Kanalizatsiyani tozalashda pH o'lchagich va erigan kislorod o'lchagichni qo'llash
1 Ishlash printsipi
1.1 PH o'lchagichning ishlash printsipi
Har qanday eritmaning pH qiymatini vodorod ionining konsentratsiyasi bilan ifodalash mumkin. Suvning ionlashtiruvchi ta'siri tufayli har bir litr toza suvda 22 gradusda 10-7 gramm [H plyus ] bo'ladi va vodorodning atom og'irligi va atom valentligi 1 ga teng, shuning uchun har bir litr toza suv [H plyus ] ning 10-7 gramm ekvivalentini o'z ichiga oladi, chunki toza suvda [H plyus ] suv molekulalarining dissotsiatsiyasi natijasida hosil bo'ladi, ya'ni:
H2O=H plyus plyus OH-
Toza suv neytral, ya'ni ikki ionning konsentratsiyasi teng [H plyus ]=[OH-], mahsuloti doimiy harorat konstantasi bo'lib, ion hosilasi K suv deb ataladi.
K suv=[H plyus ][OH-]=10-7*10-7=10-14
Yuqoridagi formula har qanday kislota-asos eritmasi, ya'ni [H plyus ][OH-] mahsuloti 10-14 ga teng bo'lgan har qanday suvli eritma uchun qo'llaniladi. Masalan, ba'zi suvli eritmalarda [H plyus ]=10-3, u holda [OH-] 10-11 bo'lishi kerak, shuning uchun har qanday suvli eritma uchun, modomiki [H plyus ] ma'lum bo'lsa, u holda [ OH-] ni olish oson, odatda pH vodorod ioni kontsentratsiyasining umumiy logarifmining manfiy qiymati bilan aniqlanadi, u quyidagicha ifodalanadi: pH=-lg[H plyus ],
Shunday qilib, neytral eritmaning pH qiymati 7 ga teng. Agar vodorod ionlari ortiqcha bo'lsa, pH qiymati 7 dan kam, eritma kislotali; aks holda, gidroksid ionlari ko'p bo'lsa, eritma ishqoriydir.
PH qiymati erigan moddalar miqdoriga bog'liq, shuning uchun pH qiymati suv sifatining o'zgarishini sezgir tarzda ko'rsatishi mumkin. PH qiymatining o'zgarishi organizmlarning ko'payishi va omon qolishiga katta ta'sir ko'rsatadi, shuningdek faollashtirilgan loyning biokimyoviy funktsiyasiga jiddiy ta'sir qiladi, bu esa tozalash ta'siriga ta'sir qiladi. Kanalizatsiya pH qiymati odatda 6,5 dan 7 gacha nazorat qilinadi.
PH qiymati odatda potentsiometrik usul bilan o'lchanadi. Doimiy potentsial mos yozuvlar elektrodi va o'lchash elektrodi odatda asosiy batareyani hosil qilish uchun ishlatiladi. Birlamchi batareyaning elektromotor kuchi vodorod ionlarining kontsentratsiyasiga bog'liq va eritmaning pH ga ham bog'liq. Sinker pH o'lchagichni yozing. Asbobning o'lchash elektrodi pH ga sezgir bo'lgan maxsus shisha elektrodni qabul qiladi, bu yuqori o'lchov aniqligi va yaxshi shovqinga qarshi xususiyatlarga ega. Tekshiriluvchi probirkaga botirilganda, tekshirilayotgan eritmadagi vodorod ionlari elektrod lampochkasi yuzasidagi gidratatsiya qatlamidagi vodorod ionlari bilan muvozanatlanadi va shu bilan birga eritma ichidagi va tashqarisida. shisha lampochka va elektrod lampochkasining ichki devoridagi hidratsiya qatlami potentsial farqni hosil qiladi va shisha elektrodning ichki qismi belgilangan pH qiymatiga ega bufer eritmasi bilan to'ldiriladi va chiqadigan elektrod ichki eritmaga botiriladi. yarim hujayra hosil qiladi va kalomel elektrodni to'yingan kaliy xlorid eritmasiga botirish natijasida hosil bo'lgan yarim hujayra bir vaqtning o'zida o'lchash uchun konvertorga kiritiladi. Turli xil pH qiymatlari transmitter orqali standart 4-20mA chiqishiga aylantiriladigan turli potentsiallarga mos keladi.
