Aplicação de medidor de oxigênio dissolvido no tratamento de esgoto
O teor de oxigênio na água pode indicar totalmente o grau de autopurificação da água. Para estações de tratamento biológico que utilizam lodo ativado, é muito importante compreender o teor de oxigênio do tanque de aeração. O aumento do oxigênio dissolvido no esgoto promoverá outras atividades biológicas além dos microrganismos anaeróbicos, removendo assim substâncias voláteis e facilmente oxidadas naturalmente. íons para purificar o esgoto.
Existem três métodos principais para medir o conteúdo de oxigênio: análise colorimétrica automática e medição de análise química, medição por método paramagnético e medição por método eletroquímico. A quantidade de oxigênio dissolvido na água é geralmente medida usando métodos eletroquímicos.
O oxigênio é solúvel em água e sua solubilidade depende da temperatura, pressão total na superfície da água, pressão parcial e sais dissolvidos na água. Quanto maior a pressão atmosférica, maior a capacidade da água de dissolver o oxigênio. A relação é determinada pela lei de Henry e pela lei de Dalton. A lei de Henry afirma que a solubilidade de um gás é proporcional à sua pressão parcial.
O sensor de medição de oxigênio consiste em um cátodo (geralmente feito de ouro e platina), um contra-eletrodo condutor de corrente (prata) e um eletrodo de referência sem corrente (prata). Os eletrodos são imersos em eletrólitos como KCl e KOH, e o sensor é coberto por um diafragma. O revestimento separa o eletrodo e o eletrólito do líquido que está sendo medido. Somente gases dissolvidos podem penetrar no revestimento, protegendo assim o sensor, evitando que o eletrólito escape e evitando que a intrusão de substâncias estranhas cause contaminação e envenenamento.
Uma tensão de polarização é aplicada entre o contra-eletrodo e o cátodo. Se o elemento de medição for imerso em água com oxigênio dissolvido, o oxigênio se difundirá através do separador e as moléculas de oxigênio presentes no cátodo (excesso de elétrons) serão reduzidas a íons hidróxido. [OH-]. O equivalente eletroquímico do cloreto de prata é precipitado no contra-eletrodo (com falta de elétrons). Para cada molécula de oxigênio, o cátodo emite 4 elétrons, e o contra-eletrodo aceita elétrons, formando uma corrente: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
O tamanho da corrente é proporcional à pressão parcial de oxigênio do esgoto medido. Este sinal, juntamente com o sinal de temperatura medido pelo resistor térmico no sensor, é enviado ao transmissor. O conteúdo de oxigênio armazenado no sensor é usado para calcular a relação entre a pressão parcial de oxigênio e a temperatura. O teor de oxigênio na água é calculado usando a curva de relação e depois convertido em uma saída de sinal padrão. A função do eletrodo de referência é determinar o potencial catódico.
