在污水處理過程中,通過增加污水中的氧含量使污染物通過活化泥漿被分解出來,達(dá)到污水凈化的目的,測量氧含量有助于確定最佳的凈化方法和最經(jīng)濟的曝氣池配置。在生物發(fā)酵過程中氧含量的測量數(shù)據(jù)可對工藝過程進行指導(dǎo),如判斷發(fā)酵過程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力以及菌體的活性和菌體的生長量等,并根據(jù)發(fā)酵時的供氧和需氧變化來指導(dǎo)補料操作。
中文名稱 | 溶解氧測試儀 | 應(yīng)用 | 污水處理檢測 |
---|---|---|---|
檢測方法 | 碘量法、電流測定法、熒光猝滅法 | 原理學(xué)科 | 物理學(xué) |
(GB7489-87)(Iodometric)
碘量法(等效于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO
5813-1983)是測定水中溶解氧的基準(zhǔn)方法,使用化學(xué)檢測方法,測量準(zhǔn)確度高,是最早用于檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,生成氫氧化錳沉淀。此時氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 ⑴
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ ⑵
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O ⑶
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng)而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 ⑷
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O ⑸
再以淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學(xué)方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI ⑹
設(shè)V為Na2S2O3溶液的用量(mL),M為Na2S2O3的濃度(mol/L),a為滴定時所取水樣體積(mL),DO可按下式計算[2]:
DO(mol/L)= ⑺
在沒有干擾的情況下,此方法適用于各種溶解氧濃度大于0.2mg/L和小于氧的飽和度兩倍(約20mg/L)的水樣。當(dāng)水中可能含有亞硝酸鹽、鐵離子、游離氯時,可能會對測定產(chǎn)生干擾,此時應(yīng)采用碘量法的修正法。具體作法是在加硫酸錳和堿性碘化鉀溶液固定水樣的時候,加入NaN3溶液,或配成堿性碘化鉀-疊氮化鈉溶液加于水樣中,F(xiàn)e3+較高時,加入KF絡(luò)合掩敝。碘量法適用于水源水,地面水等清潔水。碘量法是一種傳統(tǒng)的溶解氧測量方法,測量準(zhǔn)確度高且準(zhǔn)確性好,其測量不確定度為0.19mg/L[4]。但該法是一種純化學(xué)檢測方法,耗時長,程序繁瑣,無法滿足在線測量的要求[5]。同時易氧化的有機物,如丹寧酸、腐植酸和木質(zhì)素等會對測定產(chǎn)生干擾??裳趸牧虻幕衔?,如硫化物硫脲,也如同易于消耗氧的呼吸系統(tǒng)那樣產(chǎn)生干擾。當(dāng)含有這類物質(zhì)時,宜采用電化學(xué)探頭法[6],包括下面將要介紹的電流測定法以及電導(dǎo)測定法等。
(Clark溶氧電極)
當(dāng)需要測量受污染的地面水和工業(yè)廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據(jù)分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發(fā)生還原反應(yīng):
O2+2H2O+4e à 4OH- ⑻
在陽極(負(fù)極),如銀-氯化銀電極上發(fā)生氧化反應(yīng):
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e ⑼
⑻式和⑼式產(chǎn)生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(DO)的濃度。
