溶解氧分析儀是測(cè)量水中溶解氧的工具，那么我們測(cè)量水中溶解氧在污水問(wèn)題處理中起到何種影響作用呢？其實(shí)在生活污水處理工作過(guò)程中，通過(guò)不斷增加污水中的氧含量使污染物可以通過(guò)學(xué)生活化泥漿被分解出來(lái)，達(dá)到提高污水凈化的目的，測(cè)量氧含量有助于企業(yè)確定自己的凈化技術(shù)方法和經(jīng)濟(jì)的曝氣池配置。在生物發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中氧含量的測(cè)量信息數(shù)據(jù)管理可對(duì)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程需要進(jìn)行教育指導(dǎo)，如判斷發(fā)酵發(fā)展過(guò)程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力水平以及菌體的活性和菌體的生長(zhǎng)量等，并根據(jù)我國(guó)發(fā)酵時(shí)的供氧和需氧變化來(lái)指導(dǎo)補(bǔ)料操作。

　　

　　那么溶解氧分析儀的工作原理是什么呢？

　　

　　Do 儀的感測(cè)部分包括一個(gè)金電極(陰極)、一個(gè)銀電極(陽(yáng)極)和一個(gè)氫氧化鉀電解質(zhì)。氧通過(guò)膜擴(kuò)散進(jìn)入電解質(zhì)并與金電極和銀電極形成一個(gè)測(cè)量電路。當(dāng)極化電壓為0.6 -0.8 V 時(shí)，氧通過(guò)膜擴(kuò)散，陰極釋放電子，陽(yáng)極接收電子，產(chǎn)生電流，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為: 陽(yáng)極 AG + Cl → AgCl + 2e-陰極 o2 + 2h 2 o + 4E →4H-。根據(jù)法拉第定律，流過(guò) do 電極的電流與氧分壓成正比，在恒定溫度下，電流與氧濃度成線性關(guān)系。有多少種方法可以表示溶解氧的量？

　　

　　二、溶解氧含量有3種不同的表示方法：氧分壓（mmHg）；百分飽和度（％）；氧濃度（mg/L或10-6），這3種方法本質(zhì)上沒(méi)什么不同。

　　

　?。?）分壓表示法：氧分壓情況表示法是最基本和最本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry定律分析可得，P=（Po2+PH2O）×0.209，其中，P為總壓；Po2為氧分壓（mmHg）；PH2O為水蒸氣分壓；0.209為空氣中氧的含量。

　　

　　(2)飽和度百分比的表達(dá)式: 由于曝氣發(fā)酵的復(fù)雜性，無(wú)法計(jì)算氧分壓，因此飽和度百分比的表達(dá)式合適。例如，如果溶解氧在校準(zhǔn)時(shí)為99% ，在零氧時(shí)為0% ，則反應(yīng)過(guò)程中的溶解氧含量為校準(zhǔn)時(shí)的百分比。

　　

　　(3)氧濃度的表達(dá)式: 根據(jù)亨利定律，氧濃度與其分壓成正比: c = PO 2 × A，其中 C 為氧濃度(mg/L) ，PO 2為氧分壓(mmHg) ，a 為溶解度系數(shù)(mg/mmHg · L)。溶解度系數(shù) a 不僅取決于溫度，而且取決于溶液的組成。對(duì)于恒溫的水溶液，如果 A 是恒定的，則可以測(cè)量氧的濃度。氧濃度的表達(dá)式在發(fā)酵工業(yè)中并不常用，但在污水處理、飲用水處理等工藝中卻有廣泛的應(yīng)用。

　　

　　溶解氧分析儀測(cè)定水中溶解氧時(shí)，有哪些因素對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響？

　　

　　第三，氧的溶解度取決于溫度、壓力和溶解在水中的鹽。此外，氧氣通過(guò)溶液比通過(guò)膜擴(kuò)散得快。流速太慢會(huì)造成干擾。

　　

　　1、溫度的影響企業(yè)由于環(huán)境溫度不斷變化，膜的擴(kuò)散相關(guān)系數(shù)和氧的溶解度都將可能發(fā)生發(fā)展變化，直接關(guān)系影響到溶氧電極電流進(jìn)行輸出，常采用熱敏電阻來(lái)消除不同溫度的影響。溫度逐漸上升，擴(kuò)散系數(shù)顯著增加，溶解度反而減小。溫度對(duì)溶解度系數(shù)a的影響我們可以同時(shí)根據(jù)Henry定律來(lái)估算，溫度對(duì)膜擴(kuò)散系數(shù)β可以選擇通過(guò)阿侖尼烏斯定律來(lái)估算。

　　

　　(1)氧溶解度系數(shù): 因?yàn)槿芙舛认禂?shù) a 不僅受溫度的影響，而且還受溶液組成的影響。在相同的氧分壓下，不同組分的實(shí)際氧濃度可能不同。根據(jù)亨利定律，氧的濃度與其分壓成正比。對(duì)于稀溶液，溶解度系數(shù) a 變化約2%-C。

　　

　　(2)膜的擴(kuò)散系數(shù):根據(jù)阿倫尼烏斯定律，溶解度系數(shù)β與溫度t的關(guān)系為:c = kpo2 exp (-β//u002Ft)，其中假設(shè)K和po2為常數(shù)，可計(jì)算出25℃時(shí)β為2.3%//u002F℃。在計(jì)算溶解度系數(shù)a時(shí)，通過(guò)比較儀器指示和實(shí)驗(yàn)室分析值可以計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)(此處省略計(jì)算過(guò)程)，25℃時(shí)膜的擴(kuò)散系數(shù)為1.5%//u002F℃。

