E+H恩德斯豪斯在線PH計(jì)電極CPS11D-7BA21與溶氧變送器在污水處理中應(yīng)用案例！

E+H在線PH計(jì)電極CPS11D-7BA21優(yōu)勢
更高的操作安全性：持續(xù)的過程檢查系統(tǒng)，自定義報(bào)警設(shè)置，優(yōu)化的Memosens接口能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的傳感器連接。

可靠的自我監(jiān)測：傳感器檢查系統(tǒng)用于pH電極標(biāo)定，標(biāo)定真實(shí)性檢查。

易于操作和維護(hù)：直觀的用戶界面，預(yù)校準(zhǔn)Memosens傳感器支持熱拔插，直接手動(dòng)觸點(diǎn)控制。

減少維護(hù)工作量：通過報(bào)警或限位開關(guān)出發(fā)自動(dòng)清洗功能（使用Chemoclean）。

適合于各種應(yīng)用場合：多種擴(kuò)展形式，如P(ID)控制器、定時(shí)器等，可靈活適用于所有過程。

應(yīng)用領(lǐng)域
Liquisys CPM253變送器可與所有pH/ORP玻璃電極和ISFET電極相配套，在非危險(xiǎn)區(qū)域使用，可適用于下列行業(yè)及場合：

化工

食品與飲料

電力與能源

水和污水

基礎(chǔ)原材料與冶金

Liquisys CPM253 具有以下協(xié)議和接口：

0/4...20 mA

HART

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

在線PH計(jì)電極CPS11D-7BA21特征和規(guī)格
pH
ORP /氧化還原電位
測量原理

ORP電極

應(yīng)用

水、污水、過程

特點(diǎn)

四線制變送器

設(shè)計(jì)

pH/ORP現(xiàn)場型PC/ABS外殼

材質(zhì)

PC/ABS外殼

外形尺寸

247x170x115mm 
(9.63x6.63x4.48inch)

溫度傳感器

顯示和電流輸出

防爆認(rèn)證

否

防護(hù)等級

否

輸入

單通道型變送器

輸出

0/4...20 mA、Hart、Profibus

其他證書

CSA通用型


進(jìn)入“九五"以來，我國大規(guī)模水污染防治在“三河三湖""淮河、太湖、巢湖、滇池、海河、遼河等重點(diǎn)流域展開。經(jīng)過幾年的努力，已經(jīng)取得了階段性成果，部分河段水質(zhì)有所改善。但是，由于歷史的原因，我國水環(huán)境問題比較復(fù)雜，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，解決水環(huán)境問題需要經(jīng)過一個(gè)緩慢的過程。因此，在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，重點(diǎn)流域的水污染問題仍將十分嚴(yán)重。

檢測點(diǎn)的設(shè)計(jì)和檢測儀表（主要是水質(zhì)分析儀）的質(zhì)量對水環(huán)境監(jiān)測起著至關(guān)重要的作用，本文結(jié)合麥園城市垃圾污水處理廠的設(shè)計(jì)談?wù)勥@方面體會。

二、水質(zhì)分析儀的工作原理

  麥園污水處理廠使用的分析儀有兩種：E+HpH計(jì)和E+H溶氧分析儀。

1、pH計(jì)的工作原理

  水的pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)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(shí)還嚴(yán)重影響活性污泥生化作用，即影響處理效果，污水的pH值一般控制在6.5～7之間。

