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污水溶氧測試儀

發布時間:2021-03-20 03:52:43

污水處理中什麼是溶解氧、測定目的是什麼

溶解抄氧是指溶解於水中的氧襲量,它與溫度、壓力、微生物的生化作用有密切關系。在一定溫度下,水中最多隻能溶解一定量的氧,例如20℃時,蒸餾水的溶解氧飽和值為9.17 mg/L。
在污水處理中常常測定出水和曝氣池中的溶解值,根據它的大小來調節空氣供應量,了解曝氣池內的耗氧情況以判斷在各種水溫條件下,曝氣池耗氧速率。在運轉過程中,要求曝氣池內的溶解氧在1 mg/L以上,過低的溶解氧值表明曝氣池內缺氧,過高的溶解氧不但浪費能耗,且可能造成污泥松碎、老化。
污水處理廠出水中含有溶解氧對水體環境是有益的,在可能的條件下,應讓出水帶有些溶解氧。
溶解氧在水體自凈過程中是個重要參數,它可反映水體中耗氧與溶氧的平衡關系。

Ⅱ 水中溶氧檢測

摘 要:本文綜述了水體溶解氧的各種檢測方法及原理,諸如碘量法、電流測定法(Clark溶氧電極)、電導測定法、熒光淬滅法等,比較各種方法的優缺點,對熒光淬滅法的應用前景進行了初步探討。
關鍵詞:溶解氧、熒光淬滅、環境監測
0.引言
隨著當今世界工業、農業的迅猛發展,大量的工業廢水、農田排水向江河湖海排放,同時,我國城市生活污水大約有80%未經處理直接排放,小城鎮及廣大農村生活污水大多處於無序排放狀態[1],使得許多地方的水質日益惡化,水污染和水資源短缺日益嚴重,所以迫切需要對污水進行及時監控和有效處理。其中,水中溶解氧含量是進行水質監測時的一項重要指標。
溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解於水中分子狀態的氧,即水中的O2,用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時,大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化,一般說來,溫度越高,溶解的鹽分越大,水中的溶解氧越低;氣壓越高,水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本,是水體自凈能力的表示。天然水中溶解氧近於飽和值(9ppm),藻類繁殖旺盛時,溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質污染可使溶解氧降低,對於水產養殖業來說,水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關重要的影響,當溶解氧低於4mg/L時,就會引起魚類窒息死亡,對於人類來說,健康的飲用水中溶解氧含量不得小於6mg/L。當溶解氧(DO)消耗速率大於氧氣向水體中溶入的速率時,溶解氧的含量可趨近於0,此時厭氧菌得以繁殖,使水體惡化,所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染,特別是有機物污染的程度,它是水體污染程度的重要指標,也是衡量水質的綜合指標[2]。因此,水體溶解氧含量的測量,對於環境監測以及水產養殖業的發展都具有重要意義。
1.水體溶解氧的各種檢測方法及原理
1.1 碘量法(GB7489-87)(Iodometric)
碘量法(等效於國際標准ISO 5813-1983)是測定水中溶解氧的基準方法,使用化學檢測方法,測量准確度高,是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
設V為Na2S2O3溶液的用量(mL),M為Na2S2O3的濃度(mol/L),a為滴定時所取水樣體積(mL),DO可按下式計算[2]:
DO(mol/L)= (7)
在沒有干擾的情況下,此方法適用於各種溶解氧濃度大於0.2mg/L和小於氧的飽和度兩倍(約20mg/L)的水樣。當水中可能含有亞硝酸鹽、鐵離子、游離氯時,可能會對測定產生干擾,此時應採用碘量法的修正法。具體作法是在加硫酸錳和鹼性碘化鉀溶液固定水樣的時候,加入NaN3溶液,或配成鹼性碘化鉀-疊氮化鈉溶液加於水樣中,Fe3+較高時,加入KF絡合掩敝。碘量法適用於水源水,地面水等清潔水。碘量法是一種傳統的溶解氧測量方法,測量准確度高且准確性好,其測量不確定度為0.19mg/L[4]。但該法是一種純化學檢測方法,耗時長,程序繁瑣,無法滿足在線測量的要求[5]。同時易氧化的有機物,如丹寧酸、腐植酸和木質素等會對測定產生干擾。可氧化的硫的化合物,如硫化物硫脲,也如同易於消耗氧的呼吸系統那樣產生干擾。當含有這類物質時,宜採用電化學探頭法[6],包括下面將要介紹的電流測定法以及電導測定法等。