電流測定法的測量速度比碘量法要快,操作簡便,干擾少(不受水樣色度、濁度及化學(xué)滴定法中干擾物質(zhì)的影響),而且能夠現(xiàn)場自動連續(xù)檢測,但是由于它的透氧膜和電極比較容易老化,當(dāng)水樣中含藻類、硫化物、碳酸鹽、油類等物質(zhì)時,會使透氧膜堵塞或損壞,需要注意保護和及時更換,又由于它是依靠電極本身在氧的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)來測定氧濃度的特性,測定過程中需要消耗氧氣,所以在測量過程中樣品要不停地攪拌,一般速度要求至少為0.3m/s,且需要定期更換電解液,致使它的測量精度和響應(yīng)時間都受到擴散因素的限制。市場上的儀器大多都是屬于Clark電極類型,每隔一段時間要活化,透氧膜也要經(jīng)常更換。張葭冬[7]對膜電極的精密度作了研究,用膜電極法測量溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.41mg/L,變異系數(shù)5.37%,碘量法測量溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3mg/L,變異系數(shù)為4.81%。同碘量法做對比實驗時,每個樣品測定值絕對誤差小于0.21mg/L,相對誤差不超過2.77%,兩種方法相對誤差在-2.52%~2.77%之間。代表產(chǎn)品有美國YSI公司的系列便攜式溶解氧測量儀,如YSI58型溶解氧測量儀,該儀器可高質(zhì)量地完成實驗室和野外環(huán)境的測試工件,操作簡便攜帶方便。測量范圍為0~20mg/L,精度為±0.03mg/L。
熒光猝滅法的測定是基于氧分子對熒光物質(zhì)的猝滅效應(yīng)原理,根據(jù)試樣溶液所發(fā)生的熒光的強度來測定試樣溶液中熒光物質(zhì)的含量。通過利用光纖傳感器來實現(xiàn)光信號的傳輸,由于光纖傳感器具有體積小、重量輕、電絕緣性好、無電火花、安全、抗電磁干擾、靈敏度高、便于利用現(xiàn)有光通信技術(shù)組成遙測網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點,對傳統(tǒng)的傳感器能起到擴展、提高的作用,在很多情況下能完成傳統(tǒng)的傳感器很難甚至不能完成的任務(wù),因此非常適合于熒光的傳輸與檢測。從80年代初起,人們已開始了探索應(yīng)用于氧探頭的熒光指示劑的工作。早期曾采用四烷基氨基乙烯為化學(xué)發(fā)光劑,但由于其在應(yīng)用中對氧氣的響應(yīng)在12小時內(nèi)逐漸衰減而很快被淘汰。芘、芘丁酸、氟蒽等是一類很好的氧指示劑〔8〕,如1984年Wolfbeis等報告了一種對氧氣快速響應(yīng)的熒光傳感器,就是以芘丁酸為指示劑,固定于多孔玻璃。這種傳感器的優(yōu)點是響應(yīng)速度快(可低于50ms),并有很好的穩(wěn)定性。1989年,Philip等〔9〕將香豆素1、香豆素103、香豆素153三種熒光指示劑分別固定于有機高聚物XAD-4、XAD-8及硅膠三種支持基體中進行實驗。從靈敏度、發(fā)射強度和穩(wěn)定性幾個方面進行比較,得出了香豆素102固定于XAD-4支持基體中是作為一種靈敏可逆的光纖氧傳感器的中介的最佳選擇的結(jié)論。使用這種熒光指示劑的光纖氧傳感器的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。
后來過渡金屬(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有機化合物以其特殊的性能受到關(guān)注,對光和熱以及強酸強堿或有機溶劑等都非常穩(wěn)定。一般選用金屬釕鉻合物作為熒光指示劑即分子探針。金屬釕鉻合物的熒光強度與氧分壓存在一一對應(yīng)的關(guān)系,激發(fā)態(tài)壽命長,不耗氧,自身的化學(xué)成份很穩(wěn)定,在水中基本不溶解。釕鉻合物的基態(tài)至激發(fā)態(tài)的金屬配體電荷轉(zhuǎn)移(MLCT)過程中,激發(fā)態(tài)的性質(zhì)與配體結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,通常隨著配體共軛體系的增大,熒光強度增強,熒光壽命增大,例如在熒光指示劑中把苯基插入到釕的配位空軌道上,從而增強絡(luò)合物的剛性,在這樣的剛性結(jié)構(gòu)介質(zhì)中,釕的熒光壽命延長,而氧分子與釕絡(luò)合物分子之間的碰撞猝滅機率提高,從而可增強氧傳感膜對氧的靈敏度。在研究中,釕化合物的配體一般局限于2,2'-聯(lián)吡啶、1,10-鄰菲洛啉及其衍生物。Brian[10]在實驗中比較了在不同pH值介質(zhì)條件下制得的Ru(bpy)2+3與Ru(ph2phen)2+3兩種不同涂料的傳感器性能,結(jié)果顯示在pH=7時Ru(ph2phen)2+3顯示了更高的靈敏度。為延長敏感膜在水溶液中的工作壽命,較長時間保持其靈敏性,呂太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)與4,7-二苯基-1,10-鄰菲洛啉的親脂性衍生物生成的新的熒光試劑配合物Ru(I)[4,7-雙(4'-丙苯基)-1,10-鄰菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-雙(4'-庚苯基)-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯酰胺基-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。實驗均發(fā)現(xiàn)隨著配體碳鏈的增長,熒光試劑的憎水性增大,流失現(xiàn)象減少,可延長膜的使用壽命。Ignacy[13]等研究還發(fā)現(xiàn)極化后的[Ru(dpp)3Cl2]氧傳感膜對氧具有更高的靈敏度。吸附在硅膠60上的釕(Ⅱ)絡(luò)合物在藍(lán)光的激發(fā)下發(fā)出既強烈又穩(wěn)定的粉紅色熒光,該熒光可以有效地被分子氧淬滅。
