Principios de funcionamiento del medidor de pH y del analizador de oxígeno disuelto
1. Principio de funcionamiento del medidor de pH
El valor del pH del agua depende de la cantidad de sustancias disueltas, por lo que el valor del pH puede indicar con sensibilidad cambios en la calidad del agua. El cambio en el valor del pH tiene un impacto significativo en la reproducción y supervivencia de los organismos, y también afecta seriamente el proceso bioquímico del lodo activado, lo que afecta el efecto del tratamiento. El valor del pH de las aguas residuales generalmente se controla entre 6,5 y 7. El agua es químicamente neutra y algunas moléculas de agua se descomponen espontáneamente según la siguiente fórmula: H2O=H++OH -, que se descompone en iones de hidrógeno e iones de hidróxido. En una solución neutra, las concentraciones de ion hidrógeno H+ y de ion hidróxido OH - son ambas de 10-7 mol/l, y el valor de pH es el logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno con una base de 10: pH=- log. Por tanto, el valor del pH de una solución neutra es igual a 7. Si hay un exceso de iones de hidrógeno, el valor del pH es inferior a 7 y la solución es ácida; Por el contrario, si hay un exceso de iones hidróxido, la solución se vuelve alcalina.
El valor del pH generalmente se mide mediante potenciometría, utilizando un electrodo de referencia de potencial constante y un electrodo de medición para formar una celda primaria. La magnitud de la fuerza electromotriz de la celda primaria depende de la concentración de iones de hidrógeno y de la acidez o alcalinidad de la solución. La fábrica utiliza sensores de pH y transmisores de pH. En el electrodo de medición hay una sonda de vidrio especial que es sensible a la reacción del pH. Está hecho de un vidrio especial que puede conducir electricidad y penetrar iones de hidrógeno, y tiene las características de alta precisión de medición y buena antiinterferencia. Cuando la sonda de vidrio entra en contacto con iones de hidrógeno, se genera un potencial. El potencial se midió utilizando un alambre de plata suspendido en una solución de cloruro de plata como electrodo de referencia. Diferentes valores de pH dan como resultado diferentes potenciales, que se convierten en salidas estándar de 4-20 mA a través de un transmisor.
2. Principio de funcionamiento del analizador de oxígeno disuelto.
El contenido de oxígeno en el agua puede demostrar plenamente el grado de autopurificación del agua. Para las plantas de tratamiento biológico que utilizan lodos activados, es importante conocer el contenido de oxígeno en el tanque de aireación y la zanja de oxidación. Un aumento del oxígeno disuelto en las aguas residuales puede promover actividades biológicas distintas de los microorganismos anaeróbicos, eliminando así sustancias volátiles e iones fácilmente oxidables y purificando las aguas residuales. Existen tres métodos principales para medir el contenido de oxígeno: análisis colorimétrico automático y medición de análisis químico, medición paramagnética y medición electroquímica. El oxígeno disuelto en el agua generalmente se mide mediante un método electroquímico.
El oxígeno se puede disolver en agua y su solubilidad depende de la temperatura, la presión total y parcial sobre la superficie del agua y las sales disueltas en el agua. Cuanto mayor es la presión atmosférica, mayor es la capacidad del agua para disolver el oxígeno, que está determinada por la ley de Henry y la ley de Dalton. La ley de Henry establece que la solubilidad de un gas es proporcional a su presión parcial.