1.2 電流測定法(Clark溶氧電極)
當需要測量受污染的地面水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發生還原反應:
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負極),如銀-氯化銀電極上發生氧化反應:
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(DO)的濃度。
電流測定法的測量速度比碘量法要快,操作簡便,干擾少(不受水樣色度、濁度及化學滴定法中干擾物質的影響),而且能夠現場自動連續檢測,但是由於它的透氧膜和電極比較容易老化,當水樣中含藻類、硫化物、碳酸鹽、油類等物質時,會使透氧膜堵塞或損壞,需要注意保護和及時更換,又由於它是依靠電極本身在氧的作用下發生氧化還原反應來測定氧濃度的特性,測定過程中需要消耗氧氣,所以在測量過程中樣品要不停地攪拌,一般速度要求至少為0.3m/s,且需要定期更換電解液,致使它的測量精度和響應時間都受到擴散因素的限制。目前市場上的儀器大多都是屬於Clark電極類型,每隔一段時間要活化,透氧膜也要經常更換。張葭冬[7]對膜電極的精密度作了研究,用膜電極法測量溶解氧的標准偏差為0.41mg/L,變異系數5.37%,碘量法測量溶解氧的標准偏差為0.3mg/L,變異系數為4.81%。同碘量法做對比實驗時,每個樣品測定值絕對誤差小於0.21mg/L,相對誤差不超過2.77%,兩種方法相對誤差在-2.52%~2.77%之間。代表產品有美國YSI公司的系列攜帶型溶解氧測量儀,如YSI58型溶解氧測量儀,該儀器可高質量地完成實驗室和野外環境的測試工件,操作簡便攜帶方便。測量范圍為0~20mg/L,精度為±0.03mg/L。
1.3 熒光猝滅法
熒光猝滅法的測定是基於氧分子對熒光物質的猝滅效應原理,根據試樣溶液所發生的熒光的強度來測定試樣溶液中熒光物質的含量。通過利用光纖感測器來實現光信號的傳輸,由於光纖感測器具有體積小、重量輕、電絕緣性好、無電火花、安全、抗電磁干擾、靈敏度高、便於利用現有光通信技術組成遙測網路等優點,對傳統的感測器能起到擴展、提高的作用,在很多情況下能完成傳統的感測器很難甚至不能完成的任務,因此非常適合於熒光的傳輸與檢測。從80年代初起,人們已開始了探索應用於氧探頭的熒光指示劑的工作。早期曾採用四烷基氨基乙烯為化學發光劑,但由於其在應用中對氧氣的響應在12小時內逐漸衰減而很快被淘汰。芘、芘丁酸、氟蒽等是一類很好的氧指示劑〔8〕,如1984年Wolfbeis等報告了一種對氧氣快速響應的熒光感測器,就是以芘丁酸為指示劑,固定於多孔玻璃。這種感測器的優點是響應速度快(可低於50ms),並有很好的穩定性。1989年,Philip等〔9〕將香豆素1、香豆素103、香豆素153三種熒光指示劑分別固定於有機高聚物XAD-4、XAD-8及硅膠三種支持基體中進行實驗。從靈敏度、發射強度和穩定性幾個方面進行比較,得出了香豆素102固定於XAD-4支持基體中是作為一種靈敏可逆的光纖氧感測器的中介的最佳選擇的結論。使用這種熒光指示劑的光纖氧感測器的應用范圍相當廣泛。
後來過渡金屬(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有機化合物以其特殊的性能受到關注,對光和熱以及強酸強鹼或有機溶劑等都非常穩定。一般選用金屬釕鉻合物作為熒光指示劑即分子探針。金屬釕鉻合物的熒光強度與氧分壓存在一一對應的關系,激發態壽命長,不耗氧,自身的化學成份很穩定,在水中基本不溶解。釕鉻合物的基態至激發態的金屬配體電荷轉移(MLCT)過程中,激發態的性質與配體結構有密切關系,通常隨著配體共軛體系的增大,熒光強度增強,熒光壽命增大,例如在熒光指示劑中把苯基插入到釕的配位空軌道上,從而增強絡合物的剛性,在這樣的剛性結構介質中,釕的熒光壽命延長,而氧分子與釕絡合物分子之間的碰撞猝滅機率提高,從而可增強氧感測膜對氧的靈敏度。目前的研究中,釕化合物的配體一般局限於2,2』-聯吡啶、1,10-鄰菲洛啉及其衍生物。