其檢測原理是根據(jù)Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強度,F(xiàn)為待檢測水樣的熒光強度,Ksv為方程常數(shù),[Q]為溶解氧濃度,根據(jù)實際測得的熒光強度F0、F及已知的Ksv,可計算出溶解氧的濃度[Q]。
實驗證明這種檢測方法克服了碘量法和電流測定法的不足,具有很好的光化學(xué)穩(wěn)定性、重現(xiàn)性,無延遲,精度高,壽命長,可對水中溶解氧進行實時在線監(jiān)測。其測量范圍一般為0~20mg/L,精度一般≤1%,響應(yīng)時間≤60s。
電導(dǎo)測定法:用導(dǎo)電的金屬鉈或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應(yīng)生成能導(dǎo)電的鉈離子。通過測定水樣中電導(dǎo)率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。實驗表明,每增加0.035S/cm的電導(dǎo)率相當(dāng)于1mg/L的溶解氧(DO)。此方法是測定溶解氧(DO)最靈敏的方法之一,可連續(xù)監(jiān)測。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬鉈與溶解氧(DO)定量反應(yīng)生成亞鉈離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- ⑽
然后用溶出法測定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。使用該方法取樣量少,靈敏度高,而且受溫度影響不大。
中國對水質(zhì)檢驗的常規(guī)程序是取樣后拿到實驗室檢驗分析,中間的工作環(huán)節(jié)復(fù)雜,導(dǎo)致檢測時間長,不能及時得到水質(zhì)情況。國內(nèi)一些單位和研究機構(gòu)已經(jīng)開發(fā)研制出一些小型溶解氧檢測儀,一般都基于電流測定法,如上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的JPSJ-605型溶解氧分析儀,北京北斗星工業(yè)化學(xué)研究所研制的H-BD5W手持式水質(zhì)通用測試儀等,其速度方面同國外同類儀器還有一定的差距;國內(nèi)對熒光溶解氧傳感器也有一些研究[5][15],技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國外平均水平,但研究實現(xiàn)商品化的較少。國外一般采用新型的基于熒光淬滅效應(yīng)的溶解氧測量儀[16],代表產(chǎn)品有瑞士DMP公司的MICROⅪ型的溶解氧測量儀,美國OXYMON氧氣測量系統(tǒng)等等,測量精確,快速,并可以遠(yuǎn)程測量等。總的來說,市場上大多數(shù)商品化溶解氧測量儀都是基于Clark溶氧電極的,基于熒光淬滅法的光纖溶解氧傳感器較少。
中國環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用等方面的研究與發(fā)達(dá)國家相比還存在顯著差距。目前國內(nèi)在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)上還沒有自己開發(fā)的完整的設(shè)備,大多數(shù)采用國外的設(shè)備和技術(shù),如ECOTECH公司的WQMS(水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)),美國SIGMA900系列水質(zhì)采樣器等等,但是國外的水質(zhì)檢測設(shè)備和系統(tǒng)大多數(shù)價格高,體積大,有的不完全符合中國的環(huán)境條件。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計,2000年中國進口各類儀器儀表總額70億美元,接近中國儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值的50%。全國每年用于儀器儀表進口的費用大大超過用于購買國產(chǎn)儀器的費用,價格昂貴、采購周期長以及各種配件難以獲得等原因,嚴(yán)重地約束了中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展[1]。因此中國急需研究開發(fā)自行生產(chǎn)的環(huán)境水質(zhì)自動監(jiān)測儀器。
