技術(shù)文章
Technical articles溶解氧——空氣中的分子態(tài)氧溶解在水中成為溶解氧,溶解氧是指溶解在水里氧的量,通常記作DO,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系。
清潔地面水中溶解氧一般接近飽和,20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染,會使溶解氧降低。當水中溶解氧低于2mg/L時,水體即產(chǎn)生惡臭。
溶解氧分析儀是測定水中溶解氧含量的儀器,根據(jù)不同應用,測量范圍一般有0~10mg/L或0~20μg/L兩種,后者屬于微量氧分析儀。溶解氧分析儀主要用于下述場合:
①鍋爐給水的氧含量測量 在大型鍋爐給水中要求不含氧,水中含有氧時,與鋼材接觸會發(fā)生氧化反應,生成疏松多孔的氫氧化鐵沉淀,使鋼鐵腐蝕。為保護鍋爐設備免受溶解氧的腐蝕,在鍋爐水的除氧器后面,以及鍋爐給水中都要測量水中的含氧量。此時儀表測量范圍選擇0~20μg/L,控制指標小于7μg/L。
②污水處理工藝 對于使用活化污泥的生物處理廠來說,測量曝氣池的氧含量十分重要,可以控制空氣或氧的鼓入量,優(yōu)化生物凈化流程,提高污水處理效率。此外,還需要測量和控制終處理池和澄清池出水中的氧含量。此時儀器測量范圍選擇0~10mg/L。
③地表水、生活污水、工業(yè)污水的水質(zhì)監(jiān)測 通過監(jiān)測可以了解地表水是否受到污染,污水處理廠的出水是否達到排放指標要求。此時儀器測量范圍選擇10mg/L。
溶解氧的測量原理
式中,n——電極反應時的電子傳遞數(shù);
F——法拉第常數(shù);
a——工作電極面積;
P——隔膜透過系數(shù);
b——為隔膜厚度;
C——水中氧的濃度。
當電極參數(shù)一定時,在一定溫度下,穩(wěn)定后的擴散電流與水樣中的氧濃度成正比。
13.1 隔膜式溶解氧分析儀的構(gòu)成和類型:
隔膜電極式分為原電池型和電解池型兩種。前者的電極反應是自發(fā)進行的,后者需要外加電壓,使電極極化。
儀器由傳感器(一次儀表)和轉(zhuǎn)換器(二次儀表)兩部分組成,傳感器結(jié)構(gòu)如下圖所示:
隔膜電極傳感器結(jié)構(gòu)示意圖
13.2 隔膜式使用注意事項及校準方法
隔膜式在使用中一般應注意以下問題:
①一些氣體和蒸汽,像氯、二氧化硫、硫化氫、胺、氨、二氧化碳、溴和碘能擴散并通過隔膜,如上述物質(zhì)存在,會影響被測電流而產(chǎn)生干擾。
②水樣中的溶劑、油類、硫化物、碳酸鹽和藻類會引起隔膜阻塞、隔膜損壞或電極被腐蝕而干擾測定。
③被測水樣溫度較高時,應采取降溫措施,使之符合儀器要求。如在鍋爐給水測量中,一般應先用水冷器將問。
④應保證被測水樣有足夠的流速,如流速過慢,薄膜附近電解液中的氫氧根離子可能還原成氧和水,而使儀器讀數(shù)偏低。
⑤原電池型的電解質(zhì)溶液和陽極都是消耗型的,原電池的靈敏度會隨著二者的不斷消耗逐漸衰變,引起儀表讀書發(fā)生變化,所以對傳感器要經(jīng)常進行校準。原電池在使用的初始階段靈敏度下降較快,達到穩(wěn)定期后其靈敏度才基本上保持穩(wěn)定,到后期又有較快的下降。從這一特點出發(fā),對儀器進行定期校正,也具有重要的意義。當儀表示值偏低,儀表靈敏度調(diào)到大時,示值仍然偏低,則應更換電解液,更換電解液后示值還是偏低,此時,應清洗電極。上述操作請參考相關(guān)說明書進行。
隔膜式的校準方法:
溶解氧——空氣中的分子態(tài)氧溶解在水中成為溶解氧,溶解氧是指溶解在水里氧的量,通常記作DO,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系。
清潔地面水中溶解氧一般接近飽和,20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L。水體受有機、無機還原性物質(zhì)污染,會使溶解氧降低。當水中溶解氧低于2mg/L時,水體即產(chǎn)生惡臭。
