隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市的工業(yè)和生活垃圾大量增加,水體富營(yíng)養(yǎng)化引起藻華也頻繁爆發(fā),目前對(duì)垃圾進(jìn)行處理的主要方法是衛(wèi)生填埋,而進(jìn)行填埋都是露天作業(yè),垃圾經(jīng)壓實(shí)后,隨著垃圾中生物的分解及遇到雨雪天氣時(shí),雨水和雪水滲入填埋區(qū),會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液。滲濾液屬高濃度有機(jī)廢水,濃度值變化范圍大,其中含碳?xì)浠衔?、硝酸鹽、硫酸鹽及微量銅、鎘、鉛等重金屬離子,細(xì)菌指標(biāo)很高,如不進(jìn)行處理直接排入水體,將嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境。為了保護(hù)水環(huán)境,必須加強(qiáng)對(duì)污水排放的監(jiān)測(cè)。檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和檢測(cè)儀表(主要是水質(zhì)分析儀)的質(zhì)量對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)起著至關(guān)重要的作用。
一、水質(zhì)分析儀的工作原理
污水處理廠使用的分析儀有兩種:pH計(jì)和溶氧分析儀。
1、pH計(jì)的工作原理
水的pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。pH值的變化對(duì)生物的繁殖和生存有很大影響,同時(shí)還嚴(yán)重影響活性污泥生化作用,即影響處理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之間。
水在化學(xué)上是中性的,某些水分子自發(fā)地按照下式分解:H2O=H++OH-,即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中,氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l,pH值是氫離子濃度以10為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù):pH=-log,因此中性溶液的pH值等于7。如果有過(guò)量的氫離子,則pH值小于7,溶液呈酸性;反之,氫氧根離子過(guò)量,則溶液呈堿性。
pH值通常用電位法測(cè)量,通常用一個(gè)恒定電位的參比電極和測(cè)量電極組成一個(gè)原電池,原電池電動(dòng)勢(shì)的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。該廠采用了CPS11型pH傳感器和CPM151型pH變送器。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示,測(cè)量電極上有特殊的對(duì)pH反應(yīng)靈敏的玻璃探頭,它是由能導(dǎo)電、能滲透氫離子的特殊玻璃制成,具有測(cè)量精度高、抗干擾性好等特點(diǎn)。當(dāng)玻璃探頭和氫離子接觸時(shí),就產(chǎn)生電位。電位是通過(guò)懸吊在氯化銀溶液中的銀絲對(duì)照參比電極測(cè)到的。pH值不同,對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電位也不一樣,通過(guò)變送器將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4~20mA輸出。
二、溶解氧測(cè)定儀的工作原理
水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對(duì)于使用活化污泥的生物處理廠來(lái)說(shuō),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(huì)促進(jìn)除厭氧微生物以外的生物活動(dòng),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(cè)定氧含量主要有三種方法:自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測(cè)量,順磁法測(cè)量,電化學(xué)法測(cè)量。水中溶氧量一般采用電化學(xué)法測(cè)量。
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。
多參數(shù)分析儀是應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)或野外作業(yè)等部門需求研制開發(fā)的新一代水質(zhì)測(cè)定儀。
采用模塊化設(shè)計(jì),不同的功能由各種獨(dú)特功能模塊來(lái)完成。
這種設(shè)計(jì)預(yù)留了強(qiáng)大的擴(kuò)展功能,在需要增強(qiáng)測(cè)試點(diǎn)或增加測(cè)試參數(shù)時(shí);
只需簡(jiǎn)單的添置新的探頭或新的功能模塊就可以了,不須購(gòu)買整套系統(tǒng)(主機(jī)加探頭)。
而且新添加的部件可地跟原有系統(tǒng)融合,省卻了大量的重新安裝和調(diào)試的成本。
多參數(shù)分析儀性能特點(diǎn):
1、參數(shù)個(gè)性化定制組合,可根據(jù)客戶監(jiān)測(cè)需求,靈活組合、選配、定制相應(yīng)監(jiān)測(cè)參數(shù);
2、通過(guò)靈活配置智能儀器平臺(tái)軟件和組合參數(shù)分析模塊,實(shí)現(xiàn)智能化在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用;
3、各種測(cè)量參數(shù)采用創(chuàng)新的在線分析模塊,可以在后臺(tái)靈活的進(jìn)行組合,而不需要儀表在面板上與觸摸屏構(gòu)成空間競(jìng)爭(zhēng);
4、引流一體化系統(tǒng)集成、串聯(lián)式流通裝置,使用數(shù)量很少的水樣完成多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析;
5、內(nèi)置減壓裝置及恒流速技術(shù),不受管線壓力變化影響,保證流速恒定、分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定;
6、多參數(shù)分析儀具有自動(dòng)在線傳感器和管線維護(hù),極少需要人工維護(hù),為參數(shù)測(cè)量營(yíng)造良好的運(yùn)行環(huán)境;
將復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題集成化、簡(jiǎn)單化處理,消除了應(yīng)用過(guò)程的不確定因素;
7、多種可選的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏈路,可租賃、可建設(shè)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù),讓客戶運(yùn)籌帷幄之中,掌控千里之外。