技术文章
当前位置:首页 > 技术文章 > 溶解氧分析仪的原理及表示方法
溶解氧分析仪的原理及表示方法
点击次数:1246 发布时间:2015-06-25
        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,在线测量氧含量有助于确定zui佳的净化方法和zui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。

 

(一)溶解氧分析仪测量原理

        氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或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。当给溶解氧分析仪电极加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:流过溶解氧分析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。

 

(二)溶解氧含量的表示方法

        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zui基本和zui本质的表示法。根据Henry 定律

可得,P=(Po2+P H2O )×0.209,其中,P 为总压;Po2 为氧分压(mmHg);P H2O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zui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。