  水在化學(xué)上是中性的，某些水分子自發(fā)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為底的對數(shù)的負(fù)數(shù)：pH=-log，因此中性溶液的pH值等于7。如果有過量的氫離子，則pH值小于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(gè)恒定電位的參比電極和測量電極組成一個(gè)原電池，原電池電動(dòng)勢的大小取決于氫離子的濃度，也取決于溶液的酸堿度。麥園污水處理廠采用了德國E+H公司的CPS11型pH傳感器和CPM151型pH變送器。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，測量電極上有特殊的對pH反應(yīng)靈敏的玻璃探頭，它是由能導(dǎo)電、能滲透氫離子的特殊玻璃制成，具有測量精度高、抗干擾性好等特點(diǎn)。當(dāng)玻璃探頭和氫離子接觸時(shí)，就產(chǎn)生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中的銀絲對照參比電極測到的。pH值不同，對應(yīng)產(chǎn)生的電位也不一樣，通過變送器將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4～20mA輸出。

2、溶氧分析儀的工作原理

  水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對于使用活化污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，污水中溶氧增加，會促進(jìn)除厭氧微生物以外的生物活動(dòng)，因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子，使污水得到凈化。

  測定氧含量主要有三種方法：自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測量，順磁法測量，電化學(xué)法測量。水中溶氧量一般采用電化學(xué)法測量。麥園污水處理廠采用的是德國E+H公司的COS 4型溶氧傳感器和COM252型溶氧變送器。

  氧能溶于水，溶解度取決于溫度、水表面的總壓、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(guān)系由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。

  以E+H公司的COS 4氧量測量傳感器為例，結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中的電極由陰極（常用金和鉑制成）和帶電流的反電極（銀）、無電流的參比電極（銀）組成，電極浸沒在電解質(zhì)如KCl、KOH中，傳感器有隔膜覆蓋，隔膜將電極和電解質(zhì)與被測量的液體分開，因此保護(hù)了傳感器，既能防止電解質(zhì)逸出，又可防止外來物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致污染和毒化。

  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，氧會通過隔膜擴(kuò)散控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，出現(xiàn)在陰極上（電子過剩）的氧分子就會被還原成氫氧根離子：

O2+2H2O+4e-? 4OH-。

電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電極上（電子不足）：4Ag+4Cl-? 4AgCl+4e-。

  對于每個(gè)氧分子，陰極放出4個(gè)電子，反電極接受電子，形成電流，電流的大小與被測污水的氧分壓成正比，該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送入變送器，利用傳感器中存儲的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計(jì)算出水中的含氧量，然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。

  COS 4溶氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間為：3分鐘后達(dá)到zui終測量值的90%，9分鐘后達(dá)到zui終測量值的99%；zui低流速要求為0.5cm/s。

三、特點(diǎn)

1、E+HpH計(jì)的特點(diǎn)

  E+HpH電極上的玻璃隨著時(shí)間推移會逐漸老化，梯度（單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值）惡化，花費(fèi)較長時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定電位。一般電極的使用壽命，以E+H公司的產(chǎn)品為例，可達(dá)兩年。另外，溫度對老化也有較大影響，100° C下貯存幾周的老化程度相當(dāng)于室溫下貯存一年的老化程度。

  pH計(jì)具有高精度、高可靠性、安裝及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對污染也較敏感，需要經(jīng)常標(biāo)定，一般每隔一個(gè)到一個(gè)半月標(biāo)定一次，每兩年更換一次電極。、溶氧儀的特點(diǎn)

  溶氧儀具有安裝方便，標(biāo)定周期長（3～4個(gè)月），對其他物質(zhì)不敏感等特點(diǎn)，并且能監(jiān)測隔膜和探頭內(nèi)電解質(zhì)的使用情況，一般每一至三年更換一次電解質(zhì)和隔膜。

  E+H-COM252型溶氧變送器屬智能化儀表CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，帶有HART或Profibus通訊協(xié)議，還具有自診斷功能，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，會顯示故障代碼，提示維護(hù)人員故障所在，通過查維護(hù)手冊找出解決故障的辦法，降低了維護(hù)時(shí)間和工作量。

四、安裝及維護(hù)

