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德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器

簡要描述:

德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器可以同時測氨氮硝氮包含參比電極VARiON®Plus NO3硝氮工作電極,配置DIQ/S282或者DIQ/S284智能多參數(shù)水質(zhì)在線分析儀控制器

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德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器

特點:

  • 無需填充電解液和更換離子膜
  • 自動補償干擾離子的影響
  • 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),保證長期可靠運行
  • 非常經(jīng)濟實用
  • 無須校正,長期穩(wěn)定性好
  • 無試劑消耗,投資維護成本低

德國WTW氨氮/硝氮二合一在線自動監(jiān)測傳感器

簡介

套完整的氨氮/硝酸鹽系統(tǒng)由IQ SENSOR NET變送器、

傳感器外殼組件、參考電極、工作電極、IQ電纜線及空氣清洗組件構(gòu)成。上述各種部件均可更換,且更換簡單,無需填充電解液及更換薄膜!自動清洗通過3-7巴的壓縮空氣實現(xiàn),由一個MIQ/CHV 電磁閥控制模塊來控制氣路開關(guān)。
 
測試時,只要把相應(yīng)的離子選擇電極插入到傳感器對應(yīng)的插孔中,剩下的工作都由傳感器自動完成。儀表直接顯示正確的測試值,您也可以選擇顯示干擾離子的濃度值,如鉀離子濃度。所有測試的數(shù)值都可以通過模擬電流0/4-20 mA或數(shù)字接口PROFIBUS或MODBUS傳送到PLC系統(tǒng)中。

 

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,測量可以達到快速反應(yīng),然而當1991年氨離子測試方法出現(xiàn)的時候,它只能應(yīng)用于實驗室分析,因為操作者需要擁有特定的操作技巧、嚴格預(yù)處理樣品、調(diào)節(jié)溶液的離子強度、保持恒溫測試等。當時普遍認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,通過矩陣式補償方法,來補償并消除干擾離子的影響。該電極因為可以很好的補償處理干擾,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),很容易通過眾所周知的能斯特方程轉(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償電極,通過矩陣式補償方法,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)機的電力消耗。

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)機停止工作,溶氧慢慢降低到0mg/l,硝酸氮逐步被還原成氮氣,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,實時檢測水體的氨NH4+和硝氮NO3-,溶解氧的濃度,可以進行準確的工藝控制。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

硝氮測

測量原理

使用參比電極和離子選擇電極進行電位測量;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-

補償方式

自動(安裝相應(yīng)離子電極)或手動補償

自動(安裝相應(yīng)離子電極)或手動補償

溫度測試

內(nèi)置NTC溫度探頭
量程:0…+40
**度:±0.5K
t95<20

溫度補償

自動補償0…+40

校正方法

標準液2點校正,或現(xiàn)場實際水樣標定(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

準確度

±5%測試值或±0.2 mg/l標準液

工作壽命

18個月(在污水廠環(huán)境下測試得出的數(shù)據(jù))

機械構(gòu)造

保護帽:POM

電極體及溫度探頭:V4A不銹鋼1.4571

電極連接頭:POM,保護等級: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

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