تطبيق مقياس الأوكسجين المذاب في معالجة مياه الصرف الصحي
يمكن أن يشير محتوى الأكسجين في الماء بشكل كامل إلى درجة التنقية الذاتية للمياه. بالنسبة لمحطات المعالجة البيولوجية التي تستخدم الحمأة المنشطة، من المهم جدًا فهم محتوى الأكسجين في خزان التهوية. إن زيادة الأكسجين المذاب في مياه الصرف الصحي ستعزز الأنشطة البيولوجية بخلاف الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية، وبالتالي إزالة المواد المتطايرة وتتأكسد بسهولة بشكل طبيعي. الأيونات لتنقية مياه الصرف الصحي.
هناك ثلاث طرق رئيسية لقياس محتوى الأكسجين: التحليل اللوني التلقائي وقياس التحليل الكيميائي، وقياس الطريقة المغناطيسية، وقياس الطريقة الكهروكيميائية. يتم قياس كمية الأكسجين المذاب في الماء بشكل عام باستخدام الطرق الكهروكيميائية.
الأكسجين قابل للذوبان في الماء، وتعتمد قابليته للذوبان على درجة الحرارة، والضغط الكلي على سطح الماء، والضغط الجزئي، والأملاح الذائبة في الماء. كلما ارتفع الضغط الجوي، زادت قدرة الماء على إذابة الأكسجين. يتم تحديد العلاقة من خلال قانون هنري وقانون دالتون. ينص قانون هنري على أن ذوبان الغاز يتناسب طرديا مع ضغطه الجزئي.
يتكون مستشعر قياس الأكسجين من كاثود (يصنع عادةً من الذهب والبلاتين)، وقطب كهربائي مضاد يحمل تيارًا (فضي)، وقطبًا مرجعيًا غير تيار (فضي). يتم غمر الأقطاب الكهربائية في إلكتروليتات مثل KCl وKOH، ويتم تغطية المستشعر بغشاء. يفصل الطلاء القطب الكهربائي والكهارل عن السائل الذي يتم قياسه. يمكن للغازات المذابة فقط اختراق الطلاء، وبالتالي حماية المستشعر، ومنع الإلكتروليت من الهروب ومنع دخول المواد الغريبة من التسبب في التلوث والتسمم.
يتم تطبيق جهد الاستقطاب بين القطب المضاد والكاثود. إذا تم غمر عنصر القياس في الماء مع الأكسجين المذاب، فسوف ينتشر الأكسجين عبر الفاصل، وسيتم تقليل جزيئات الأكسجين الموجودة على الكاثود (الإلكترونات الزائدة) إلى أيونات هيدروكسيد. [أوه-]. يتم ترسيب المكافئ الكهروكيميائي لكلوريد الفضة على القطب الكهربائي المضاد (الذي يفتقر إلى الإلكترونات). لكل جزيء أكسجين، يصدر الكاثود 4 إلكترونات، ويستقبل القطب المضاد الإلكترونات، مكونًا تيارًا: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
يتناسب حجم التيار مع الضغط الجزئي للأكسجين لمياه الصرف الصحي المقاسة. يتم إرسال هذه الإشارة، بالإضافة إلى إشارة درجة الحرارة المقاسة بواسطة المقاومة الحرارية الموجودة على المستشعر، إلى جهاز الإرسال. يتم استخدام محتوى الأكسجين المخزن في المستشعر لحساب العلاقة بين الضغط الجزئي للأكسجين ودرجة الحرارة. يتم حساب محتوى الأكسجين في الماء باستخدام منحنى العلاقة، ثم يتم تحويله إلى مخرج إشارة قياسي. وظيفة القطب المرجعي هي تحديد جهد الكاثود.