1.2 Erigan kislorod analizatorining ishlash printsipi
Suvdagi kislorod miqdori suvning o'z-o'zini tozalash darajasini to'liq ko'rsatishi mumkin. Faollashtirilgan loydan foydalanadigan biologik tozalash inshootlari uchun aeratsiya tankidagi kislorod miqdorini bilish juda muhimdir. Kanalizatsiyada erigan kislorodning ko'payishi anaerob mikroorganizmlardan tashqari biologik faollikni oshiradi, shu bilan oqava suvlarni tozalash uchun tabiiy oksidlanish ionlariga moyil bo'lgan uchuvchi moddalar va moddalarni olib tashlaydi.
Kislorod miqdorini aniqlashning uchta asosiy usuli mavjud: avtomatik kolorimetrik tahlil va kimyoviy tahlilni o'lchash, paramagnit usulni o'lchash va elektrokimyoviy usulni o'lchash. Suvdagi erigan kislorod miqdori odatda elektrokimyoviy usul bilan o'lchanadi.
Kislorod suvda erishi mumkin va eruvchanligi haroratga, suv yuzasining umumiy bosimiga, qisman bosimga va suvda erigan tuzlarga bog'liq. Atmosfera bosimi qanchalik yuqori bo'lsa, suvning kislorodni eritish qobiliyati shunchalik yuqori bo'ladi. Munosabatlar Genri qonuni va Dalton qonuni bilan belgilanadi. Genri qonunida aytilishicha, gazning eruvchanligi uning qisman bosimiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.
Kislorodni o'lchash datchigi katoddan (odatda oltin va platinadan), oqim o'tkazuvchi qarshi elektroddan (kumush) va oqimsiz mos yozuvlar elektroddan (kumush) iborat. Elektrodlar KCl va KOH kabi elektrolitlarga botiriladi va sensori diafragma bilan qoplangan. Qoplama elektrodlar va elektrolitlarni o'lchanadigan suyuqlikdan ajratib turadi va faqat erigan gaz qoplamaga kirishi mumkin, shu bilan datchikni himoya qiladi, elektrolitning chiqib ketishiga yo'l qo'ymaydi va ifloslanish va zaharlanishni keltirib chiqaradigan begona moddalarning kirib kelishiga yo'l qo'ymaydi.
Qarshi elektrod va katod o'rtasida polarizatsiya kuchlanishi qo'llaniladi. Agar o'lchov elementi erigan kislorodli suvga botirilsa, kislorod diafragma orqali tarqaladi va katodda mavjud bo'lgan kislorod molekulalari (ortiqcha elektronlar) gidroksid ionlariga [OH-] kamayadi. Kumush xloridning elektrokimyoviy ekvivalenti hisoblagich elektrodda cho'kadi (elektron tanqisligi). Har bir kislorod molekulasi uchun katod 4 ta elektron chiqaradi, qarshi elektrod esa tok hosil qilish uchun elektronlarni qabul qiladi: 4Ag plyus 4Cl-=4AgCl plyus 4e-.
Oqimning kattaligi o'lchangan kanalizatsiyadagi kislorodning qisman bosimiga mutanosibdir. Signal sensordagi termal qarshilik bilan o'lchanadigan harorat signali bilan birga transmitterga yuboriladi. Munosabatlar egri chizig'i suvdagi kislorod miqdorini hisoblab chiqadi va keyin uni standart signal chiqishiga aylantiradi. Yo'naltiruvchi elektrodning vazifasi katodik potentsialni aniqlashdir.
2.1 pH o'lchagichning xususiyatlari
Vaqt o'tishi bilan pH elektrodidagi shisha asta-sekin qariydi, gradient (birlik pH o'zgarishi natijasida elektrodning chiqish potentsialidagi o'zgarish) yomonlashadi va barqaror potentsialga erishish uchun uzoq vaqt kerak bo'ladi. Umumiy elektrodlarning xizmat qilish muddati ikki yilga yetishi mumkin. Bundan tashqari, harorat ham qarishga katta ta'sir ko'rsatadi. Bir necha hafta davomida 100 daraja saqlashning qarish darajasi xona haroratida bir yil davomida saqlashning qarish darajasiga teng.
PH o'lchagich aniq o'lchash, yuqori ishonchlilik va qulay o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishning afzalliklariga ega. U ifloslanishga ham sezgir va tez-tez kalibrlashni talab qiladi. Odatda, har bir oydan bir yarim oygacha kalibrlanadi va elektrod har ikki yilda bir marta almashtiriladi.
2.2 Eritilgan kislorod o'lchagichning xususiyatlari
Eritilgan kislorod hisoblagichi oson o'rnatish, uzoq kalibrlash muddati (3 ~ 4 oy), boshqa moddalarga befarqlik va boshqalar xususiyatlariga ega va membrana va probdagi elektrolitlardan foydalanishni kuzatishi mumkin. Odatda, elektrolitlar va membranani har 1-3 yilda bir marta almashtirish kerak. .
