污水处理中使用溶解氧仪的工作原理

溶解氧检测仪的工作原理

水中的含氧量可以充分显示水的自净程度。对于使用活性污泥的生物处理厂来说，了解曝气池的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加会促进厌氧微生物以外的生物活动，因此可以去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。

测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量、顺磁法测量和电化学测量。水中溶解氧量一般用电化学方法测量。氧气溶于水，溶解度取决于温度、水表面总压、分压和水中溶解的盐类。大气压越高，水溶解氧气的能力就越大，这种关系由亨利定律和道尔顿定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。氧气测量传感器由一个阴极（通常由金和铂制成）、和一个带电流的反电极（银）和一个没有电流的参比电极（银）组成。电极浸入 KCl、KOH 等电解质中，传感器有隔膜覆盖。覆膜将电极和电解质与被测液体隔开，只有溶解的气体才能透过覆膜，从而保护传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质侵入造成污染和毒化。在反电极和阴极之间施加极化电压。如果测量元件浸入有溶解氧的水中，氧气会通过隔膜扩散，出现在阴极上（电子过剩）的氧分子会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上(电子不足)，对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。电流的大小与被测污水的氧的分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送人变送器，利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。

溶解氧仪的特点

溶解氧仪具有安装方便、校准周期长（3~4个月）、对其他物质不敏感等特点，可以监测膜和探头中电解质的使用情况。通常，电解质和膜每1到3年更换一次。

溶解氧仪的安装与维护

溶氧仪一般采用浸入式安装。这里需要注意的是，一般都是使用原装的安装支架。 制造商提供的安装支架由不锈钢制成，并带有调节钢丝绳。可以通过调节钢丝绳的长度来改变传感器的浸入深度。支架上的引导管保证了传感器始终处于垂直位置。支架部分都经过特殊设计，它可以将水面的波动传至浸入管，从而引起浸入管的轻微振动，使得通过浸入管在探头的表面产生一个附加的清洗效果。有的用户为了减少投资，自己制作安装支架，虽然也可以使用，但要注意保证浸人管和传感器之间的密封。如果密封不严，污水渗人，使得电缆和传感器的连接处长期浸泡在污水中，容易造成传感器的损坏；有的甚至不做安装支架，直接将传感器投入水中，这样在传感器和电缆之间会形成较大的拉力，传感器更容易损坏。溶解氧探头每周应用水轻轻清洗，发现覆膜损坏应及时更换，电解液受污染也应及时更换。当污水中含有H2S、NH3、苯或酚这些成份时，对覆膜会造成损害。在这种情况下，必须经常更换膜头。判断探头中电极的好坏，只需要看颜色即可。参比电极应为黑灰色，阴极（金电极）应为黄色，而反电极必须发亮，否则应清洗或再生。随着我国对水资源保护的日益重视，污水的净化处理越来越重要，配套处理过程所需的检测仪器就显得尤为重要。

水质分析仪作为污水处理行业较重要的仪器，除了正确选型和安装外，定期维护和校准也很重要，而且是使仪器能够正常工作的关键。