Cara menggunakan oksigen terlarut dan meter pH untuk merawat kumbahan
Bagaimana Meter pH Berfungsi
pH bagi sebarang larutan boleh dinyatakan dalam bentuk kepekatan ion hidrogen. Disebabkan oleh kesan pengionan air itu sendiri, setiap liter air tulen mengandungi 10-7 gram [H tambah ] pada 22 darjah C, dan berat atom dan valens atom hidrogen adalah kedua-duanya 1, jadi setiap liter air tulen mengandungi 10-7 gram setara [H tambah ] ], kerana [H tambah ] dalam air tulen dihasilkan oleh penceraian molekul air itu sendiri, iaitu:
H2O=H tambah tambah OH-
Air tulen adalah neutral, iaitu, kepekatan kedua-dua ion adalah sama, [H tambah ]=[OH-], hasil darabnya ialah pemalar suhu malar, dipanggil air hasil ion K.
K air=[H tambah ][OH-]=10-7*10-7=10-14
Formula di atas boleh digunakan untuk sebarang larutan asid-bes, iaitu, sebarang larutan akueus, di mana hasil [H tambah ][OH-] adalah sama dengan 10-14. Contohnya, dalam sesetengah larutan akueus [H tambah ]=10-3, maka [OH-] mestilah 10-11, jadi untuk sebarang jenis larutan akueus, selagi [H tambah ] diketahui, maka [ OH-] mudah diperoleh, biasanya pH ditakrifkan oleh nilai negatif logaritma sepunya kepekatan ion hidrogen, dinyatakan sebagai: pH=-lg[H tambah ],
Jadi pH larutan neutral adalah sama dengan 7. Jika terdapat lebihan ion hidrogen, nilai pH adalah kurang daripada 7, dan larutan itu berasid; jika tidak, larutan adalah beralkali jika terdapat lebihan ion hidroksida.
Nilai pH bergantung kepada jumlah bahan terlarut, jadi nilai pH secara sensitif boleh menunjukkan perubahan kualiti air. Perubahan nilai pH mempunyai kesan yang besar terhadap pembiakan dan kemandirian organisma, dan juga menjejaskan fungsi biokimia enapcemar diaktifkan, yang menjejaskan kesan rawatan. Nilai pH kumbahan secara amnya dikawal antara 6.5 dan 7.
Nilai pH biasanya diukur dengan kaedah potensiometrik. Elektrod rujukan berpotensi tetap dan elektrod pengukur biasanya digunakan untuk membentuk bateri primer. Daya gerak elektrik bateri primer bergantung kepada kepekatan ion hidrogen dan juga bergantung kepada pH larutan. Jenis meter pH sinker. Elektrod pengukur instrumen menggunakan elektrod kaca khas yang sensitif terhadap pH, yang mempunyai ciri-ciri ketepatan pengukuran yang tinggi dan anti-gangguan yang baik. Apabila ia direndam dalam larutan yang akan diuji, ion hidrogen dalam larutan yang akan diuji seimbang dengan ion hidrogen dalam lapisan penghidratan pada permukaan mentol elektrod, dan pada masa yang sama, larutan di dalam dan di luar mentol kaca dan lapisan penghidratan pada dinding dalam mentol elektrod menjana perbezaan potensi, dan elektrod kaca Bahagian dalam diisi dengan larutan penampan dengan nilai pH tetap, dan elektrod plumbum keluar direndam dalam larutan dalaman untuk membentuk separuh sel, dan separuh sel yang terbentuk dengan merendam elektrod kalomel dalam larutan kalium klorida tepu dimasukkan serentak ke dalam penukar untuk pengukuran. Nilai pH yang berbeza sepadan dengan potensi yang berbeza, yang ditukarkan kepada keluaran 4-20mA standard melalui pemancar.
Cara Penganalisis Oksigen Terlarut Berfungsi
Kandungan oksigen dalam air dapat menunjukkan sepenuhnya tahap pembersihan diri air. Bagi loji rawatan biologi yang menggunakan enap cemar teraktif, adalah sangat penting untuk mengetahui kandungan oksigen tangki pengudaraan. Peningkatan oksigen terlarut dalam kumbahan akan menggalakkan aktiviti biologi selain mikroorganisma anaerobik, sekali gus menyingkirkan bahan meruap dan bahan yang terdedah kepada ion pengoksidaan semula jadi untuk membersihkan kumbahan.
