在污水處理中應(yīng)用在線pH計(jì)的工作原理

1. pH計(jì)的工作原理

    任何溶液的酸堿度都可以用氫離子濃度來表示。由于水本身具有電離作用，當(dāng)22℃時(shí)每升純水含有10-7克的[H+]，而氫的原子量和原子價(jià)都是1，所以每升純水含有l(wèi)0-7克當(dāng)量的[H+]，由于純水中的[H+]是由于水分子本身離解產(chǎn)生，即：H2O=H+ +OH-純水呈中性，即兩種離子濃度相等，[H+ ]=[OH-]，其乘積為定溫常數(shù)，稱為離子積K水。   K水=[H+ ][OH- ]=10-7*10-7=10-14上式適用于任何酸堿性溶液，即任何一種水溶液，其中[H+][OH-]積都等于10-14。例如在某種水溶液中[H+]=10-3，則[OH-]必然為10-11，因此對(duì)于任何一種水溶液，只要知道[H+]，則[OH-]就很容易求得，通常用氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)的負(fù)值來定義pH，表示為：pH=-lg[H+]，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。pH值通常用電位法測(cè)量，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。型沉人式pH計(jì)。該儀表測(cè)量電極采用特殊的對(duì)pH反應(yīng)靈敏的玻璃電極，它具有測(cè)量精度高、抗干擾性好等特點(diǎn)。當(dāng)它浸人被測(cè)溶液時(shí)，被測(cè)溶液中氫離子與電極球泡表面水化層中的氫離子平衡，同時(shí)玻璃球內(nèi)外的溶液和電極球泡內(nèi)壁的水化層產(chǎn)生電位差，玻璃電極內(nèi)部充有pH值固定的緩沖溶液，引出電極浸人內(nèi)溶液中形成半電池，與甘汞電極中浸人在飽和lv化鉀溶液中形成的半電池同時(shí)引人轉(zhuǎn)換器進(jìn)行測(cè)量。pH值不同，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電位也不一樣，通過變送器將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4-20mA輸出。

2. pH計(jì)的特點(diǎn)

    pH電極上的玻璃隨著時(shí)間推移會(huì)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(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定電位。一般電極的使用壽命可達(dá)兩年。另外，溫度對(duì)老化也有較大影響，100℃下貯存幾周的老化程度相當(dāng)于室溫下貯存一年的老化程度。

     pH計(jì)具有測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高、安裝及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)污染也較敏感，需要經(jīng)常標(biāo)定，一般每隔一個(gè)到一個(gè)半月標(biāo)定一次，每?jī)赡旮鼡Q一次電極。

3. pH計(jì)的安裝和維護(hù)

    pH計(jì)的安裝方式有流通式和浸入式兩種。污水處理廠一般選用的是浸入式安裝，如該污水處理廠的pH計(jì)安裝在沉砂池的出口溢流槽內(nèi)，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩(wěn)，對(duì)pH計(jì)不會(huì)造成大的沖擊。定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測(cè)量和延長(zhǎng)儀表的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意傳感器和變送器之間的電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號(hào)將無法傳送至變送器。若電極不測(cè)量時(shí)，應(yīng)將保護(hù)套管套上，它能使電極處于濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于延長(zhǎng)電極的使用壽命。每隔一個(gè)月左右，應(yīng)對(duì)電極進(jìn)行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡于清洗液中一段時(shí)間，而后用清水洗凈。傳感器支架也應(yīng)清洗。每次清洗之后，要用緩沖劑溶液進(jìn)行標(biāo)定。

    水質(zhì)分析儀作為污水處理行業(yè)中重要的儀表，除了選型和安裝正確以外，定期的維護(hù)和標(biāo)定也十分重要，而且是使儀表能夠真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。

    英國(guó)GREENPRIMA PM 8200P型pH/ORP智能控制器是工業(yè)酸度計(jì)的智能化升級(jí)產(chǎn)品。可對(duì)污水pH/ORP值進(jìn)行連續(xù)測(cè)量或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行定量控制，可測(cè)水中的酸堿度值/氧化還原電位，Pt 1000自動(dòng)溫度補(bǔ)償，面板式安裝，自帶清洗功能，適合在各種天氣和各種復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中使用。多種電極可選，適合于不同工況。