水质分析仪器的工作原理与特点
污水处理厂使用的分析仪有两种：pH计和溶解氧分析仪。
一、pH计的工作原理
水的pH值取决于溶解物质的量，因此pH值可以灵敏地指示水质的变化。 pH值的变化对生物的繁殖和生存影响很大，也严重影响活性污泥的生化效果，即处理效果。污水的pH值一般控制在6.5～7之间。
水是化学中性的，部分水分子按下列公式自发分解：H2O=H++OH-，分解成氢离子和氢氧根离子。
在中性溶液中，氢离子H+和氢氧根离子OH-的浓度均为10-7mol/l，pH值为以10为底的氢离子浓度的对数的负数：pH=-log ，所以中性溶液的pH值等于7。如果氢离子过量，则pH值小于7，溶液呈酸性；相反，如果氢氧根离子过量，则溶液呈碱性。
pH值通常采用电位法测量。原电池通常由恒电位参比电极和测量电极组成。原电池的电动势取决于氢离子的浓度和溶液的 pH 值。该工厂使用 CPS11 型 pH 传感器和 CPM151 型 pH 变送器。
测量电极上有一个对 pH 值敏感的特殊玻璃探头。它是由能导电并能穿透氢离子的特殊玻璃制成。具有测量精度高、抗干扰性好等特点。当玻璃探针与氢离子接触时，会产生电位。电位由悬浮在氯化银溶液中的银线控制参比电极测量。 pH值不同，对应的电位不同，由变送器转换成标准的4-20mA输出。
2、溶解氧分析仪的工作原理
水中的含氧量可以充分显示水的自净程度。对于使用活性污泥的生物处理厂，了解曝气池和氧化沟的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加，会促进厌氧微生物以外的生物活动，从而去除挥发性物质，容易自然氧化离子净化污水。
测定氧含量的方法主要有三种：自动比色分析和化学分析测量、顺磁测量和电化学测量。水中溶解氧的量一般用电化学方法测量。工厂采用COS4型溶解氧传感器和COM252型溶解氧变送器。
氧气易溶于水，其溶解度取决于温度、水面总压、分压和水中溶解的盐分。大气压越高，水溶解氧气的能力就越大。这种关系由亨利定律和道尔顿定律决定。亨利定律指出气体的溶解度与其分压成正比。
以COS4氧气测量传感器为例。电极由阴极（通常由金和铂制成）、载流对电极（银）和无电流参比电极（银）组成。将电极浸入电解液中，例如 In KCl 和 KOH，传感器上覆盖有隔膜。隔膜将电极和电解液与被测液体隔开，从而保护传感器，可防止电解液逸出，以及可能造成污染和中毒的异物侵入。
在对电极和阴极之间施加极化电压。如果将测量元件浸入溶解有氧气的水中，氧气会通过隔膜扩散，阴极上出现的氧分子（多余的电子）会被还原为氢氧根离子：
O2+2H2O+4e-® 4OH-。
氯化银的电化学当量沉积在对电极上（电子不足）：4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-。对于每个氧分子，阴极发射 4 个电子，反电极接受电子形成电流。电流的大小与污水的氧分压成正比。该信号与由传感器上的热阻测量的温度信号一起发送。变送器利用传感器中存储的氧含量、氧分压和温度之间的关系曲线，计算出水中的氧含量，然后转换成标准信号输出。
参比电极的作用是确定阴极电位。 COS4溶解氧传感器的响应时间为：3分钟后为*终测量值的90%，9分钟后为*终测量值的99%；*小流速要求为 0.5cm/s。
三、pH计的特点
pH电极上的玻璃会随着时间的推移逐渐老化，梯度（单位pH变化引起的电极输出电位的变化）会变差，需要很长时间才能达到稳定的电位。
一般电极的使用寿命可达两年。此外，温度对老化也有较大影响。在 100°C 下储存数周的老化程度相当于在室温下储存一年的老化程度。 pH计具有精度高、可靠性高、安装维护方便、对污染敏感等优点。它需要经常校准。一般每隔一到一个半月校准一次，每两年更换一次电极。
4、溶解氧仪的特点
溶解氧仪具有安装方便、校准周期长（3～4个月）、对其他物质不敏感等特点。并且可以监测隔膜和探头中电解液的使用情况。通常，电解液和隔膜每一到三年更换一次。