Brian[10]在實驗中比較了在不同pH值介質條件下製得的Ru(bpy)2+3與Ru(ph2phen)2+3兩種不同塗料的感測器性能,結果顯示在pH=7時Ru(ph2phen)2+3顯示了更高的靈敏度。為延長敏感膜在水溶液中的工作壽命,較長時間保持其靈敏性,呂太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)與4,7-二苯基-1,10-鄰菲洛啉的親脂性衍生物生成的新的熒光試劑配合物Ru(I)[4,7-雙(4』-丙苯基)-1,10-鄰菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-雙(4』-庚苯基)-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯醯胺基-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。實驗均發現隨著配體碳鏈的增長,熒光試劑的憎水性增大,流失現象減少,可延長膜的使用壽命。Ignacy[13]等研究還發現極化後的[Ru(dpp)3Cl2]氧感測膜對氧具有更高的靈敏度。吸附在硅膠60上的釕(Ⅱ)絡合物在藍光的激發下發出既強烈又穩定的粉紅色熒光,該熒光可以有效地被分子氧淬滅。
其檢測原理是根據Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強度,F為待檢測水樣的熒光強度,Ksv為方程常數,[Q]為溶解氧濃度,根據實際測得的熒光強度F0、F及已知的Ksv,可計算出溶解氧的濃度[Q]。
實驗證明這種檢測方法克服了碘量法和電流測定法的不足,具有很好的光化學穩定性、重現性,無延遲,精度高,壽命長,可對水中溶解氧進行實時在線監測。其測量范圍一般為0~20mg/L,精度一般≤1%,響應時間≤60s。
1.4 其他檢測方法
電導測定法:用導電的金屬鉈或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應生成能導電的鉈離子。通過測定水樣中電導率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。實驗表明,每增加0.035S/cm的電導率相當於1mg/L的溶解氧(DO)。此方法是測定溶解氧(DO)最靈敏的方法之一,可連續監測。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬鉈與溶解氧(DO)定量反應生成亞鉈離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然後用溶出法測定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。使用該方法取樣量少,靈敏度高,而且受溫度影響不大。
2.國內外在水體溶解氧檢測領域研究的現狀
我國目前對水質檢驗的常規程序是取樣後拿到實驗室檢驗分析,中間的工作環節復雜,導致檢測時間長,不能及時得到水質情況。國內目前一些單位和研究機構已經開發研製出一些小型溶解氧檢測儀,一般都基於電流測定法,如上海雷磁儀器廠生產的JPSJ-605型溶解氧分析儀,北京北斗星工業化學研究所研製的H-BD5W手持式水質通用測試儀等,其速度方面同國外同類儀器還有一定的差距;國內對熒光溶解氧感測器也有一些研究[5][15],技術已經達到國外平均水平,但研究實現商品化的較少。國外一般採用新型的基於熒光淬滅效應的溶解氧測量儀[16],代表產品有瑞士DMP公司的MICROXI型的溶解氧測量儀,美國OXYMON氧氣測量系統等等,測量精確,快速,並可以遠程測量等。總的來說,目前市場上大多數商品化溶解氧測量儀都是基於Clark溶氧電極的,基於熒光淬滅法的光纖溶解氧感測器較少。
我國環境監測、監控技術在環境領域的應用等方面的研究與發達國家相比還存在顯著差距。目前國內在水質監測系統上還沒有自己開發的完整的設備,大多數採用國外的設備和技術,如ECOTECH公司的WQMS(水質監測系統),美國SIGMA900系列水質采樣器等等,但是國外的水質檢測設備和系統大多數價格高,體積大,有的不完全符合中國的環境條件。據海關統計,2000年我國進口各類儀器儀表總額70億美元,接近我國儀器儀表工業總產值的50%。全國每年用於儀器儀表進口的費用大大超過用於購買國產儀器的費用,價格昂貴、采購周期長以及各種配件難以獲得等原因,嚴重地約束了我國科學技術的發展[1]。因此我國急需研究開發自行生產的環境水質自動監測儀器。