　　

　　根據(jù)亨利定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧的分壓與該區(qū)域的海拔高度有關(guān)。高原與平原之間的差異可達(dá)20% ，使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫M(jìn)行補(bǔ)償。有些儀器配備了可自動(dòng)校準(zhǔn)的氣壓計(jì)，有些則沒(méi)有配備氣壓計(jì)，而是根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。如果數(shù)據(jù)不正確，會(huì)導(dǎo)致很大的測(cè)量誤差。

　　

　　3.鹽水的溶解氧明顯低于自來(lái)水。為了準(zhǔn)確測(cè)量，必須考慮含鹽量對(duì)溶解氧的影響。在溫度不變的情況下，鹽分含量每增加100mg//u002FL，溶解氧就會(huì)減少1%左右。如果儀器校準(zhǔn)時(shí)使用的溶液含鹽量低，但實(shí)際測(cè)量的溶液含鹽量高，也會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際使用中，需要分析測(cè)量介質(zhì)的含鹽量，以便準(zhǔn)確測(cè)量和校正補(bǔ)償。

　　

　　4、樣品的流速氧通過(guò)膜擴(kuò)散比通過(guò)分析樣品可以進(jìn)行創(chuàng)新擴(kuò)散要慢，必須能夠保證工作電極膜與溶液具有沒(méi)有接觸。對(duì)于流通式檢測(cè)管理方式，溶液中的氧會(huì)向流通池內(nèi)擴(kuò)散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)散干擾，影響學(xué)生測(cè)量。為了提高測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，應(yīng)增加流過(guò)膜的溶液的流量來(lái)補(bǔ)償技術(shù)擴(kuò)散失去的氧，樣品的最小系統(tǒng)流速為0.3m/s。

　　

　　使用溶解氧分析儀時(shí)應(yīng)注意什么？

　　

　　4.只要溶解氧儀選擇、設(shè)置和維護(hù)得當(dāng)，一般都能滿足工藝的測(cè)量要求。溶解氧分析儀使用不良的主要問(wèn)題有:使用和維護(hù)不正確；電極內(nèi)部漏電導(dǎo)致溫度補(bǔ)償異常；電極的輸入阻抗降低等。

　　

　　儀器的日常保養(yǎng)日常維護(hù)主要包括對(duì)電極的定期清洗、校準(zhǔn)、再生。

　　

　　(1)電極應(yīng)每1 ~ 2周清洗一次。如果膜片上有污染物，會(huì)造成測(cè)量誤差。清潔時(shí)要小心，注意不要損壞隔膜。用清水沖洗電極。如果污垢洗不掉，用軟布或棉布仔細(xì)擦洗。

　　

　　（2）2～3月應(yīng)重新進(jìn)行校驗(yàn)通過(guò)一次函數(shù)零點(diǎn)和量程。

　　

　　(3)電極每1年左右更新一次。當(dāng)測(cè)量范圍不能調(diào)整時(shí)，需要對(duì)溶解氧電極進(jìn)行再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解質(zhì)、更換隔膜和清洗銀電極。如果觀察到銀電極氧化，可以用細(xì)砂紙拋光。

　　

　　(4)在使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)電極泄漏，必須更換電解液。

　　

　　2. 儀器的校準(zhǔn)方法可以采用標(biāo)準(zhǔn)液體進(jìn)行校準(zhǔn)，也可以采用現(xiàn)場(chǎng)采樣進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)法:標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)一般采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)，即零點(diǎn)校準(zhǔn)和量程校準(zhǔn)。零校準(zhǔn)溶液可以是2% Na2SO3溶液。根據(jù)儀器的量程，量程校準(zhǔn)溶液可以是4M KCl溶液(2mg // u 002 fl)；50%甲醇溶液(21.9毫克)。

　　

　?。?）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查取樣標(biāo)定法（Winkler法）：在實(shí)際需要使用中，多采用Winkler方法對(duì)溶解氧分析儀直接進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在以下兩種不同情況：取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1，化驗(yàn)結(jié)果分析值為A，對(duì)儀表技術(shù)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)控制儀表讀數(shù)仍為M1，這時(shí)只須調(diào)整自己儀表讀數(shù)等于A即可；取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1，化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析值為A，對(duì)儀表系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)檢測(cè)儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2，這時(shí)我們就不一定能將企業(yè)調(diào)整以及儀表讀數(shù)等于A，而應(yīng)將儀表讀數(shù)方式調(diào)整為1MA×M2。

　　

　　3.使用中應(yīng)注意以下問(wèn)題: 由于做電極的信號(hào)阻抗高(約20Mω) ，做電極與轉(zhuǎn)換器之間的距離為50m; 不使用時(shí)溶氧電極也應(yīng)處于工作狀態(tài)，可與溶氧轉(zhuǎn)換器連接。電極使用前應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境中極化1-2h，電極膜的擴(kuò)散和氧溶解度受溫度變化的影響很大，校準(zhǔn)平衡溫度補(bǔ)償電阻需要較長(zhǎng)時(shí)間(約10min) ，氧分壓與區(qū)域高度有關(guān)，使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)溶液鹽度較高時(shí)，應(yīng)用等效鹽含量的溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，流量測(cè)量需要通過(guò)電極的最小流量為0.3 m/s。