水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對于使用活化污泥的生物處理廠來說,了解曝氣池和氧化溝的氧含量非常重要,污水中溶氧增加,會促進(jìn)除厭氧微生物以外的生物活動,因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子,使污水得到凈化。
測定氧含量主要有三種方法:自動比色分析和化學(xué)分析測量,順磁法測量,電化學(xué)法測量。水中溶氧量一般采用電化學(xué)法測量。采用OX-1型溶氧傳感器和DOG8008A型溶氧變送器。
氧能溶于水,溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高,水溶解氧的能力就越大,其關(guān)系由亨利(Henry)定律和道爾頓(Dalton)定律確定,亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。
以O(shè)X-1溶氧傳感器為例。其中的電極由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀),電極浸沒在電解質(zhì)如KCl、KOH中,傳感器有隔膜覆蓋,隔膜將電極和電解質(zhì)與被測量的液體分開,因此保護(hù)了傳感器,既能防止電解質(zhì)逸出,又可防止外來物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致污染和毒化。
向反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測量元件浸入在有溶解氧的水中,氧會通過隔膜擴(kuò)散,出現(xiàn)在陰極上(電子過剩)的氧分子就會被還原成氫氧根離子:
電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足):4Ag+4Cl-? 4AgCl+4e-。
對于每個氧分子,陰極放出4個電子,反電極接受電子,形成電流,電流的大小與被測污水的氧分壓成正比,該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送入變送器,利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計算出水中的含氧量,然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。
OX-1溶氧傳感器的響應(yīng)時間為:3分鐘后達(dá)到最終測量值的90%,9分鐘后達(dá)到最終測量值的99%。
工業(yè)溶氧儀的安裝和維護(hù)
溶氧儀一般采用浸入式安裝,一般使用廠家配置的專用安裝支架。不可以將專用電纜和傳感器的連接處長期浸泡在污水中,容易造成傳感器的損壞;有的甚至不做安裝支架,直接將傳感器投入水中,這樣在傳感器和電纜之間會形成較大的拉力,傳感器更容易損壞。
溶解氧探頭根據(jù)實際水質(zhì)情況,應(yīng)用水輕輕清洗,發(fā)現(xiàn)膜頭損壞應(yīng)及時更換,電解液受污染也應(yīng)及時更換。當(dāng)污水中含有H2S、NH3、苯或酚這些成份時,對膜頭是有害的。在這種場合下必須經(jīng)常更換膜頭。判斷探頭中電極的好壞只需看顏色即可,參考電極應(yīng)是黑灰色,陰極(金電極)應(yīng)呈黃色,而反電極必須發(fā)亮,否則應(yīng)進(jìn)行清洗或再生。
隨著我國對水資源保護(hù)的日益重視,工業(yè)pH計和工業(yè)溶氧儀在污水處理中的應(yīng)用逐步增多,污水的凈化處理顯得越來越重要,而與之配套的處理過程所需的檢測儀表是必不可少的。水質(zhì)分析儀作為污水處理行業(yè)中比較重要的儀表,除了選型和安裝正確以外,定期的維護(hù)和標(biāo)定也十分重要,而且是使儀表能夠真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。
