Ứng dụng máy đo oxy hòa tan trong xử lý nước thải
Hàm lượng oxy trong nước có thể biểu thị đầy đủ mức độ tự làm sạch của nước. Đối với các nhà máy xử lý sinh học sử dụng bùn hoạt tính, việc hiểu rõ hàm lượng oxy trong bể hiếu khí là rất quan trọng. Việc tăng lượng oxy hòa tan trong nước thải sẽ thúc đẩy các hoạt động sinh học khác ngoài vi sinh vật kỵ khí, từ đó loại bỏ các chất dễ bay hơi và dễ bị oxy hóa một cách tự nhiên. ion để làm sạch nước thải.
Có ba phương pháp chính để đo hàm lượng oxy: phân tích so màu tự động và đo phân tích hóa học, đo phương pháp thuận từ và đo phương pháp điện hóa. Lượng oxy hòa tan trong nước thường được đo bằng phương pháp điện hóa.
Oxy hòa tan trong nước và độ hòa tan của nó phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất tổng trên mặt nước, áp suất riêng phần và muối hòa tan trong nước. Áp suất khí quyển càng cao thì khả năng hòa tan oxy của nước càng lớn. Mối quan hệ được xác định bởi luật Henry và luật Dalton. Định luật Henry phát biểu rằng độ hòa tan của chất khí tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của nó.
Cảm biến đo oxy bao gồm một cực âm (thường được làm bằng vàng và bạch kim), một điện cực đếm mang dòng điện (bạc) và một điện cực tham chiếu không dòng điện (bạc). Các điện cực được ngâm trong các chất điện phân như KCl và KOH, còn cảm biến được bao phủ bởi một màng ngăn. Lớp phủ ngăn cách điện cực và chất điện phân khỏi chất lỏng được đo. Chỉ các khí hòa tan mới có thể xuyên qua lớp phủ, từ đó bảo vệ cảm biến, ngăn chất điện phân thoát ra ngoài và ngăn chặn sự xâm nhập của các chất lạ gây ô nhiễm, ngộ độc.
Một điện áp phân cực được đặt giữa điện cực đếm và cực âm. Nếu phần tử đo được ngâm trong nước có oxy hòa tan, oxy sẽ khuếch tán qua thiết bị phân tách và các phân tử oxy có trên cực âm (electron dư) sẽ bị khử thành ion hydroxit. [Ồ-]. Chất điện hóa tương đương của bạc clorua được kết tủa trên điện cực đếm (thiếu electron). Đối với mỗi phân tử oxy, cực âm phát ra 4 electron và điện cực đếm nhận electron, tạo thành dòng điện: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Kích thước của dòng điện tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần oxy của nước thải đo được. Tín hiệu này cùng với tín hiệu nhiệt độ được đo bằng điện trở nhiệt trên cảm biến sẽ được gửi đến máy phát. Hàm lượng oxy được lưu trữ trong cảm biến được sử dụng để tính toán mối quan hệ giữa áp suất riêng phần oxy và nhiệt độ. Hàm lượng oxy trong nước được tính toán bằng đường cong quan hệ, sau đó được chuyển đổi thành đầu ra tín hiệu tiêu chuẩn. Chức năng của điện cực tham chiếu là xác định điện thế catốt.
