手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
| 水質分析儀在城市垃圾污水處理中的應用 |
一,、前言 隨著近年來我國經濟的快速發(fā)展,，城市的工業(yè)和生活垃圾大量增加，目前對垃圾進行處理的主要方法是衛(wèi)生填埋,，而進行填埋都是露天作業(yè),，垃圾經壓實后，隨著垃圾中生物的分解及遇到雨雪天氣時,，雨水和雪水滲入填埋區(qū),，會產生垃圾滲濾液。滲濾液屬高濃度有機廢水,，濃度值變化范圍大,，其中含碳氫化合物、硝酸鹽,、硫酸鹽及微量銅,、鎘、鉛等重金屬離子,，細菌指標很高,，如不進行處理直接排入水體，將嚴重污染當地的水環(huán)境,。為了保護水環(huán)境,，必須加強對污水排放的監(jiān)測。檢測點的設計和檢測儀表（主要是水質分析儀）的質量對水環(huán)境監(jiān)測起著至關重要的作用,，本文結合某一污水處理廠的設計談談這方面體會,。 二、水質分析儀的工作原理 污水處理廠使用的分析儀有兩種：pH計和溶氧分析儀,。 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為底的對數的負數：pH=-log，因此中性溶液的pH值等于7。如果有過量的氫離子,，則pH值小于7,，溶液呈酸性；反之,，氫氧根離子過量,，則溶液呈堿性。 pH值通常用電位法測量,，通常用一個恒定電位的參比電極和測量電極組成一個原電池,，原電池電動勢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,。具體結構如圖1所示，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制成，具有測量精度高,、抗干擾性好等特點,。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,，會促進除厭氧微生物以外的生物活動,，因而能去除揮發(fā)性物質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,，其關系由亨利（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,，結構如圖2所示。其中的電極由陰極（常用金和鉑制成）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,，傳感器有隔膜覆蓋,，隔膜將電極和電解質與被測量的液體分開，因此保護了傳感器,，既能防止電解質逸出,，又可防止外來物質的侵入而導致污染和毒化。 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： O2+2H2O+4e-® 4OH-,。 電化學當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 圖1 pH測量電極（左）和參比電極（右）的結 圖2 三電極COS溶氧傳感器結構圖 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、溫度之間的關系曲線計算出水中的含氧量,，然后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分鐘后達到zui終測量值的90%,，9分鐘后達到zui終測量值的99%；zui低流速要求為0.5cm/s,。 |
免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品,，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載,、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”,。違反上述聲明者,，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品,，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任,。其他媒體,、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源,，并自負版權等法律責任,。
- 如涉及作品內容、版權等問題,，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯系,，否則視為放棄相關權利。
采購中心