是測定水中溶解氧含量的儀器,根據(jù)不同應用,測量范圍一般有0~10mg/L或0~20μg/L兩種,后者屬于微量氧分析儀。主要用于下述場合:
①鍋爐給水的氧含量測量 在大型鍋爐給水中要求不含氧,水中含有氧時,與鋼材接觸會發(fā)生氧化反應,生成疏松多孔的氫氧化鐵沉淀,使鋼鐵腐蝕。為保護鍋爐設備免受溶解氧的腐蝕,在鍋爐水的除氧器后面,以及鍋爐給水中都要測量水中的含氧量。此時儀表測量范圍選擇0~20μg/L,控制指標小于7μg/L。
②污水處理工藝 對于使用活化污泥的生物處理廠來說,測量曝氣池的氧含量十分重要,可以控制空氣或氧的鼓入量,優(yōu)化生物凈化流程,提高污水處理效率。此外,還需要測量和控制終處理池和澄清池出水中的氧含量。此時儀器測量范圍選擇0~10mg/L。
③地表水、生活污水、工業(yè)污水的水質(zhì)監(jiān)測 通過監(jiān)測可以了解地表水是否受到污染,污水處理廠的出水是否達到排放指標要求。此時儀器測量范圍選擇10mg/L。
溶解氧的測量原理
目前,常用的DO連續(xù)測定方法是隔膜電極法。其隔膜采用聚四氟乙烯纖維、聚乙烯等組成,用鉑、金作正電極,鋁、鉛作負電極,兩金屬電極浸沒在電解質(zhì)溶液中,電解液用氯化jia等溶液,電極和電解質(zhì)溶液裝在有氧半透膜的小室內(nèi)。當把這種電極浸入測定水中,連通電流測定回路,水中的分子氧透過隔膜擴散到電極表面上,發(fā)生電極反應。陽極發(fā)生氧的還原反應,陰極進行氧化反應,從而產(chǎn)生擴散電流。其電流I可用下式表示:
式中,n——電極反應時的電子傳遞數(shù);
F——法拉第常數(shù);
a——工作電極面積;
P——隔膜透過系數(shù);
b——為隔膜厚度;
C——水中氧的濃度。
當電極參數(shù)一定時,在一定溫度下,穩(wěn)定后的擴散電流與水樣中的氧濃度成正比。
13.1 隔膜式的構(gòu)成和類型:
隔膜電極式分為原電池型和電解池型兩種。前者的電極反應是自發(fā)進行的,后者需要外加電壓,使電極極化。
儀器由傳感器(一次儀表)和轉(zhuǎn)換器(二次儀表)兩部分組成,傳感器結(jié)構(gòu)如下圖所示:
隔膜電極傳感器結(jié)構(gòu)示意圖
13.2 隔膜式使用注意事項及校準方法
隔膜式在使用中一般應注意以下問題:
①一些氣體和蒸汽,像氯、二氧化硫、硫化氫、胺、氨、二氧化碳、溴和碘能擴散并通過隔膜,如上述物質(zhì)存在,會影響被測電流而產(chǎn)生干擾。
②水樣中的溶劑、油類、硫化物、碳酸鹽和藻類會引起隔膜阻塞、隔膜損壞或電極被腐蝕而干擾測定。
③被測水樣溫度較高時,應采取降溫措施,使之符合儀器要求。如在鍋爐給水測量中,一般應先用水冷器將問。
④應保證被測水樣有足夠的流速,如流速過慢,薄膜附近電解液中的氫氧根離子可能還原成氧和水,而使儀器讀數(shù)偏低。
⑤原電池型的電解質(zhì)溶液和陽極都是消耗型的,原電池的靈敏度會隨著二者的不斷消耗逐漸衰變,引起儀表讀書發(fā)生變化,所以對傳感器要經(jīng)常進行校準。原電池在使用的初始階段靈敏度下降較快,達到穩(wěn)定期后其靈敏度才基本上保持穩(wěn)定,到后期又有較快的下降。從這一特點出發(fā),對儀器進行定期校正,也具有重要的意義。當儀表示值偏低,儀表靈敏度調(diào)到大時,示值仍然偏低,則應更換電解液,更換電解液后示值還是偏低,此時,應清洗電極。上述操作請參考相關(guān)說明書進行。
隔膜式的校準方法:
①用校正液校準 這是國家有關(guān)標準推薦的方法。
②用電解配氧法校準 有些儀器附帶有電解配氧裝置,可方便地對儀器進行校準,鍋爐給水在線分析中廣泛采用這種方法。
③在空氣中校準 這中方法簡單易行,對微量氧分析來說準確度較低。
①用校正液校準 這是國家有關(guān)標準推薦的方法。
②用電解配氧法校準 有些儀器附帶有電解配氧裝置,可方便地對儀器進行校準,鍋爐給水在線分析中廣泛采用這種方法。
③在空氣中校準 這中方法簡單易行,對微量氧分析來說準確度較低。
15101169516