工業(yè)溶氧儀具有安裝方便,標(biāo)定周期長(3~5個月),對其他物質(zhì)不敏感等特點,并且能監(jiān)測覆膜和探頭內(nèi)電解質(zhì)的使用情況,一般每一至三年更換一次電解質(zhì)和覆膜。同時工業(yè)溶氧儀可以配極譜式電極,自動實現(xiàn)從ppb級到ppm級的寬范圍測量,是檢測鍋爐給水、凝結(jié)水、環(huán)保污水等行業(yè)的液體中氧含量測量的專用儀器。
在現(xiàn)場長期使用 ,除受環(huán)境因素會影響儀器設(shè)備的精確度外,還有引起電極氧化,內(nèi)電解液消耗及組分變化,氣透污染及老化等,致使靈敏度下降及零點緩慢漂移。因此常對儀器進(jìn)行定期校準(zhǔn)識非常有不要的。
工業(yè)溶氧儀校準(zhǔn)方法常見的有2種,即零點校準(zhǔn)與斜率校準(zhǔn):
1.零點校準(zhǔn)
用純度高于99.99%的氮?dú)鈦硇?zhǔn)零點,這種校準(zhǔn)精確度高,但是成本較高,不易實現(xiàn)。通常用于精度校準(zhǔn)。
用濃度大于5%的無水亞硫酸鈉對儀表進(jìn)行零點校準(zhǔn)。這種方法校準(zhǔn)的精度相對較低。但操作簡單,易于實現(xiàn)。實驗室常用這種方法校準(zhǔn)零點,是實際經(jīng)常用的領(lǐng)導(dǎo)校準(zhǔn)方法。
2.斜率校準(zhǔn)
化學(xué)分析校準(zhǔn)法
化學(xué)分析校準(zhǔn)法以電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ss-12-2-84<溶解氧的測定(靛藍(lán)二磺酸鈉比色法)>、ss-12-3-84《溶解氧的測定儀(靛藍(lán)二磺酸鈉葡萄糖比色法)》為基礎(chǔ),定時取樣,得到分析結(jié)果后,用分析結(jié)果去調(diào)整供應(yīng)溶氧儀的指示值,使指示值等于化學(xué)分析值。這種方法除通常暈藥劑、器皿、人為操作等引起的誤差外,還有手工取樣過程不當(dāng)引起的誤差。因此,此法有較大的局限性。
工業(yè)溶氧儀是專為鍋爐給水和污水處理等ppb級溶解氧測量設(shè)計。確保了在(超)低濃度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,在測量性能和使用環(huán)境等方面有很大的提高。
一、檢查測量顯示單元
1.將不接氧電極的單個測量單元的電源開關(guān)置“調(diào)零”或“測量”任意一檔,此時將測量選擇功能開關(guān)置“溫度”檔。
顯示值應(yīng)為28.0左右;
2.將測量選擇開關(guān)撥至“溶氧”檔,電源開關(guān)置“測量”檔,分別調(diào)節(jié)“調(diào)零”電位器或“校正”電位器時讀數(shù)顯示
應(yīng)有變化。
若上述測量正常,可判斷測量顯示單元初步合格,否則,儀表可能有問題。
二、工業(yè)溶氧儀“溫度”檔測室溫時的應(yīng)用判斷
將氧電極插頭插入儀器的插口內(nèi),測量選擇開關(guān)撥至“溫度”檔,此時應(yīng)正確顯示室溫值。
若實際測量值偏差很大,需用萬用表歐姆檔進(jìn)行檢測氧電極:
1.2腳間電阻,13、5腳間電阻應(yīng)都有幾十KΩ(25℃時為50KΩ)。
阻值若相差很大,則需檢查電極連接接頭牢固與否或更換氧電極處理解決。
若阻值檢查正常,則需將儀表送修。
三、工業(yè)溶氧儀“溶氧”檔對氧電極的校正后的判斷處理
測溫檢查正常后,測量選擇開關(guān)撥至“溶氧”檔。
將填有電解液后的氧電極放入5%新鮮自己制的亞硫酸鈉進(jìn)行“調(diào)零”電位器調(diào)零;
清洗電極放入空氣中,調(diào)“校正”電位器進(jìn)行氣溫相應(yīng)氧值的校準(zhǔn)。
如果出現(xiàn)讀數(shù)過低、過高達(dá)不到所需數(shù)值,可根據(jù)產(chǎn)品說明書進(jìn)行更換電池、電解液、薄膜,及對黃金陰極、銀陽極的處理進(jìn)行解決。如果還是達(dá)不到要求,則需更換電極。
注:若遇到儀表顯示缺筆劃,多為儀表內(nèi)液晶顯示塊插腳運(yùn)貨中震松所至,解決方法:可打開前、后蓋,找到液晶顯示塊重新插緊后輕松解決。