1、E+HpH計(jì)的安裝和維護(hù)

  pH計(jì)的安裝方式有流通式和浸入式兩種。污水處理廠一般選用的是浸入式安裝，如麥園處理廠的pH計(jì)安裝在氧化溝的出口溢流槽內(nèi)，此處的pH值較具有性，且水流平穩(wěn)，對pH計(jì)不會造成大的沖擊。

  定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測量和延長儀表的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意傳感器和變送器之間的專用電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。若電極不測量時(shí)，應(yīng)將黃色保護(hù)套管套上，它能使電極處于濕潤狀態(tài)，有利于延長電極的使用壽命。每隔一個(gè)月左右，應(yīng)對電極進(jìn)行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡于清洗液中一段時(shí)間，而后用清水洗凈。傳感器支架也應(yīng)清洗。每次清洗之后，要用緩沖劑溶液進(jìn)行標(biāo)定，目前國產(chǎn)的pH標(biāo)定液中，pH=4的還可以，pH=7的不夠準(zhǔn)確，將會影響標(biāo)定結(jié)果。所以使用生產(chǎn)廠家的標(biāo)定液，生產(chǎn)廠家一般提供兩瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液，一瓶pH值等于7CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，用于標(biāo)定儀表零點(diǎn)；一瓶pH等于4用于標(biāo)定儀表的信號輸出斜率。

2、溶氧儀的安裝和維護(hù)

  E+H溶氧儀一般采用浸入式安裝，在此應(yīng)注意，一定要選用原廠的安裝支架。廠家配帶的安裝支架為不銹鋼制成，帶有塑料鏈條，通過調(diào)整鏈條長度可以改變傳感器的浸入深度，支架上的引導(dǎo)管保證了傳感器始終處于垂直位置。支架部分都經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，它可以將水面的波動(dòng)傳至浸入管，從而引起浸入管的輕微振動(dòng)，使得通過浸入管在探頭的表面產(chǎn)生一個(gè)附加的清洗效果。有的用戶為了減少投資，自己制作安裝支架，往往導(dǎo)致支架上的浸入管和傳感器之間密封不嚴(yán)，污水滲入使得專用電纜和傳感器的連接處長期浸泡在污水中，容易造成傳感器的損壞；有的甚至不做安裝支架直接將傳感器投入水中，這樣在傳感器和電纜之間會形成較大的拉力，傳感器更容易損壞。

  溶解氧探頭每周應(yīng)用水輕輕清洗，發(fā)現(xiàn)膜頭損壞應(yīng)及時(shí)更換，電解液受污染也應(yīng)及時(shí)更換。當(dāng)污水中含有H2S、NH3、苯或酚這些成份時(shí)，對膜頭是有害的。在這種場合下必須經(jīng)常更換膜頭。判斷探頭中電極的好壞只需看顏色即可，參考電極應(yīng)是黑灰色，陰極（金電極）應(yīng)呈黃色，而反電極必須發(fā)亮，否則應(yīng)進(jìn)行清洗或再生。

五、結(jié)束語

  隨著我國對水資源保護(hù)的日益重視，污水的凈化處理顯得越來越重要，而與之配套的處理過程所需的檢測儀表是必不可少的。水質(zhì)分析儀作為污水處理行業(yè)中zui重要的儀表，除了選型和安裝正確以外，定期的維護(hù)和標(biāo)定也十分重要，而且是使儀表能夠真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵所在。

CPF81-LH11C2PH表電極 CPF81-LH11C2PH電極 CPS11D-7BA21PH電極 CPS12D-7NA21PH電極 CPF81-LH11D4PH電極 CPF81-LH21C2PH電極 CPF81-LH31C2PH電極PH -電極CPS11D-7AA21模擬式或Memosens數(shù)字式電極適用于過程和環(huán)境領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場合帶抗污型PTFE隔膜，內(nèi)置溫度傳感器可選。德國 E+H PH電極 CPS11D-7BA21 恩德斯豪斯 PH計(jì)
產(chǎn)品型號：CPS11D-7BA21
型號： CPS11D-7BA21
測量范圍： 1-12pH
產(chǎn)品類型： 工業(yè)PH計(jì)
電源電壓： 24 V
工作溫度： 135（℃）（℃） ℃
溫度補(bǔ)償范圍： 25 ℃
顯示方式： 數(shù)顯
品牌： E+H/恩德斯豪斯

