水中的含氧量可以充分顯示水的自凈程度。對于使用活性污泥的生物處理廠來說,了解曝氣池和氧化溝的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加會促進厭氧微生物以外的生物活動,因此可以去除揮發(fā)性物質(zhì)和容易自然氧化的離子,從而凈化污水。 測定氧含量主要有三種方法:自動比色分析和化學分析測量、順磁法測量和電化學法測量。水中溶解氧的量一般用電化學方法測量。氧氣溶于水,溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓越高,水溶解氧氣的能力就越大,這種關(guān)系由亨利定律和道爾頓定律確定,亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。 以氧量測量傳感器為例,其中的電極由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成,電極浸沒在電解質(zhì)如KCl、 KOH中,傳感器有隔膜覆蓋,隔膜將電極和電解質(zhì)與被測量的液體分開,因此保護了傳感器,既能防止電解質(zhì)逸出,又可防止外來物質(zhì)的侵入而導致污染和毒化。 相反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測量元件浸入在有溶解氧的水中,氧會通過隔膜擴散,出現(xiàn)在陰極上(電子過剩)的氧分子就會被還原成氫氧根離子: 02+2H20+4e-R 40H- 。 電化學當量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足) : 4Ag+4C1-R 4AgC1+4e-。對于每個氧分子,陰極放出4個電子,反電極接受電子,形成電流,電流的大小與被測同污水的氧分壓成正比,該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送入變送器,利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計算出水中的含氧量,然后轉(zhuǎn)化成標準信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。溶氧傳感器的響應(yīng)時間為:3分鐘后達到最終測量值的90%,9分鐘后達到最終測量值的99%;最低流速要求為0.5cm/s。
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