesyłany jest do przetwornika razem z sygnałem temperatury mierzonej rezystancją termiczną na czujniku. Krzywa zależności oblicza zawartość tlenu w wodzie, a następnie przekształca ją w standardowy sygnał wyjściowy. Zadaniem elektrody odniesienia jest określenie potencjału katodowego.
Cechy miernika pH
Szkło na elektrodzie pH stopniowo się starzeje, gradient (zmiana potencjału wyjściowego elektrody spowodowana jednostkową zmianą pH) pogarsza się, a osiągnięcie stabilnego potencjału zajmuje dużo czasu. Żywotność elektrod ogólnych może sięgać dwóch lat. Ponadto temperatura ma również duży wpływ na starzenie. Stopień starzenia przy przechowywaniu w temperaturze 100 stopni przez kilka tygodni jest równoważny stopniowi starzenia przy przechowywaniu w temperaturze pokojowej przez jeden rok.
Miernik pH ma zalety dokładnego pomiaru, wysokiej niezawodności oraz wygodnej instalacji i konserwacji. Jest również wrażliwy na zanieczyszczenia i wymaga częstej kalibracji. Na ogół jest kalibrowany co 1-1,5 miesiąca, a elektroda jest wymieniana co 2 lata.
Cechy miernika rozpuszczonego tlenu
Miernik tlenu rozpuszczonego charakteryzuje się łatwą instalacją, długim okresem kalibracji (3 ~ 4 miesiące), niewrażliwością na inne substancje itp. i może monitorować zużycie elektrolitu w membranie i sondzie. Zasadniczo elektrolit i membranę należy wymieniać co rok do trzech lat. .