3.小結
目前國際上發展的主流是基於熒光淬滅原理的光纖溶解氧感測器,儀器的性能一般為:重復性誤差±0.3㎎/L,零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L,響應時間(T90)≤2min,溫度補償精度±0.3㎎/L,MTBF≥720h/次。根據上述熒光淬滅的特性,擬使用如下方法實現溶解氧檢測儀:光源發出的光信號經濾光片送到有熒光指示劑的區域,水中溶解氧與熒光指示劑相作用,引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等光學特徵發生變化後送到光探測器和信號處理裝置,得到溶解氧濃度的信息。為了防止污染物、水體生物的腐蝕、干擾,儀器的抗干擾能力是關鍵。應該從感測膜的化學穩定性,儀器的防腐蝕性能,電路的工作穩定性方面多加以研究。
鑒於基於熒光淬滅法測量儀的光纖感測器具有較高的測量精度和較強的抗干擾能力,以及較好的重復性和穩定性,可以用於農業中水產養殖業水質的測量以及各種農業用水污染程度的測量,因此對此種感測器的研究具有重要的實際應用價值和商品化價值。

Ⅲ 水質溶氧測定儀哪個牌子好

水質監控儀,要看監測什麼指標,濁度、余氯、溶解氧、PH、太多,只有對路的產品,不存在最好,測單指標還是綜合指標,差別太大了。歐洲產品價高穩定可靠,但試劑輔材費用高。
YSI6820EDS水質監測儀器
YSI 6820EDS/6920EDS 是一個適用於多點采樣、長期現場監測與剖面分析的經濟型數據記錄系統。用戶可以自定數據採集的時間間隔期,存儲讀數可達150,000個。
詳細說明 :
溶解氧
(%空氣飽和度) 0-500% 0.1% 0-200%:讀數之±2%或2%空氣飽和度,以較大者為准; 200-500%:讀數之±6%
溶解氧
(毫克/升) 0-50毫克/升 0.01毫克/升 0-20毫克/升:讀數之±2%或0.2毫克/升,以較大者為准;20-50毫克/升:讀數之±6%
電導率※ 0-100 毫西門子/厘米 0.001-0.1毫西門子/厘米
(視量程而定) 讀數之±0.5%+0.001毫西門子/厘米
溫度 -5至+70℃ 0.01℃ ±0.15℃
酸鹼度 0-14 0.01 ±0.2
氧化還原電位 -999至+999毫伏 0.1毫伏 ±20毫伏
鹽度 0至70ppt 0.01ppt 讀數之±1.0%或0.1ppt,以較大者為准
深度(淺水) 0-9米 0.001米 ±0.02米
深度(中水) 0-61米 0.001米 ±0.12米
透氣式水位 0-9米 0.0003米 0-3米:±0.003米; 3-9米:±0.01米
濁度 0-1,000NTU
(深度:61米) 0.1NTU 讀數之±2%或0.3NTU,以較大者為准
葉綠素 0-400微克/升; 0-100%FS
(深度:61米) 0.1微克/升 葉綠素;
0.1%FS 光學讀數的±5%
羅丹明WT 0-200微克/升; 0-100%FS
(深度:61米) 0.1微克/升;0.1%FS ±1.0微克/升;讀數之±5%
銨氮/氨氮/硝酸鹽氮& 0-200毫克氮/升
(深度:15.2米) 0.001-1毫克氮/升
(視量程而定) 讀數之±10%或2毫克氮/升, 以較大者為准
氯化物& 0-1000毫克/升
(深度:15.2米) 0.001-1毫克/升
(視量程而定) 讀數之±15%或5毫克/升, 以較大者為准
※可同時提供比電導度(修正至25℃的電導率)、電阻率和總溶解固體的數據輸出,這些參數是根據水和污水測試行業標准(Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater)的方程式由電導率計算出來。