國際上發(fā)展的主流是基于熒光淬滅原理的光纖溶解氧傳感器,儀器的性能一般為:重復(fù)性誤差±0.3㎎/L,零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L,響應(yīng)時間(T90)≤2min,溫度補償精度±0.3㎎/L,MTBF≥720h/次。根據(jù)上述熒光淬滅的特性,擬使用如下方法實現(xiàn)溶解氧檢測儀:光源發(fā)出的光信號經(jīng)濾光片送到有熒光指示劑的區(qū)域,水中溶解氧與熒光指示劑相作用,引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等光學(xué)特征發(fā)生變化后送到光探測器和信號處理裝置,得到溶解氧濃度的信息。為了防止污染物、水體生物的腐蝕、干擾,儀器的抗干擾能力是關(guān)鍵。應(yīng)該從傳感膜的化學(xué)穩(wěn)定性,儀器的防腐蝕性能,電路的工作穩(wěn)定性方面多加以研究。
溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽
一、溶解氧分析儀測量原理氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6~ 0.8V 的極化電壓時,氧通過膜擴散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產(chǎn)生電流,整個反應(yīng)過程為:陽極 Ag+Cl→AgCl+2e- 陰極 O2+2H2O+4e→4OH- 根據(jù)法拉第定律:流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。
表示方法
二、溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有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)上沒什么不同。
⑴分壓表示法:氧分壓表示法是最基本和最本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry 定律可得,P=(Po2+P H2O)×0.209,其中,P 為總壓;Po2 為氧分壓(mmHg);P H2O 為水蒸氣分壓;0.209 為空氣中氧的含量。
⑵百分飽和度表示法:由于曝氣發(fā)酵十分復(fù)雜,氧分壓不能計算得到,在此情況下用百分飽和度的表示法是最合適的。例如將標(biāo)定時溶解氧定為100%,零氧時為0%,則反應(yīng)過程中的溶解氧含量即為標(biāo)定時的百分?jǐn)?shù)。
⑶氧濃度表示法:根據(jù)Henry 定律可知氧濃度與其分壓成正比,即:C=Po2 ×a,其中C 為氧濃度(mg/L);Po2 為氧分壓(mmHg);a 為溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。溶解度系數(shù)a 不僅與溫度有關(guān),還與溶液的成分有關(guān)。對于溫度恒定的水溶液,a 為常數(shù),則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用,但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。
影響溶解氧測量的因素
三、影響溶解氧測量的因素氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過溶液擴散比通過膜擴散快,如流速太慢會產(chǎn)生干擾。
⒈ 溫度的影響由于溫度變化,膜的擴散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化,直接影響到溶氧電極電流輸出,常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升,擴散系數(shù)增加,溶解度反而減小。溫度對溶解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry 定律來估算,溫度對膜擴散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。
⑴氧的溶解度系數(shù):由于溶解度系數(shù)a 不僅受溫度的影響,而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下,不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比,對于稀溶液,溫度變化溶解度系數(shù)a 的變化約為2%/ ℃。
