Principi di funzionamento del pHmetro e dell'analizzatore di ossigeno disciolto
1. Principio di funzionamento del pHmetro
Il valore del pH dell'acqua dipende dalla quantità di sostanze disciolte, quindi il valore del pH può indicare sensibilmente i cambiamenti nella qualità dell'acqua. La variazione del valore del pH ha un impatto significativo sulla riproduzione e sulla sopravvivenza degli organismi e influisce gravemente anche sul processo biochimico dei fanghi attivi, che influisce sull'effetto del trattamento. Il valore del pH delle acque reflue è generalmente controllato tra 6,5 e 7. L'acqua è chimicamente neutra e alcune molecole d'acqua si decompongono spontaneamente secondo la seguente formula: H2O=H++OH -, che si decompone in ioni idrogeno e ioni idrossido. In una soluzione neutra, le concentrazioni di ione idrogeno H+ e ione idrossido OH - sono entrambe 10-7mol/l, e il valore pH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno con una base di 10: pH=- log. Pertanto il valore del pH di una soluzione neutra è pari a 7. Se c'è un eccesso di ioni idrogeno il valore del pH è inferiore a 7 e la soluzione è acida; Al contrario, se vi è un eccesso di ioni idrossido, la soluzione diventa alcalina.
Il valore del pH viene solitamente misurato mediante potenziometro, utilizzando un elettrodo di riferimento a potenziale costante e un elettrodo di misurazione per formare una cella primaria. L'entità della forza elettromotrice della cella primaria dipende dalla concentrazione di ioni idrogeno e dall'acidità o alcalinità della soluzione. La fabbrica utilizza sensori e trasmettitori di pH. Sull'elettrodo di misurazione è presente una speciale sonda di vetro sensibile alla reazione del pH. È costituito da un vetro speciale che può condurre elettricità e penetrare gli ioni idrogeno e ha le caratteristiche di elevata precisione di misurazione e buona anti-interferenza. Quando la sonda di vetro entra in contatto con gli ioni idrogeno, viene generato un potenziale. Il potenziale è stato misurato utilizzando un filo d'argento sospeso in una soluzione di cloruro d'argento come elettrodo di riferimento. Valori di pH diversi danno luogo a potenziali diversi, che vengono convertiti in uscite standard da 4-20 mA tramite un trasmettitore.
2. Principio di funzionamento dell'analizzatore di ossigeno disciolto
Il contenuto di ossigeno nell'acqua può dimostrare pienamente il grado di autopurificazione dell'acqua. Per gli impianti di trattamento biologico che utilizzano fanghi attivi, è importante comprendere il contenuto di ossigeno nella vasca di aerazione e nel canale di ossidazione. Un aumento dell’ossigeno disciolto nelle acque reflue può promuovere attività biologiche diverse dai microrganismi anaerobici, rimuovendo così sostanze volatili e ioni facilmente ossidabili e purificando le acque reflue. Esistono tre metodi principali per misurare il contenuto di ossigeno: analisi colorimetrica automatica e misurazione dell'analisi chimica, misurazione paramagnetica e misurazione elettrochimica. L'ossigeno disciolto nell'acqua viene generalmente misurato con il metodo elettrochimico.
L'ossigeno può dissolversi nell'acqua e la sua solubilità dipende dalla temperatura, dalla pressione totale e parziale sulla superficie dell'acqua e dai sali disciolti nell'acqua. Maggiore è la pressione atmosferica, maggiore è la capacità dell'acqua di dissolvere l'ossigeno, che è determinata dalla legge di Henry e dalla legge di Dalton. La legge di Henry afferma che la solubilità di un gas è proporzionale alla sua pressione parziale.
