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pH計和溶氧儀在城市垃圾汙水處理中的應用
汙水處理廠使用的分析儀有兩種：pH計和溶氧分析儀。
工作原理
1、pH計的工作原理
水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響，同時還嚴重影響活性汙泥生化作用，即影響處理效果，汙水的pH值一般控製在6.5～7之間。
水在化學上是中性的，某些水分子自發地按照下式分解：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為底的對數的負數：pH=-log，因此中性溶液的pH值等於7。如果有過量的氫離子，則pH值小於7，溶液呈酸性；反之，氫氧根離子過量，則溶液呈堿性。
pH值(zhi)通(tong)常(chang)用(yong)電(dian)位(wei)法(fa)測(ce)量(liang)，通(tong)常(chang)用(yong)一(yi)個(ge)恒(heng)定(ding)電(dian)位(wei)的(de)參(can)比(bi)電(dian)極(ji)和(he)測(ce)量(liang)電(dian)極(ji)組(zu)成(cheng)一(yi)個(ge)原(yuan)電(dian)池(chi)，原(yuan)電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)大(da)小(xiao)取(qu)決(jue)於(yu)氫(qing)離(li)子(zi)的(de)濃(nong)度(du)，也(ye)取(qu)決(jue)於(yu)溶(rong)液(ye)的(de)酸(suan)堿(jian)度(du)。采(cai)用(yong)了(le)CPS11型pH傳感器和CPM151型pH變送器。測量電極上有特殊的對pH反應靈敏的玻璃探頭，它是由能導電、能滲透氫離子的特殊玻璃製成，具有測量精度高、抗幹擾性好等特點。當玻璃探頭和氫離子接觸時，就產生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中的銀絲對照參比電極測到的。pH值不同，對應產生的電位也不一樣，通過變送器將其轉換成標準4～20mA輸出。
2、溶氧分析儀的工作原理
水shui中zhong的de氧yang含han量liang可ke充chong分fen顯xian示shi水shui自zi淨jing的de程cheng度du。對dui於yu使shi用yong活huo化hua汙wu泥ni的de生sheng物wu處chu理li廠chang來lai說shuo，了le解jie曝pu氣qi池chi和he氧yang化hua溝gou的de氧yang含han量liang非fei常chang重zhong要yao，汙wu水shui中zhong溶rong氧yang增zeng加jia，會hui促cu進jin除chu厭yan氧yang微wei生sheng物wu以yi外wai的de生sheng物wu活huo動dong，因yin而er能neng去qu除chu揮hui發fa性xing物wu質zhi和he易yi於yu自zi然ran氧yang化hua的de離li子zi，使shi汙wu水shui得de到dao淨jing化hua。
測定氧含量主要有三種方法：自動比色分析和化學分析測量，順磁法測量，電化學法測量。水中溶氧量一般采用電化學法測量。麥該廠采用了COS 4型溶氧傳感器和COM252型溶氧變送器。
氧能溶於水，溶解度取決於溫度、水表麵的總壓、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，其關係由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。
以COS 4氧量測量傳感器為例。其中的電極由陰極（常用金和鉑製成）和帶電流的反電極（銀）、無電流的參比電極（銀）組成，電極浸沒在電解質如KCl、KOH中zhong，傳chuan感gan器qi有you隔ge膜mo覆fu蓋gai，隔ge膜mo將jiang電dian極ji和he電dian解jie質zhi與yu被bei測ce量liang的de液ye體ti分fen開kai，因yin此ci保bao護hu了le傳chuan感gan器qi，既ji能neng防fang止zhi電dian解jie質zhi逸yi出chu，又you可ke防fang止zhi外wai來lai物wu質zhi的de侵qin入ru而er導dao致zhi汙wu染ran和he毒du化hua。
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，氧會通過隔膜擴散，出現在陰極上（電子過剩）的氧分子就會被還原成氫氧根離子：
電化學當量的氯化銀沉澱在反電極上（電子不足）：4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-。
對於每個氧分子，陰極放出4個(ge)電(dian)子(zi)，反(fan)電(dian)極(ji)接(jie)受(shou)電(dian)子(zi)，形(xing)成(cheng)電(dian)流(liu)，電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)被(bei)測(ce)汙(wu)水(shui)的(de)氧(yang)分(fen)壓(ya)成(cheng)正(zheng)比(bi)，該(gai)信(xin)號(hao)連(lian)同(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)熱(re)電(dian)阻(zu)測(ce)出(chu)的(de)溫(wen)度(du)信(xin)號(hao)被(bei)送(song)入(ru)變(bian)送(song)器(qi)，利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)存(cun)儲(chu)的(de)含(han)氧(yang)量(liang)和(he)氧(yang)分(fen)壓(ya)、溫度之間的關係曲線計算出水中的含氧量，然後轉化成標準信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。
COS 4溶氧傳感器的響應時間為：3分鍾後達到最終測量值的90%，9分鍾後達到最終測量值的99%；最低流速要求為0.5cm/s。
特點
1、pH計的特點
pH電極上的玻璃隨著時間推移會逐漸老化，梯度（單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值）惡化，花費較長時間才能達到穩定電位。一般電極的使用壽命，可達兩年。另外，溫度對老化也有較大影響，100℃下貯存幾周的老化程度相當於室溫下貯存一年的老化程度。