Ⅳ 污水處理中常用的溶氧儀是

污水處理中常用的溶氧儀就是監測生活性污泥池中剩餘的溶解氧(DO)的儀器。

Ⅳ 污水溶解氧檢測儀可以暴露在空氣中嗎我指的是檢測頭,如果可以,屏幕的數值應該是多少

一般規抄定,溶解氧探頭應襲該浸泡在蒸餾水中!
至於數值,給你如下參考:
環境因素對溶氧值都會產生影響,如溫度、壓力、鹽度等
你說的一般情況,我只能當是標准大氣壓下(101.325kPa),25攝氏度,純水水條件為:8.26ppm.如果這些條件變化,都會對溶氧產生影響。
還有溶氧儀在國內做的好的不多,不光是不準,很多是根本沒法用。

Ⅵ 污水檢測用什麼儀器

污水檢測用水質測試儀。

水質測試儀就是用特殊的儀器來代理常規性的內水質測試。適用於大、中、容小型水廠及工礦企業、游泳池疾控中心、生活或工業用水的濃度檢測,以便控制水的濁度、色度、余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、氨氮、鎳、懸浮物、銅、磷酸鹽、DPD余氯、溶解氧、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、TDS、水溫。

本儀器可快速准確測定地表水、地下水、城市污水及工業廢水中多項指標,濃度直讀;廣泛用於自來水廠、生活污水處理廠、純凈水廠、飲料廠、食品廠、環保部門、工業用水、防疫部門、城市供水。

(6)污水溶氧測試儀擴展閱讀:

水質測試儀儀器特點:

一、比色系統、消解系統、防護罩一體化設計,內置型9孔消解系統,消解孔上端附隔熱層有效保證消解溫度,儀器內置風冷裝置,消解完畢提高散熱速度,保證檢測精度。

二、消解系統採用微迴流快速消解方式,密閉消解防止有機物揮發及樣品逸出,一體化的全透明防護罩可確保消解過程的安全性,同時便於實時監測消解過程。

三、採用使用壽命長達10萬小時的冷光源,無需散熱系統,穩定性優秀;獨立多通道光路系統,各通道獨立控制,互不幹擾,有效消除機械誤差,提高檢測精度。

參考資料來源:網路—水質測試儀

Ⅶ 污水處理廠是否安裝溶解氧儀

溶解氧儀是個脆弱的東西,使用過程中很容易壞掉,如果要配最好買質量好一點的版,好多廠子一權開始配了,後來總是壞了修修了又壞,只好不用了,1萬噸屬於小廠子,一般不會是很重要的場合,不是上面要求的話還是不要裝了。

