pH計的工作原理
水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響,同時還嚴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。
水在化學上是中性的,某些水分子自發地按照下式分解:H2O=HOH-,即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中,氫離子H和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l,pH值是氫離子濃度以10為底的對數的負數:pH=-log,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值通常用電位法測量,通常用一個恒定電位的參比電極和測量電極組成一個原電池,原電池電動勢的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。該廠采用了CPS11型pH傳感器和CPM151型pH變送器。具體結構如圖1所示,測量電極上有特殊的對pH反應靈敏的玻璃探頭,它是由能導電、能滲透氫離子的特殊玻璃制成,具有測量精度高、抗干擾性好等特點。當玻璃探頭和氫離子接觸時,就產生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中的銀絲對照參比電極測到的。pH值不同,對應產生的電位也不一樣,通過變送器將其轉換成標準4~20mA輸出。
pH計的特點
pH電極上的玻璃隨著時間推移會逐漸老化,梯度(單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值)惡化,花費較長時間才能達到穩定電位。一般電極的使用壽命,可達兩年。另外,溫度對老化也有較大影響,100℃下貯存幾周的老化程度相當于室溫下貯存一年的老化程度。
pH計具有高精度、高可靠性、安裝及維護方便等優點,同時對污染也較敏感,需要經常標定,一般每隔一個到一個半月標定一次,每兩年更換一次電極。
pH計的安裝和維護
pH計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計安裝在氧化溝的出口溢流槽內,此處的pH值較具有代表性,且水流平穩,對pH計不會造成大的沖擊。
定期的維護有助于儀表的準確測量和延長儀表的使用壽命。應當注意傳感器和變送器之間的專用電纜不能受潮,否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。若電極不測量時,應將黃色保護套套上,它能使電極處于濕潤狀態,有利于延長電極的使用壽命。每隔一個月左右,應對電極進行清洗,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間,而后用清水洗凈。傳感器支架也應清洗。每次清洗之后,要用緩沖劑溶液進行標定,目前國產的pH標定液中,pH=4的還可以,pH=7的不夠準確,將會影響標定結果。所以最好使用生產廠家的標定液,生產廠家一般提供兩瓶標準溶液,一瓶pH值等于7,用于標定儀表零點;一瓶pH等于4,用于標定儀表的信號輸出斜率。
1.如何判斷你的pH計是否準確?
有不少的用戶,在使用pH計時都心存疑惑,這個pH計到底準不準?有人以工作經驗來判斷,有人以pH試紙來判斷,也有人以過去使用的pH計來判斷,這些都是不可靠的。其實,可靠和簡單的方法就是以pH標準緩沖溶液來進行檢定。這是的檢測標準。取三個標準緩沖溶液:pH6.86、pH4.00、pH9.18(最好是新鮮配制并且溫度相同),以pH6.86進行定位校準,以pH4.00進行斜率校準,然后測試pH9.18,pH計是否準確,是否合格立見分曉。如果精度不合格,還可以進一步判斷是pH計有問題還是pH電極有問題。由于檢測pH計需要相應的設備和技術太麻煩,我們可以采用本書第23條的方法檢測pH電極的好壞,也就是可以確定是新配一支pH電極還是要將pH計送去維修。
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