pH計具有高精度、高可靠性、安裝及維護方便等優點，同時對汙染也較敏感，需要經常標定，一般每隔一個到一個半月標定一次，每兩年更換一次電極。
2、溶氧儀的特點
溶氧儀具有安裝方便，標定周期長（3～4個月），對其他物質不敏感等特點，並且能監測隔膜和探頭內電解質的使用情況，一般每一至三年更換一次電解質和隔膜。
COM252型溶氧變送器屬智能化儀表，帶有HART或Profibus通tong訊xun協xie議yi，還hai具ju有you自zi診zhen斷duan功gong能neng，當dang發fa生sheng故gu障zhang時shi，會hui顯xian示shi故gu障zhang代dai碼ma，提ti示shi維wei護hu人ren員yuan故gu障zhang所suo在zai，通tong過guo查zha維wei護hu手shou冊ce找zhao出chu解jie決jue故gu障zhang的de辦ban法fa，大da大da降jiang低di了le維wei護hu時shi間jian和he工gong作zuo量liang。
安裝及維護
1、pH計的安裝和維護
pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩種。汙水處理廠一般選用的是浸入式安裝，如該汙水處理廠的pH計安裝在氧化溝的出口溢流槽內，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩，對pH計不會造成大的衝擊。
dingqideweihuyouzhuyuyibiaodezhunqueceliangheyanchangyibiaodeshiyongshouming。yingdangzhuyichuanganqihebiansongqizhijiandezhuanyongdianlanbunengshouchao，fouzedianjidegaozudiyaxinhaojiangwufachuansongzhibiansongqi。ruodianjibuceliangshi，yingjianghuangsebaohutaoguantaoshang，tanengshidianjichuyushirunzhuangtai，youliyuyanchangdianjideshiyongshouming。meigeyigeyuezuoyou，yingduidianjijinxingqingxi，xianyongrouhedeshuiliupenxifuzhewu，zaijiangdianjijinpaoyuqingxiyezhongyiduanshijian，erhouyongqingshuixijing。chuanganqizhijiayeyingqingxi。meiciqingxizhihou，yaoyonghuanchongjirongyejinxingbiaoding，muqianguochandepH標定液中，pH=4的還可以，pH=7的不夠準確，將會影響標定結果。所以最好使用生產廠家的標定液，生產廠家一般提供兩瓶標準溶液，一瓶pH值等於7，用於標定儀表零點；一瓶pH等於4，用於標定儀表的信號輸出斜率。
2、溶氧儀的安裝和維護
溶rong氧yang儀yi一yi般ban采cai用yong浸jin入ru式shi安an裝zhuang，在zai此ci應ying注zhu意yi，一yi定ding要yao選xuan用yong原yuan廠chang的de安an裝zhuang支zhi架jia。廠chang家jia配pei帶dai的de安an裝zhuang支zhi架jia為wei不bu鏽xiu鋼gang製zhi成cheng，帶dai有you塑su料liao鏈lian條tiao，通tong過guo調tiao整zheng鏈lian條tiao長chang度du可ke以yi改gai變bian傳chuan感gan器qi的de浸jin入ru深shen度du，支zhi架jia上shang的de引yin導dao管guan保bao證zheng了le傳chuan感gan器qi始shi終zhong處chu於yu垂chui直zhi位wei置zhi。支zhi架jia部bu分fen都dou經jing過guo特te殊shu設she計ji，它ta可ke以yi將jiang水shui麵mian的de波bo動dong傳chuan至zhi浸jin入ru管guan，從cong而er引yin起qi浸jin入ru管guan的de輕qing微wei振zhen動dong，使shi得de通tong過guo浸jin入ru管guan在zai探tan頭tou的de表biao麵mian產chan生sheng一yi個ge附fu加jia的de清qing洗xi效xiao果guo。有you的de用yong戶hu為wei了le減jian少shao投tou資zi，自zi己ji製zhi作zuo安an裝zhuang支zhi架jia，往wang往wang導dao致zhi支zhi架jia上shang的de浸jin入ru管guan和he傳chuan感gan器qi之zhi間jian密mi封feng不bu嚴yan，汙wu水shui滲shen入ru，使shi得de專zhuan用yong電dian纜lan和he傳chuan感gan器qi的de連lian接jie處chu長chang期qi浸jin泡pao在zai汙wu水shui中zhong，容rong易yi造zao成cheng傳chuan感gan器qi的de損sun壞huai；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。
溶解氧探頭每周應用水輕輕清洗，發現膜頭損壞應及時更換，電解液受汙染也應及時更換。當汙水中含有H2S、NH3、苯(ben)或(huo)酚(fen)這(zhe)些(xie)成(cheng)份(fen)時(shi)，對(dui)膜(mo)頭(tou)是(shi)有(you)害(hai)的(de)。在(zai)這(zhe)種(zhong)場(chang)合(he)下(xia)必(bi)須(xu)經(jing)常(chang)更(geng)換(huan)膜(mo)頭(tou)。判(pan)斷(duan)探(tan)頭(tou)中(zhong)電(dian)極(ji)的(de)好(hao)壞(huai)隻(zhi)需(xu)看(kan)顏(yan)色(se)即(ji)可(ke)，參(can)考(kao)電(dian)極(ji)應(ying)是(shi)黑(hei)灰(hui)色(se)，陰(yin)極(ji)（金電極）應呈黃色，而反電極必須發亮，否則應進行清洗或再生。
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