⑵膜的擴散系數(shù):根據(jù)阿侖尼烏斯定律,溶解度系數(shù)β與溫度T 的關(guān)系為:C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2 為常數(shù),則可以計算出β在25℃時為2.3%/ ℃。當(dāng)溶解度系數(shù)a 計算出來后,可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(shù)(這里略去計算過程),膜的擴散系數(shù)在25℃時為1.5%/℃。
⒉ 大氣壓的影響根據(jù)Henry 定律,氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達(dá)20%,使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M行補償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表,在標(biāo)定時可自動進行校正;有些儀表未配置氣壓表,在標(biāo)定時要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)進行設(shè)置,如果數(shù)據(jù)有誤,將導(dǎo)致較大的測量誤差。
⒊ 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧,為了準(zhǔn)確測量,必須考慮含鹽量對溶解氧的影響。在溫度不變的情況下,鹽含量每增加100mg/L,溶解氧降低約1%。如果儀表在標(biāo)定時使用的溶液的含鹽量低,而實際測量的溶液的含鹽量高,也會導(dǎo)致誤差。在實際使用中必須對測量介質(zhì)的含鹽量進行分析,以便準(zhǔn)確測量及正確補償。
⒋ 樣品的流速氧通過膜擴散比通過樣品進行擴散要慢,必須保證電極膜與溶液完全接觸。對于流通式檢測方式,溶液中的氧會向流通池內(nèi)擴散,使靠近膜的溶液中的氧損失,產(chǎn)生擴散干擾,影響測量。為了測量準(zhǔn)確,應(yīng)增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧,樣品的最小流速為0.3m/s。
注意的問題
四、注意的問題對溶解氧分析儀來說,只要選型、設(shè)置、維護得當(dāng),一般均能滿足工藝的測量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在:使用維護不正確;電極內(nèi)部泄露造成溫度補償不正常;電極輸入阻抗降低等。
⒈ 日常維護儀表的日常維護主要包括定期對電極進行清洗、校驗、再生。
⑴1~2 周應(yīng)清洗一次電極,如果膜片上有污染物,會引起測量誤差。清洗時應(yīng)小心,注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗,如污物不能洗去,用軟布或棉布小心擦洗。
⑵2~3 月應(yīng)重新校驗一次零點和量程。
⑶電極的再生大約1 年左右進行一次。當(dāng)測量范圍調(diào)整不過來,就需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象,可用細(xì)砂紙拋光。⑷在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露,就必須更換電解液。
⒉ 儀表標(biāo)定儀表的標(biāo)定方法一般可采用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定或現(xiàn)場取樣標(biāo)定。
⑴標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法:標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定一般采用兩點標(biāo)定,即零點標(biāo)定和量程標(biāo)定。零點標(biāo)定溶液可采用2%的Na2SO3 溶液。量程標(biāo)定溶液可根據(jù)儀表測量量程選擇4M 的KCl 溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