Terdapat tiga kaedah utama untuk menentukan kandungan oksigen: analisis kolorimetrik automatik dan pengukuran analisis kimia, pengukuran kaedah paramagnet, dan pengukuran kaedah elektrokimia. Jumlah oksigen terlarut dalam air biasanya diukur dengan kaedah elektrokimia.
Oksigen boleh larut dalam air, dan keterlarutan bergantung pada suhu, jumlah tekanan permukaan air, tekanan separa dan garam yang terlarut dalam air. Semakin tinggi tekanan atmosfera, semakin besar keupayaan air untuk melarutkan oksigen. Hubungan itu ditentukan oleh undang-undang Henry dan undang-undang Dalton. Hukum Henry menyatakan bahawa keterlarutan gas adalah berkadar terus dengan tekanan separanya.
Penderia pengukuran oksigen terdiri daripada katod (biasanya diperbuat daripada emas dan platinum), elektrod pembilang pembawa arus (perak), dan elektrod rujukan bebas arus (perak). Elektrod direndam dalam elektrolit seperti KCl dan KOH, dan sensor dilindungi oleh diafragma. Salutan memisahkan elektrod dan elektrolit daripada cecair yang akan diukur, dan hanya gas terlarut boleh menembusi salutan, dengan itu melindungi sensor, menghalang elektrolit daripada melarikan diri, dan menghalang pencerobohan bahan asing untuk menyebabkan pencemaran dan keracunan.
Voltan polarisasi digunakan di antara elektrod pembilang dan katod. Jika sel penyukat direndam dalam air dengan oksigen terlarut, oksigen meresap melalui diafragma dan molekul oksigen yang terdapat pada katod (lebihan elektron) dikurangkan kepada ion hidroksida [OH-]. Setara elektrokimia perak klorida dimendakkan pada elektrod pembilang (kekurangan elektron). Bagi setiap molekul oksigen, katod mengeluarkan 4 elektron dan elektrod pembilang menerima elektron untuk membentuk arus: 4Ag campur 4Cl-=4AgCl tambah 4e-.
Magnitud arus adalah berkadar dengan tekanan separa oksigen dalam kumbahan yang diukur. Isyarat dihantar ke pemancar bersama-sama dengan isyarat suhu yang diukur oleh rintangan haba pada sensor. Keluk hubungan mengira kandungan oksigen dalam air, dan kemudian menukarnya menjadi output isyarat standard. Fungsi elektrod rujukan adalah untuk menentukan potensi katodik.
Ciri-ciri Meter pH
Kaca pada elektrod pH secara beransur-ansur akan menua dari semasa ke semasa, kecerunan (perubahan dalam potensi keluaran elektrod yang disebabkan oleh perubahan pH unit) akan merosot, dan ia akan mengambil masa yang lama untuk mencapai potensi yang stabil. Hayat perkhidmatan elektrod am boleh mencapai dua tahun. Selain itu, suhu juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap penuaan. Tahap penuaan penyimpanan pada 100 darjah selama beberapa minggu adalah bersamaan dengan tahap penuaan penyimpanan pada suhu bilik selama satu tahun.
Meter pH mempunyai kelebihan pengukuran yang tepat, kebolehpercayaan yang tinggi, dan pemasangan dan penyelenggaraan yang mudah. Ia juga sensitif kepada pencemaran dan memerlukan penentukuran yang kerap. Secara amnya, ia ditentukur setiap satu hingga satu setengah bulan, dan elektrod diganti setiap dua tahun.
Ciri-ciri Meter Oksigen Terlarut
Meter oksigen terlarut mempunyai ciri-ciri pemasangan yang mudah, tempoh penentukuran yang panjang (3~4 bulan), ketidakpekaan terhadap bahan lain, dsb., dan boleh memantau penggunaan elektrolit dalam membran dan probe. Secara amnya, elektrolit dan membran perlu diganti setiap satu hingga tiga tahun. .
