測(cè)量原理

離子選擇電法ISE從原理上來(lái)說(shuō)，可以使儀器的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，測(cè)量可以達(dá)到快速反應(yīng)，然而當(dāng)1991年氨離子測(cè)試方法出現(xiàn)的時(shí)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(cè)試等。當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為離子選擇電法不適合在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。但在2002年情況有了質(zhì)的變化，氨離子在線(xiàn)選擇電法分析儀，這使用了特殊材料制品的電膜，電解液及反應(yīng)電，以及為避免鉀離子對(duì)銨根離子測(cè)量的干擾，在測(cè)量電中，還設(shè)置有專(zhuān)門(mén)的鉀離子測(cè)量電，通過(guò)矩陣式補(bǔ)償方法，來(lái)補(bǔ)償并干擾離子的影響。該電因?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(cè)量氨氮的濃度。

自動(dòng)補(bǔ)償干擾離子的影響

主要干擾離子有兩個(gè)：氯離子會(huì)干擾硝氮的測(cè)試；鉀離子會(huì)干擾氨氮的測(cè)試。10mg/l鉀離子大約會(huì)貢獻(xiàn)0.7mg/l的氨氮讀數(shù)，100mg/l氯離子大約會(huì)貢獻(xiàn)0.7mg/l的硝氮讀數(shù)。氨氮、硝氮在低濃度（小于10mg/l）測(cè)量時(shí)受影響更大，因此，需選配額外的氯離子或鉀離子電，以補(bǔ)償干擾離子的影響。

免校正的測(cè)試

在安裝上相應(yīng)的離子電后，傳感器可以馬上測(cè)試，無(wú)需校正。如果要求比較嚴(yán)格，只需執(zhí)行“現(xiàn)場(chǎng)水樣標(biāo)定”就行了，非常簡(jiǎn)單，傳感器無(wú)需從水樣中取出。用戶(hù)只需定時(shí)跟實(shí)驗(yàn)室光度法比較，如果有偏差，再執(zhí)行“現(xiàn)場(chǎng)水樣標(biāo)定”就行了。除了現(xiàn)場(chǎng)水樣標(biāo)定外，還可選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液2點(diǎn)校正（注：通常是不需要的）。通過(guò)校正，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)估各種電的2個(gè)性能指標(biāo)，即漂移電位和斜率。如果這2個(gè)指標(biāo)落在許可范圍內(nèi)，則表明校正是成功的。許可范圍為斜率：50;70mV；零點(diǎn)漂移電位：-45;+45mV。

應(yīng)用

污水處理廠生化降解處理脫氮過(guò)程中，除了溶解氧外，還有兩個(gè)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(duì)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(gè)參數(shù)互相關(guān)聯(lián)，它們之間的濃度對(duì)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，是這三個(gè)參數(shù)在硝化和反硝化工藝中的時(shí)間濃度對(duì)應(yīng)關(guān)系。在硝化過(guò)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(shí)，氨氮濃度會(huì)逐步減小，硝酸氮濃度相應(yīng)增大。在反硝化過(guò)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(guò)程成功完成，同時(shí)污水中的氨氮濃度逐漸增高。在此反應(yīng)過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)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(gè)參數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)控制硝化和反硝化工藝，但ORP這個(gè)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(huì)出現(xiàn)誤操作，提前終止反硝化工藝。

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