電極法和熒光法溶解氧在實際應用中優(yōu)劣勢
溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧,天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡,。水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓,、大氣壓力、水溫,、水中含鹽量等有密切關系,。清潔地面水中溶解氧一般接近飽和,20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L,。水體受有機,、無機還原性物質(zhì)污染,會使溶解氧降低,,當水中溶解氧低于2mg/L時,,水體即產(chǎn)生惡臭。
溶解氧分析儀是測定水中溶解氧含量的儀器,,根據(jù)測量原理,有電化學式和光化學式兩類,。目前,,大多數(shù)溶解氧分析儀使用的是電化學傳感器。盡管電化學傳感器的性和可用性被廣泛認可,,但當用在污水處理時,,其缺點便顯現(xiàn)出來,,電化學傳感器存在明顯的問題和局限性。包括日常維護比較復雜和頻繁,,經(jīng)常需要校準;而且電極的透氣膜容易老化,;以及它需要電極本身的氧化還原反應來測定氧的濃度,,測定過程中需消耗被測樣品中的溶解氧,;并且限制了測量流速,為了使電化學電池內(nèi)受擴散控制的電化學反應達到平衡,,需要在膜表面維持一個小的流量,,一般為200mL/min,在這個流量以下,,測定結(jié)果受水流的影響非常大,。此外,過高的流速也會對膜和陰極電解液層厚度產(chǎn)生影響,,從而影響測量結(jié)果。 因此,,出現(xiàn)了基于熒光技術(shù)的光學式溶解氧傳感器,,例如sdw公司的,,并得到了廣泛的應用,。它主要用于電廠,,石油化工,,鋼鐵,環(huán)保污水處理等場所,,連續(xù)監(jiān)測水中的溶解氧濃度。與電化學傳感器相比,,它的優(yōu)點是它無需消耗氧氣,因而不受樣品流動速度的影響,,沒有電解液,,不需要經(jīng)常做校準,維護工作量也很小。
SDW溶解氧傳感器的光學部分由兩個發(fā)光二極管和一個硅光電檢測器組成,。傳感器帽表面有一層熒光涂層,,傳感器中的藍色LED光源發(fā)出一束藍色光,,照射在熒光物質(zhì)上,,該涂層的熒光物質(zhì)隨即被這束藍光激發(fā),,此激發(fā)態(tài)并不穩(wěn)定,遇到氧以后會迅速釋放出紅色的光線并回復至原始狀態(tài),。此紅光和先前LED發(fā)射的藍光存在一個時間滯后,光電檢測器可以監(jiān)測到藍光和紅光之間的這個相位滯后,,即測量熒光物質(zhì)從被藍光激發(fā)到發(fā)射紅光后恢復原態(tài)的時間,,根據(jù)這個來計算水中溶解氧的含量,。該相位滯后與發(fā)光體附近的溶解氧濃度成反比。當氧氣與熒光物質(zhì)接觸后,,則其產(chǎn)生的紅色光的強度會降低,,同時其產(chǎn)生紅光的時間也會縮短,水樣中溶解的氧氣的濃度越高,,則傳感器產(chǎn)生的紅光的強度就會越低。并且,,探頭發(fā)光體外面鍍有一層炭黑色的聚苯乙烯,可實現(xiàn)光絕緣,,并且,,當傳感器帽附著在傳感器上時,,可以保護傳感器不受外部光源干擾。由于傳感器并非化學原理,,因此該傳感器的測量不受水中各種重金屬離子,、H2S、NH4等化學物質(zhì)的干擾,。