⑵現(xiàn)場取樣標(biāo)定法(Winkler 法):在實際使用中,多采用Winkler 方法對溶解氧分析儀進行現(xiàn)場標(biāo)定。使用該方法時存在兩種情況:取樣時儀表讀數(shù)為M1,化驗分析值為A,對儀表進行標(biāo)定時儀表讀數(shù)仍為M1,這時只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于 A 即可;取樣時儀表讀數(shù)為M1,化驗分析值為A,對儀表進行標(biāo)定時儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2,這時就不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A,而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為 1 M A ×M2。3. 使用中應(yīng)注意的問題使用中應(yīng)注意以下問題:由于溶解氧電極信號阻抗較高(約20MΩ),溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離最大為50m;溶解氧電極不用時也應(yīng)處于工作狀態(tài),可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電極,在使用前應(yīng)置于無氧環(huán)境極化1~2h;由于溫度變化對電極膜的擴散和氧溶解度有較大影響,標(biāo)定時需較長時間(約10min),以使溫補電阻達(dá)到平衡;氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),儀表在使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M行補償;測量溶液的含鹽量高時,儀表標(biāo)定時應(yīng)使用含鹽量相當(dāng)?shù)娜芤?對于流通式測量方式,要求流過電極的最小流速為0.3m/s。
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溶解氧測試儀檢測原理
隨著當(dāng)今世界工業(yè)、農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展,大量的 工業(yè)廢水、農(nóng)田排水向江河湖海排放,同時,中國城市生活污水大約有80%未經(jīng)處理直接排放,小城鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村生活污水大多處于無序排放狀態(tài)[1],使得許多地方的水質(zhì)日益惡化,水污染和水資源短缺日益嚴(yán)重,所以迫切需要對污水進行及時監(jiān)控和有效處理。其中,水中溶解氧含量是進行水質(zhì)監(jiān)測時的一項重要指標(biāo)。
(Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子狀態(tài)的氧,即水中的O2,用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時,大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化,一般說來,溫度越高,溶解的鹽分越大,水中的溶解氧越低;氣壓越高,水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質(zhì)所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質(zhì)被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本,是水體自凈能力的表示。天然水中溶解氧近于飽和值(9ppm),藻類繁殖旺盛時,溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質(zhì)污染可使溶解氧降低,對于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)來說,水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關(guān)重要的影響,當(dāng)溶解氧低于4mg/L時,就會引起魚類窒息死亡,對于人類來說,健康的飲用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。當(dāng)溶解氧(DO)消耗速率大于氧氣向水體中溶入的速率時,溶解氧的含量可趨近于0,此時厭氧菌得以繁殖,使水體惡化,所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染,特別是有機物污染的程度,它是水體污染程度的重要指標(biāo),也是衡量水質(zhì)的綜合指標(biāo)。因此,水體溶解氧含量的測量,對于環(huán)境監(jiān)測以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。
BDO-200A型中文在線溶氧儀是該公司生產(chǎn)高智能化在線連續(xù)監(jiān)測儀??梢耘錁O譜式電極,自動實現(xiàn)從ppb級到ppm級的寬范圍測量,是檢測鍋爐給水、凝結(jié)水、環(huán)保污水等行業(yè)的液體中氧含量測量的專用儀器。其具有響應(yīng)快、穩(wěn)定、可靠、使用費用低等特點,適合火力發(fā)電廠大量使用。