Ⅷ 什麼牌子溶解氧測試儀好

建議使用美國YSI的,我們公司使用了好多年了,靈敏度比國內好多企業的都要強很多,而且誤差也比較小

Ⅸ 溶解氧測試儀的原理

溶解度取決於溫度、壓力和水中溶解的鹽
一、溶解氧分析儀測量原理氧在水中的溶解度取決於溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀感測部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構成測量迴路。當給溶解氧分析儀電極加上0.6~ 0.8V 的極化電壓時,氧通過膜擴散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產生電流,整個反應過程為:陽極 Ag+Cl→AgCl+2e- 陰極 O2+2H2O+4e→4OH- 根據法拉第定律:流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。
表示方法
二、溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3 種不同的表示方法:氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L 或10-6),這3 種方法本質上沒什麼不同。
⑴分壓表示法:氧分壓表示法是最基本和最本質的表示法。根據Henry 定律可得,P=(Po2+P H2O)×0.209,其中,P 為總壓;Po2 為氧分壓(mmHg);P H2O 為水蒸氣分壓;0.209 為空氣中氧的含量。
⑵百分飽和度表示法:由於曝氣發酵十分復雜,氧分壓不能計算得到,在此情況下用百分飽和度的表示法是最合適的。例如將標定時溶解氧定為100%,零氧時為0%,則反應過程中的溶解氧含量即為標定時的百分數。
⑶氧濃度表示法:根據Henry 定律可知氧濃度與其分壓成正比,即:C=Po2 ×a,其中C 為氧濃度(mg/L);Po2 為氧分壓(mmHg);a 為溶解度系數(mg/mmHg·L)。溶解度系數a 不僅與溫度有關,還與溶液的成分有關。對於溫度恆定的水溶液,a 為常數,則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發酵工業中不常用,但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。
影響溶解氧測量的因素
三、影響溶解氧測量的因素氧的溶解度取決於溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過溶液擴散比通過膜擴散快,如流速太慢會產生干擾。
⒈ 溫度的影響由於溫度變化,膜的擴散系數和氧的溶解度都將發生變化,直接影響到溶氧電極電流輸出,常採用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升,擴散系數增加,溶解度反而減小。溫度對溶解度系數a 的影響可以根據Henry 定律來估算,溫度對膜擴散系數β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。
⑴氧的溶解度系數:由於溶解度系數a 不僅受溫度的影響,而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下,不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比,對於稀溶液,溫度變化溶解度系數a 的變化約為2%/ ℃。
⑵膜的擴散系數:根據阿侖尼烏斯定律,溶解度系數β與溫度T 的關系為:C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2 為常數,則可以計算出β在25℃時為2.3%/ ℃。當溶解度系數a 計算出來後,可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(這里略去計算過程),膜的擴散系數在25℃時為1.5%/℃。
⒉ 大氣壓的影響根據Henry 定律,氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區的海拔高度有關,高原地區和平原地區的差可達20%,使用前必須根據當地大氣壓進行補償。有些儀表內部配有氣壓表,在標定時可自動進行校正;有些儀表未配置氣壓表,在標定時要根據當地氣象站提供的數據進行設置,如果數據有誤,將導致較大的測量誤差。
⒊ 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低於自來水中的溶解氧,為了准確測量,必須考慮含鹽量對溶解氧的影響。在溫度不變的情況下,鹽含量每增加100mg/L,溶解氧降低約1%。如果儀表在標定時使用的溶液的含鹽量低,而實際測量的溶液的含鹽量高,也會導致誤差。在實際使用中必須對測量介質的含鹽量進行分析,以便准確測量及正確補償。
⒋ 樣品的流速氧通過膜擴散比通過樣品進行擴散要慢,必須保證電極膜與溶液完全接觸。對於流通式檢測方式,溶液中的氧會向流通池內擴散,使靠近膜的溶液中的氧損失,產生擴散干擾,影響測量。為了測量准確,應增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧,樣品的最小流速為0.3m/s。
注意的問題
四、注意的問題對溶解氧分析儀來說,只要選型、設置、維護得當,一般均能滿足工藝的測量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在:使用維護不正確;電極內部泄露造成溫度補償不正常;電極輸入阻抗降低等。
⒈ 日常維護儀表的日常維護主要包括定期對電極進行清洗、校驗、再生。
⑴1~2 周應清洗一次電極,如果膜片上有污染物,會引起測量誤差。清洗時應小心,注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗,如污物不能洗去,用軟布或棉布小心擦洗。
⑵2~3 月應重新校驗一次零點和量程。
⑶電極的再生大約1 年左右進行一次。當測量范圍調整不過來,就需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現象,可用細砂紙拋光。⑷在使用中如發現電極泄露,就必須更換電解液。
⒉ 儀表標定儀表的標定方法一般可採用標准液標定或現場取樣標定。
⑴標准溶液標定法:標准溶液標定一般採用兩點標定,即零點標定和量程標定。零點標定溶液可採用2%的Na2SO3 溶液。量程標定溶液可根據儀表測量量程選擇4M 的KCl 溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
⑵現場取樣標定法(Winkler 法):在實際使用中,多採用Winkler 方法對溶解氧分析儀進行現場標定。使用該方法時存在兩種情況:取樣時儀表讀數為M1,化驗分析值為A,對儀表進行標定時儀表讀數仍為M1,這時只須調整儀表讀數等於 A 即可;取樣時儀表讀數為M1,化驗分析值為A,對儀表進行標定時儀表讀數改變為M2,這時就不能將調整儀表讀數等於A,而應將儀表讀數調整為 1 M A ×M2。3. 使用中應注意的問題使用中應注意以下問題:由於溶解氧電極信號阻抗較高(約20MΩ),溶解氧電極與轉換器之間距離最大為50m;溶解氧電極不用時也應處於工作狀態,可接在溶解氧轉換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電極,在使用前應置於無氧環境極化1~2h;由於溫度變化對電極膜的擴散和氧溶解度有較大影響,標定時需較長時間(約10min),以使溫補電阻達到平衡;氧分壓與該地區的海拔高度有關,儀表在使用前必須根據當地大氣壓進行補償;測量溶液的含鹽量高時,儀表標定時應使用含鹽量相當的溶液;對於流通式測量方式,要求流過電極的最小流速為0.3m/s。

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