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在线溶解氧分析仪的工作原理及特点

 发布时间:2022-07-21 点击量:150
在污水处理过程中,通过增加污水中的氧含量使污染物通过活化泥浆被分解出来,达到污水净化的目的,在线测量氧含量有助于确定好的净化方法和经济的曝气池配置。在生物发酵过程中氧含量的测量数据可对工艺过程进行引导,如判断发酵过程的临界氧浓度、发酵罐的供氧能力以及菌体的活性和菌体的生长量等,并根据发酵时的供氧和需氧变化来引导补料操作。
 
  一 溶解氧分析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。
 
  溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.6~ 0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极 Ag+Cl→AgCl+2e- 阴极 O2+2H2O+4e→4OH-根据法拉第定律:流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。
 
  二 溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3种不同的表示方法:氧分压(mmHg);百分饱和度(%);氧浓度(mg/L 或10-6),这3 种方法本质上没什么不同。
 
  (1)分压表示法:氧分压表示法是*基本和*本质的表示法。根据Henry定律可得,P=(Po2+P H2O )×0.209,其中,P 为总压;Po2 为氧分压(mmHg);P H2O 为水蒸气分压;0.209 为空气中氧的含量。
 
  (2)百分饱和度表示法:由于曝气发酵十分复杂,氧分压不能计算得到,在此情况下用百分饱和度的表示法是*合适的。例如将标定时溶解氧定为100%,零氧时为0%,则反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。
 
  (3)氧浓度表示法:根据Henry定律可知氧浓度与其分压成正比,即:C=Po2 ×a,其中C 为氧浓度(mg/L);Po2 为氧分压(mmHg);a 为溶解度系数(mg/mmHg·L)。溶解度系数a 不仅与温度有关,还与溶液的成分有关。对于温度恒定的水溶液,a 为常数,则可测量氧的浓度。氧浓度表示法在发酵工业中不常用,但在污水处理、生活饮用水等过程中都用氧浓度来表示。
 
溶解氧传感器特点:
 
1、传感器材料具有良好的机械强度和抗化学腐蚀能力,能适应各种刻苛的环境。
 
2、三个反应电极安装在一个易于更换的反应室里,氧电极换膜方便。
 
a、使传感器容易再生,节约运行成本。
 
b、三个电流传感器的输出电流与O2压力成正比。
 
c、阴极材料为金阳,极材料为银极。参考电极材料为银或者溴化银。
 
d、参考电极用来稳定极化电位。保证测量的准确率。
 
3、内置的前置放大器提高了传感器的稳定性。可以使传感器到变送器的电缆加长,可达305米。
 
4、当测量传感器密封性损坏,内置温度传感器损坏,反应室膜损坏,自诊断系统会反出报警信号。
 

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