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那么溶解氧测定仪的工作原理是怎样的?

时间:2023-04-06 10:21:35   访客:410

溶解氧测定仪是测量水中溶解氧的工具,那么测量水中溶解氧在污水处理中起到何种作用呢?其实在污水处理过程中,通过增加污水中的氧含量使污染物通过活化泥浆被分解出来,达到污水净化的目的,测量氧含量有助于确定最佳的净化方法和经济的曝气池配置。在生物发酵过程中氧含量的测量数据可对工艺过程进行指导,如判断发酵过程的临界氧浓度、发酵罐的供氧能力以及菌体的活性和菌体的生长量等,并根据发酵时的供氧和需氧变化来指导补料操作。

那么溶解氧测定仪的工作原理究竟是怎样的呢?

一、溶解氧测定仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧测定仪电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极Ag+Cl→AgCl+2e-阴极O2+2H2O+4e→4OH-。根据法拉第定律:流过溶解氧测定仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。溶解氧含量的表示方法究竟有几种呢?

二、溶解氧含量有3种不同的表示方法:氧分压(mmHg);百分饱和度(%);氧浓度(mg/L或10-6),这3种方法本质上没什么不同。

(1)分压表示法:氧分压表示法是最基本和最本质的表示法。根据Henry定律可得,P=(Po2+PH2O)×0.209,其中,P为总压;Po2为氧分压(mmHg);PH2O为水蒸气分压;0.209为空气中氧的含量。

(2)百分饱和度表示法:由于曝气发酵十分复杂,氧分压不能计算得到,在此情况下用百分饱和度的表示法是最合适的。例如将标定时溶解氧定为100%,零氧时为0%,则反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。

(3)氧浓度表示法:根据Henry定律可知氧浓度与其分压成正比,即:C=Po2×a,其中C为氧浓度(mg/L);Po2为氧分压(mmHg);a为溶解度系数(mg/mmHg·L)。溶解度系数a不仅与温度有关,还与溶液的成分有关。对于温度恒定的水溶液,a为常数,则可测量氧的浓度。氧浓度表示法在发酵工业中不常用,但在污水处理、生活饮用水等过程中都用氧浓度来表示。


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