Рад пХ метара и анализатора раствореног кисеоника
1. Принцип рада пХ метра
пХ вредност воде зависи од количине растворених супстанци, па пХ вредност може осетљиво да укаже на промене у квалитету воде. Промене пХ вредности имају велики утицај на репродукцију и опстанак организама. Истовремено, они такође озбиљно утичу на биохемију активног муља, што утиче на ефекат третмана. пХ вредност канализације се углавном контролише између 6,5 и 7. Вода је хемијски неутрална, а одређени молекули воде се спонтано разлажу према следећој формули: Х2О=Х++ОХ-, односно у водоник јона и хидроксидних јона. У неутралном раствору, концентрације водоникових јона Х+ и хидроксидних јона ОХ- су 10-7мол/л, а пХ вредност је негативна од логаритма базе 10 концентрације водоничних јона: пХ{{11} }лог, дакле неутрално пХ вредност раствора је једнака 7. Ако има вишка водоникових јона, пХ вредност је мања од 7 и раствор је кисео; обрнуто, ако има вишка хидроксидних јона, раствор је алкални.
пХ вредност се обично мери потенциометријском методом. За формирање примарне ћелије обично се користе референтна електрода са константним потенцијалом и мерна електрода. Електромоторна сила примарне ћелије зависи од концентрације водоничних јона и пХ раствора. Постројење користи пХ сензоре и пХ трансмитере. На мерној електроди се налази специјална стаклена сонда која је осетљива на пХ. Направљен је од специјалног стакла које може да проводи струју и прожима јоне водоника. Има карактеристике високе тачности мерења и добре перформансе против сметњи. Када стаклена сонда дође у контакт са водоничним јонима, ствара се електрични потенцијал. Потенцијал се мери помоћу референтне електроде од сребрне жице суспендоване у раствору сребрног хлорида. Различите пХ вредности производе различите потенцијале, који се преко предајника претварају у стандардни 4-20мА излаз.
2. Принцип рада анализатора раствореног кисеоника
Садржај кисеоника у води може у потпуности да укаже на степен самопречишћавања воде. За постројења за биолошки третман који користе активни муљ, веома је важно разумети садржај кисеоника у резервоарима за аерацију и оксидационим каналима. Повећана количина раствореног кисеоника у канализацији ће подстаћи биолошке активности осим анаеробних микроорганизама, чиме се уклањају испарљиве супстанце и лако природно оксидовани јони пречишћавају канализацију. Постоје три главне методе за мерење садржаја кисеоника: аутоматска колориметријска анализа и мерење хемијском анализом, мерење парамагнетном методом и мерење електрохемијском методом. Количина раствореног кисеоника у води се углавном мери електрохемијским методама.
Кисеоник је растворљив у води, а његова растворљивост зависи од температуре, укупног притиска на површини воде, парцијалног притиска и растворених соли у води. Што је већи атмосферски притисак, то је већа способност воде да раствара кисеоник. Однос је одређен Хенријевим законом и Далтоновим законом. Хенријев закон каже да је растворљивост гаса пропорционална његовом парцијалном притиску.
Узимајући сензор за мерење кисеоника као пример, електрода се састоји од катоде (обично направљене од злата и платине), контраелектроде са струјом (сребро) и референтне електроде без струје (сребро). Електрода је уроњена у електролит као што су КЦл, КОХ, сензор је прекривен дијафрагмом, која одваја електроду и електролит од течности која се мери, чиме се штити сензор, спречава излазак електролита и спречава продор страних материја. супстанце које могу изазвати контаминацију и тровање. Између контра електроде и катоде примењује се поларизациони напон. Ако се мерни елемент потопи у воду са раствореним кисеоником, кисеоник ће дифундовати кроз сепаратор, а молекули кисеоника присутни на катоди (вишак електрона) ће се редуковати у хидроксидне јоне: О{{0}}Х2О{ {2}}е-® 4ОХ-. Електрохемијски еквивалент сребрног хлорида се таложи на контраелектроди (недостатак електрона): 4Аг+4Цл-® 4АгЦл+4е-. За сваки молекул кисеоника, катода емитује 4 електрона, а контраелектрода прихвата електроне да формира струју. Величина струје је пропорционална парцијалном притиску кисеоника измерене канализације. Овај сигнал, заједно са температурним сигналом измереним термичким отпорником на сензору, шаље се на трансформатор. Предајник користи криву односа између садржаја кисеоника, парцијалног притиска кисеоника и температуре ускладиштене у сензору да израчуна садржај кисеоника у води, а затим га претвара у стандардни излазни сигнал. Функција референтне електроде је да одреди катодни потенцијал. Време одзива сензора раствореног кисеоника је: 90% коначне вредности мерења се постиже након 3 минута, а 99% коначне вредности мерења се постиже након 9 минута; захтев за ниску брзину протока је 0,5 цм/с.
