污水處理中使用溶解氧儀的工作原理

溶解氧檢測儀的工作原理

水中的含氧量可以充分顯示水的自凈程度。對于使用活性污泥的生物處理廠來說，了解曝氣池的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加會促進厭氧微生物以外的生物活動，因此可以去除揮發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、順磁法測量和電化學測量。水中溶解氧量一般用電化學方法測量。氧氣溶于水，溶解度取決于溫度、水表面總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓越高，水溶解氧氣的能力就越大，這種關系由亨利定律和道爾頓定律確定，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。氧氣測量傳感器由一個陰極（通常由金和鉑制成）、和一個帶電流的反電極（銀）和一個沒有電流的參比電極（銀）組成。電極浸入 KCl、KOH 等電解質中，傳感器有隔膜覆蓋。覆膜將電極和電解質與被測液體隔開，只有溶解的氣體才能透過覆膜，從而保護傳感器，既能防止電解質逸出，又可防止外來物質侵入造成污染和毒化。在反電極和陰極之間施加極化電壓。如果測量元件浸入有溶解氧的水中，氧氣會通過隔膜擴散，出現在陰極上（電子過剩）的氧分子會被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學當量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足)，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：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。電流的大小與被測污水的氧的分壓成正比，該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送人變送器，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。

溶解氧儀的特點

溶解氧儀具有安裝方便、校準周期長（3~4個月）、對其他物質不敏感等特點，可以監測膜和探頭中電解質的使用情況。通常，電解質和膜每1到3年更換一次。

溶解氧儀的安裝與維護

溶氧儀一般采用浸入式安裝。這里需要注意的是，一般都是使用原裝的安裝支架。 制造商提供的安裝支架由不銹鋼制成，并帶有調節鋼絲繩。可以通過調節鋼絲繩的長度來改變傳感器的浸入深度。支架上的引導管保證了傳感器始終處于垂直位置。支架部分都經過特殊設計，它可以將水面的波動傳至浸入管，從而引起浸入管的輕微振動，使得通過浸入管在探頭的表面產生一個附加的清洗效果。有的用戶為了減少投資，自己制作安裝支架，雖然也可以使用，但要注意保證浸人管和傳感器之間的密封。如果密封不嚴，污水滲人，使得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。溶解氧探頭每周應用水輕輕清洗，發現覆膜損壞應及時更換，電解液受污染也應及時更換。當污水中含有H2S、NH3、苯或酚這些成份時，對覆膜會造成損害。在這種情況下，必須經常更換膜頭。判斷探頭中電極的好壞，只需要看顏色即可。參比電極應為黑灰色，陰極（金電極）應為黃色，而反電極必須發亮，否則應清洗或再生。隨著我國對水資源保護的日益重視，污水的凈化處理越來越重要，配套處理過程所需的檢測儀器就顯得尤為重要。

水質分析儀作為污水處理行業較重要的儀器，除了正確選型和安裝外，定期維護和校準也很重要，而且是使儀器能夠正常工作的關鍵。