配備了自動溫度補償、鹽度補償和壓力偏差校正,DO6和DO100均提供高精度mg/L、ppm或飽和空氣%的溶解氧值,堅固的原電池探頭僅需最小維護量,非常耐用。
可自定義顯示mg/L、ppm或飽和空氣%的溶解氧值
DO100可以處理和存儲16組不同的讀數(shù),實驗中隨意調(diào)用
DO300可儲存50組數(shù)據(jù)
原電池探頭與自動溫度補償傳感器集成一體---完全防水,沉入式工作非常安全
⒈標(biāo)準(zhǔn)型溶解氧測試儀 ECOScan DO6
DO 量程:0.0~19.99mg/L(ppm),0.0 ~ 199.9%
分辨率/精度:0.01mg/L(ppm),0.1%,±1.5%
溫度量程/分辨率:-5.0~105.0℃/0.1℃
分辨率/精度:0.1℃&±0.3℃
自動溫度補償: 0 ~ 50℃
探頭:原電池
響應(yīng)時間:60 秒達(dá)到95% 響應(yīng)讀數(shù)
⒉標(biāo)準(zhǔn)型溶解氧測試儀 CyberScan DO100
DO 量程:0.0~19.99mg/L(ppm),0.0~199.9%
分辨率/精度:0.01mg/L(ppm),0.1%,±1.5%
溫度量程/分辨率:0.0 ~100.0℃/0.1 ℃
分辨率/精度:0.1℃ & ±0.3℃
自動溫度補償: 0 ~ 50℃
探頭:原電池
響應(yīng)時間:40 秒達(dá)到93% 響應(yīng)讀數(shù)
⒊防水型高級溶解氧測試儀CyberScan DO300
DO 量程:0.0~19.99mg/L(ppm),0.0~199.9%
分辨率/精度:0.01mg/L(ppm),0.1%,±1.5%
溫度量程/分辨率:0.0~100.0℃/0.1℃
分辨率/精度:0.1℃ & ±0.3℃
自動溫度補償: 0 ~ 100℃
探頭:原電池
響應(yīng)時間:40 秒達(dá)到93% 響應(yīng)讀數(shù)
1、便攜式溶解氧(DO)測量儀
JPBJ-608 智能型便攜式,儀器外形新穎、攜帶方便,適用于現(xiàn)場和野外操作
2、便攜式溶解氧(DO)測量儀 JPB-607
便攜式,用于溶解氧的側(cè)量
3、智能型臺式溶解氧(DO)測量儀
JPSJ-605 適用于自來水廠水源監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市污水處理、環(huán)境保護監(jiān)測、飲料行業(yè)及科研單位對水體溶解氧的測定
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科技信息 2013 年 第 5期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 兗州煤業(yè)榆林能化有限公司主要擔(dān)負(fù)兗州煤業(yè)在陜北能化基地 項目開發(fā)和經(jīng)營管理工作 ,目前一期年產(chǎn) 60 萬噸裝置項目主要產(chǎn)品 是甲醇。熱電車間主要為化工系統(tǒng)提供高壓水和蒸汽,采用的是 300m3/h 旋膜除氧器來提供除氧水 。在近期運行階段 ,除氧器的溶解 氧不合格 ,經(jīng)過不斷進行調(diào)整 、檢修等處理 ,現(xiàn)在溶解氧指標(biāo)均在規(guī)定 范圍內(nèi) 。 1 除氧器的結(jié)構(gòu)和工藝流程圖 兗州煤業(yè)榆林能化有限公司除氧器采用的是青島青力鍋爐輔機 有限公司生產(chǎn)的旋膜除氧器 ,其結(jié)構(gòu)由除氧塔頭 、除氧水箱以及接管 和外接件組成 ,主要部件除氧塔頭由外殼 、新型旋膜器 、淋水篦子 、蓄 熱填料液汽網(wǎng)等構(gòu)件組成 。除氧的過程是除鹽水鹽水進人除氧頭內(nèi)旋 膜器組水室 ,在一定的壓差下從膜管小孔斜旋噴向內(nèi)孔 ,形成射流 ,由 于內(nèi)孔充滿上
BDO-200A型快速溶解氧測試儀是高智能化在線連續(xù)監(jiān)測儀??梢耘錁O譜式電極,自動實現(xiàn)從ppb級到ppm級的寬范圍測量,是檢測鍋爐給水、凝結(jié)水、環(huán)保污水等行業(yè)的液體中氧含量測量的專用儀器。其具有響應(yīng)快、穩(wěn)定、可靠、使用費用低等特點,適合火力發(fā)電廠大量使用。
測量范圍:0.0~20mg/l
分辨率:0.01mg/l
精度:1.0%F.S
溫度補償:0~50℃自動補償
應(yīng)用領(lǐng)域 ●造紙-廢水處理;
●電廠-水處理;
●水廠和污水廠-廢水處理;●冶金和采礦-生產(chǎn)過程/廢水處理;
●半導(dǎo)體-生產(chǎn)過程/廢水處理。
●化工煉油-廢水處理;
●食品和飲料-生產(chǎn)過程/廢水處理;
●醫(yī)藥行業(yè)-生物反應(yīng)和發(fā)酵/廢水處理;
BDO820/821便攜式溶解氧測試儀采用IP65防水機身,大液晶顯示屏,同時顯示溫度和溶解氧值,該儀表具有自動溫度補償,手動壓力、鹽度補償,并配套美國YSI(金泉)組裝電極,使得測量數(shù)據(jù)即穩(wěn)定又精準(zhǔn)。