德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器
特點(diǎn):
- 無需填充電解液和更換離子膜
- 自動補(bǔ)償干擾離子的影響
- 現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測傳感器技術(shù)
- 快速響應(yīng),無滯后時間
- 自動監(jiān)控生化處理過程
- 可全程多方位監(jiān)測除氮工藝
- 自動空氣吹洗系統(tǒng),保證長期可靠運(yùn)行
- 非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用
- 無須校正,長期穩(wěn)定性好
- 無試劑消耗,投資維護(hù)成本低
德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器
簡介
一套完整的氨氮/硝酸鹽系統(tǒng)由IQ SENSOR NET變送器、
測量原理
離子選擇電極法ISE從原理上來說,可以使儀器的構(gòu)造相對簡單,測量可以達(dá)到快速反應(yīng),然而當(dāng)1991年氨離子測試方法出現(xiàn)的時候,它只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室分析,因?yàn)椴僮髡咝枰獡碛刑囟ǖ牟僮骷记?、?yán)格預(yù)處理樣品、調(diào)節(jié)溶液的離子強(qiáng)度、保持恒溫測試等。當(dāng)時普遍認(rèn)為離子選擇電極法不適合在線監(jiān)測。
但在2002年情況有了質(zhì)的變化,WTW成功研制發(fā)布了AmmoLyt氨離子在線選擇電極法分析儀,這使用了特殊材料制品的電極膜,電解液及反應(yīng)電極,以及為避免鉀離子對銨根離子測量的干擾,在測量電極中,還設(shè)置有專門的鉀離子測量電極,通過矩陣式補(bǔ)償方法,來補(bǔ)償并消除干擾離子的影響。該電極因?yàn)榭梢院芎玫难a(bǔ)償處理干擾,從而可以直接投入到污水的曝氣池中使用,測量氨氮的濃度。
ISE離子選擇電極采用電位感測原理,如圖2所示,通常離子選擇電極跟水樣接觸的頂端是一層敏感膜,這層敏感膜對特定的離子有選擇性,即特定離子的濃度變化會在敏感膜表面產(chǎn)生一個電位差。全套電極必須包括工作電極和參考電極,如圖3所示。有了電位這個參數(shù),很容易通過的能斯特方程轉(zhuǎn)換成相應(yīng)離子的濃度,就跟pH測試一樣簡單。
E = E0 + S log (c)
同樣的,對于硝氮ISE測量方法是一樣的,在測量電極上也配置了氯離子測量補(bǔ)償電極,通過矩陣式補(bǔ)償方法,以便去除相應(yīng)的氯離子干擾。
不同的離子電極配置方案
傳感器頂端共有 4 個電極插孔,至少需要配備1組工作電極和參考電極,傳感器才能正常測試。有一個標(biāo)有”Ref”的插孔是專門留給參考電極的,其它3個插孔可隨意插入以下電極:氨氮工作電極、硝氨工作電極、鉀離子電極和氯離子電極。配置方案如下:
應(yīng)用
污水處理廠生化降解處理脫氮過程中,除了溶解氧外,還有兩個重要的分析參數(shù)不容忽視,那就是氨氮和硝酸氮,這些參數(shù)對于污水處理廠在低能耗狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)高處理效率和效果起著至關(guān)重要的作用。這三個參數(shù)互相關(guān)聯(lián),它們之間的濃度對應(yīng)關(guān)系調(diào)整的好壞直接關(guān)系到污水處理的效果和鼓風(fēng)機(jī)的電力消耗。
以SBR處理工藝為例,圖1是這三個參數(shù)在硝化和反硝化工藝中的時間濃度對應(yīng)關(guān)系。在硝化過程中,鼓風(fēng)機(jī)引入足量的空氣,溶氧濃度升高并維持在約2mg/l的平均水平,此時,氨氮濃度會逐步減小,硝酸氮濃度相應(yīng)增大。在反硝化過程中,鼓風(fēng)機(jī)停止工作,溶氧慢慢降低到0mg/l,硝酸氮逐步被還原成氮?dú)?,除氮過程成功完成,同時污水中的氨氮濃度逐漸增高。在此反應(yīng)過程中,實(shí)時檢測水體的氨NH4+和硝氮NO3-,溶解氧的濃度,可以進(jìn)行準(zhǔn)確的工藝控制。之前也常用ORP這個參數(shù)來監(jiān)測控制硝化和反硝化工藝,但ORP這個參數(shù)容易受水體中種種氧化因素的影響,表現(xiàn)不穩(wěn)定,特別是拐點(diǎn)判斷難度較大,經(jīng)常會出現(xiàn)誤操作,提前終止反硝化工藝。
技術(shù)參數(shù)
型號 | AmmoLyt Plus 700IQ VARiON Plus 700IQ | NitraLyt Plus 700IQ VARiON Plus 700IQ |
測量參數(shù) | 氨氮測量 | 硝氮測量 |
測量原理 | 使用參比電極和離子選擇電極進(jìn)行電位測量;內(nèi)置微處理器,二芯屏蔽線包含電源和數(shù)據(jù)傳輸 | |
離子電極: 參考電極 工作電極 補(bǔ)償電極 |
VARiON® Plus Ref VARiON® Plus NH4 VARiON® Plus K |
VARiON® Plus Ref VARiON® Plus NO3 VARiON® Plus Cl |
測試量程/分辨率 | NH4-N: 1…1000mg/l / 1mg/l 0.1…100mg/l / 0.1mg/l NH4+: 1…1290mg/l / 1mg/l 0.1…129.0mg/l / 0.1mg/l K+: 1…1000mg/l / 1mg/l | NO3-N: 1…1000mg/l / 1mg/l 0.1…100mg/l / 0.1mg/l NO3-: 5…4500mg/l / 1mg/l 0.5…450.0mg/l / 0.1mg/l Cl- : 1…1000mg/l / 1mg/l |
主要干擾物 | 鉀離子:0-1000mg/l K+ | 氯離子:0-1000mg/l Cl- |
補(bǔ)償方式 | 自動(安裝相應(yīng)離子電極)或手動補(bǔ)償 | 自動(安裝相應(yīng)離子電極)或手動補(bǔ)償 |
溫度測試 | 內(nèi)置NTC溫度探頭 | |
溫度補(bǔ)償 | 自動補(bǔ)償0℃…+40℃ | |
校正方法 | 標(biāo)準(zhǔn)液2點(diǎn)校正,或現(xiàn)場實(shí)際水樣標(biāo)定(常用) | |
周邊條件 | 操作溫度:0℃…+40℃,貯存溫度:0℃…+40℃ | |
pH范圍 | pH 4 … pH 8.5 | pH 4 … pH 11 |
準(zhǔn)確度 | ±5%測試值或±0.2 mg/l標(biāo)準(zhǔn)液 | |
工作壽命 | 18個月(在污水廠環(huán)境下測試得出的數(shù)據(jù)) | |
機(jī)械構(gòu)造 | 保護(hù)帽:POM 電極體及溫度探頭:V4A不銹鋼1.4571 電極連接頭:POM,保護(hù)等級:IP 68 | |
*大壓力 | 0.2bar(包括SACIQ電極接線電纜;安裝電極后) | |
插入深度 | *小30mm,*大2m | |
功耗 | 0.2W |