水質分析在城市汙水處理中的應用

隨著近年來我國經濟的快速發展，城市的工業(ye) 和生活垃圾大量增加，目前對垃圾進行處理的主要方法是衛生填埋，而進行填埋都是露天作業(ye) ，垃圾經壓實後，隨著垃圾中生物的分解及遇到雨雪天氣時，雨水和雪水滲入填埋區，會(hui) 產(chan) 生垃圾滲濾液。滲濾液屬高濃度有機廢水，濃度值變化範圍大，其中含碳氫化合物、硝酸鹽、硫酸鹽及微量銅、鎘、鉛等重金屬離子，細菌指標很高，如不進行處理直接排入水體(ti) ，將嚴(yan) 重汙染當地的水環境。為(wei) 了保護水環境，必須加強對汙水排放的監測。檢測點的設計和檢測設備（主要是水質分析儀(yi) ）的質量對水環境監測起著至關(guan) 重要的作用。

1、pH計的工作原理

水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響，同時還嚴(yan) 重影響活性汙泥生化作用，即影響處理效果，汙水的pH值一般控製在6.5～7之間。

水在化學上是中性的，某些水分子自發地按照下式分解：H2O=H++OH-，即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中，氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l，pH值是氫離子濃度以10為(wei) 底的對數的負數：pH=-log，因此中性溶液的pH值等於(yu) 7。如果有過量的氫離子，則pH值小於(yu) 7，溶液呈酸性；反之，氫氧根離子過量，則溶液呈堿性。

pH值通常用電位法測量，通常用一個(ge) 恒定電位的參比電極和測量電極組成一個(ge) 原電池，原電池電動勢的大小取決(jue) 於(yu) 氫離子的濃度，也取決(jue) 於(yu) 溶液的酸堿度。測量電極上有特殊的對pH反應靈敏的玻璃探頭，它是由能導電、能滲透氫離子的特殊玻璃製成，具有測量精度高、抗幹擾性好等特點。當玻璃探頭和氫離子接觸時，就產(chan) 生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中的銀絲(si) 對照參比電極測到的。pH值不同，對應產(chan) 生的電位也不一樣，通過變送器將其轉換成標準4～20mA輸出。

2、溶氧分析儀(yi) 的工作原理

水中的氧含量可充分顯示水自淨的程度。對於(yu) 使用活化汙泥的生物處理廠來說，了解曝氣池和氧化溝的氧含量非常重要，汙水中溶氧增加，會(hui) 促進除厭氧微生物以外的生物活動，因而能去除揮發性物質和易於(yu) 自然氧化的離子，使汙水得到淨化。

測定氧含量主要有三種方法：自動比色分析和化學分析測量，順磁法測量，電化學法測量。水中溶氧量一般采用電化學法測量。

氧能溶於(yu) 水，溶解度取決(jue) 於(yu) 溫度、水表麵的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高，水溶解氧的能力就越大，其關(guan) 係由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定，亨利定律認為(wei) 氣體(ti) 的溶解度與(yu) 其分壓成正比。

向反電極和陰極之間施加極化電壓，假如測量元件浸入在有溶解氧的水中，氧會(hui) 通過隔膜擴散，出現在陰極上（電子過剩）的氧分子就會(hui) 被還原成氫氧根離子：O2+2H2O+4e-® 4OH-。

隨著我國對水資源保護的日益重視，汙水的淨化處理顯得越來越重要，而與(yu) 之配套的處理過程所需的檢測儀(yi) 表是不可少的。水質分析儀(yi) 作為(wei) 汙水處理行業(ye) 中最重要的儀(yi) 表，除了選型和安裝正確以外，定期的維護和標定也十分重要，而且是使儀(yi) 表能夠真正發揮作用的關(guan) 鍵所在。