PH數(shù)字電極CPS11D-7AA21
SPK: CAE
[7] 型: 基本型
[AA] 應(yīng)用范圍: 1-12pH, -15...80℃, 6 bar
[2] 測量桿長度: 120mm
[1] 認(rèn)證: 非防爆場合
CPS11D-7AA21
一、CPS11D-7AA21數(shù)字電極的行業(yè)應(yīng)用
1、飲料；2、水處理3、飲用水；4、冷卻水
5、井水；6、焚化廠；7、食品行業(yè)；8、塑料化工
9、化工過程；10、紙漿和造紙行業(yè)；11、電廠例如：脫硫裝置
12、穩(wěn)定過程條件下的長期監(jiān)測和限定值監(jiān)測
13、通過ATEX、FM和認(rèn)證CSA，可在危險(xiǎn)區(qū)域中使用

二、CPS11D-7AA21數(shù)字電極的優(yōu)勢
1、采用環(huán)狀PTFE隔膜，電極結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，低維護(hù)需求
2、應(yīng)用過程壓力可達(dá)16 bar (232 psi)
3、過程玻璃可用于高濃度堿液的測量
4、內(nèi)置Pt 100或Pt 1000溫度傳感器，有效溫度補(bǔ)償(可選)
5、生物兼容性認(rèn)證
6、可消毒
7、帶金屬引線的雙腔室系統(tǒng)和長毒性擴(kuò)散路徑，電極有長使用壽命
8、抗毒性參比離子捕捉阱(可選，僅適用于CPS11D)

三、CPS11D-7AA21數(shù)字電極Memosens技術(shù)優(yōu)勢
1、數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸確保了數(shù)據(jù)安全
2、儲存?zhèn)鞲衅魈卣鲄?shù)，操作簡便
3、非接觸式感應(yīng)信號傳輸確保了高過程安全性
4、傳感器中記錄傳感器負(fù)荷參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)維護(hù)


在線電導(dǎo)率分析儀 Monitor AMI Solicon4詳細(xì)摘要：在線電導(dǎo)率分析儀MonitorAMISolicon4SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超純水、工業(yè)水處理系統(tǒng)等產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

便攜式消毒劑分析儀 CHEMATEST 20s詳細(xì)摘要：便攜式消毒劑分析儀CHEMATEST20s總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超純水產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

便攜式消毒劑分析儀 CHEMATEST 25詳細(xì)摘要：便攜式消毒劑分析儀CHEMATEST25總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超純水、產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

在線氯胺分析儀 Monitor AMI Codes-II CC詳細(xì)摘要：在線氯胺分析儀MonitorAMICodes-IICC總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

在線總氯分析儀 Monitor AMI Codes-II TC詳細(xì)摘要：在線總氯分析儀MonitorAMICodes-IITC總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

在線消毒劑分析儀 Monitor AMI Codes-II詳細(xì)摘要：在線消毒劑分析儀MonitorAMICodes-II總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超產(chǎn)品型號：SWAN斯旺      

在線消毒劑分析儀（DPD） Monitor AMI詳細(xì)摘要：在線消毒劑分析儀（DPD）MonitorAMI總部位于瑞士蘇黎世Hinwill，所有儀器及部件均在瑞士本土生產(chǎn)制造。水質(zhì)分析儀器供應(yīng)商，SWAN產(chǎn)品被全球用戶的應(yīng)用于自來水、環(huán)保、半導(dǎo)體、電力、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，涉及飲用水、市政污水、工業(yè)污水、高純水、超純產(chǎn)品型號：SWAN斯旺