Измерение качественных параметров питьевых и сточных вод

 

В основе работы измерительных приборов используют физико-химические методы анализа:

1. нефалометрический – основан на измерении интенсивности светового потока, возникающий в следствии рассеивания, падающего на взвесь света;

2. турбодиметрический – основан на измерении ослабления светового потока, прошедшего через суспензию;

3. колориметрический – основан на определении концентрации вещества в жидкости по поглощению света с помощью фотометрических приборов;

4. рефрактометрический – основан на изменении преломления световых лучей в зависимости от состава и концентрации, содержащихся в воде веществ;

5. кондуктометрический – основан на изменении электропроводности в зависимости от концентрации растворенных в жидкости веществ;

6. полярографический – основан на зависимости между характером поляризации рабочего электрода и ионным составом (концентрации раствора).

 

Принцип работы кондуктомеров

При подводе к крайним электродам (рис. 37) напряжение питания переменного тока через контролируемый раствор протекает ток. При постоянной силе тока напряжение, снимаемое с измерительных электродов, прямо пропорционально электрическому сопротивлению измеряемой среды. Зависит от концентрации растворенного вещества и температуры раствора.

 

 

Рис. 37. Схема четырехэлектродного датчика

 

Датчик полярографического анализатора КРК (рис. 38) выполнен в виде электродной пары, состоящей из катода 1 и анода 8, погруженной в электролит 7 и закрытой снизу газопроницаемой мембраной 10. Катод имеет форму литой пластины, а анод выполнен в виде полого свинцового цилиндра. Все помещается в корпус 3, выполненный из оргстекла. Гайка 2 служит для крепления мембраны. Анод закреплен на цилиндрическом стержне 9. Датчик устанавливается в сосуде с помощью шлифа или непосредственно погружается в воду на специальной конструкции. Датчик подключен к электронному усилителю кабелем 4, токоотводящие провода к которому от анода и катода подводятся по специальным каналам 5 и 6. Кислород диффундирует из воды через мембрану к катоду и восстанавливается в результате электрохимической реакции с образованием гидроксида свинца. На выходе датчика формируется токовый сигнал, пропорциональный содержанию растворенного кислорода в воде. Анод служит для обеспечения потенциала катода, необходимого для электровосстановления кислорода, а электролит 7 – для обеспечения связи между анодом и катодом.

 

 

Рис. 38. Датчик анализа кислорода

 

Измерение мутности

В технологических системах очистки сточных вод измерение мутности и концентрации взвеси осуществляется на многих ста­диях. Разгрузка осадка из первичного отстой­ника, обезвоживание осадка, бассейн активно­го ила, выход очищенных стоков со станции очистки — во всех этих точках измерение мут­ности и концентрации является обязательным условием для мониторинга и управления про­цессом. На промышленных предприятиях из­мерение мутности позволяет контролировать загрязненность сбросов, направляемых в дре­нажную систему.

Практические попытки количественно измерить мутность относятся к 1900 году, когда Уиппл и Джексон разработали стандарт суспензии, содержащей 1000 миллионных долей (ppm) кизельгура (диатомитовой земли) в дистиллированной воде. Разбавление этой суспензии позволило создать так называемую " кремнеземную" шкалу мутности на основе ряда стандартных суспензий для калибровки турбидиметров того времени.

Джексон воспользовался этой шкалой для работы с существовавшим тогда прибором диафанометром и создал то, что известно под названием " свечной турбидиметр Джексона". Он состоял из специальной свечи и плоскодонной колбы. Джексон откалибровал его в единицах ppm по мутности взешенного кремнезема. Для определения мутности образец медленно наливали в колбу до тех пор, пока изображение пламени, наблюдаемое сверху не превращалось в бесформенное свечение. Погасание образа происходило, когда сравнивались интенсивность рассеянного света с интенсивностью света проходящего. Высота жидкости в колбе затем переводилась в единицы кремнеземной шкалы, а мутность определялась в джексоновских единицах мутности (JTU). Тем не менее, устойчивого состава стандартов достичь было трудно, поскольку их готовили из различных природных материалов - сукновальной глины, каолина, донных отложений.

В современном датчике CUS65 применяется метод четырехлучевого перекрестно-пульсирующего света (рис.39). Его преимущество проявляется в том, что таким образом обеспе­чивается нечувствительность датчика к влиянию аэрационных сис­тем, обычно снижающих точность измерения мутности. Кроме того, четырехлучевой принцип позволяет компенсировать загрязнение оптических окон и объективное старение источников света.

 

Рис. 39. Метод 4-лучевого перекрестно-пульсирующего света

 

Два светодиода, установленные в головке датчика, попеременно излучают короткие световые импульсы. Интенсивность света ослаб­ляется при прохождении через измеряемую среду и в итоге фикси­руется двумя фотодиодами. Получаемая интенсивность света преоб­разуется затем пропорционально в частотный сигнал с помощью преобразователя. Данный метод компенсирует старение светодиодов и загрязнение элементов оптической системы.

 

Измерение концентрации хлора

Прибором для измерения концентрации хлора на основе полярографического метода измерения является автоматический анализатор КОХ-1. Принцип действия заключается в измерении силы на поляризованном ртутном электроде. Ток однозначно связан с концентрацией хлора в анализируемой среде. Вода из крана (рис.40) через дозирующий сосуд поступает в электродную ячейку. Ячейка состоит из трех электродов: ртутного положительного, отрицательного и вспомогательного каломельного, расположенного в непосредственной близости от ртутного. Вспомогательный электрод служит для поддержания постоянства потенциала измерительного электрода.

 

 

Рис. 40. Схема автоматического анализатора хлора КОХ-1

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A.16.15.5. Экран состояния модулей удаленного ввода-вывода (RIOM)
2. AQUA SMOKY EXTRAVAGANТ Водостойкая тушь для ресниц
3. C. межотраслевой баланс производства, распределения и использования продукции в народном хозяйстве
4. C. Предложение товаров представлено производственной функцией
5. E) напряжения на обоих проводниках одинаковы
6. F) объема производства при отсутствии циклической безработицы
7. F) Удешевление факторов производства
8. H) Стороны производственных отношений.
9. H) Такая фаза круговорота, где устанавливаются количественные соотношения, прежде всего при производстве разных благ в соответствии с видами человеческих потребностей.
10. I. ЗАМЕТКИ ПО ПОВОДУ АНАЛИЗА ДИСКУРСА
11. I. СВЕДЕНИЯ О ПРОВОДИМОМ АУКЦИОНЕ В ЭЛЕКТРОННОЙ ФОРМЕ
12. II. «БЕЛКИ — УГЛЕВОДЫ». Никогда не ешьте концентрированный белок и концентрированный углевод в один прием пищи.