【摘要】PH计是自动分析仪表中的一种，它能够检测污水水质的酸碱度，是污水处理过程中的常用设备。本文首先介绍自动分析仪表在污水处理中的重要性，其次介绍PH计的设计原理，然后对其在污水处理中的具体应用进行分析，最后介绍PH计的安装和维护。
【关键词】自动分析仪表；PH计；污水处理；应用分析
1前言
虽然目前我国的经济发展形势非常好，但是在环境保护方面却付出了很大的代价。目前我国的水资源严重短缺，然而城市污水和工业污水的过度排放又污染了可用的水资源，这就需要对污水进行检测和处理，达到标准之后才能排放，因此对自动分析仪表的要求也越来越高。
2自动分析仪表在污水处理中的重要性
目前人们生活水平不断提高，工业化进程也在加快，很多生活中的废水和工业生产过程中产生的污水不经处理直接排放，不仅污染了水源，也破坏了生态环境。随着人们的环保意识不断提高，人们已经开始重视对污水的检测和处理，需要从污水排放的源头进行根治。目前我国已经制定了一系列的指标，当水质达到这一系列标准的时候，才可以进行排放。对于不能达到标准的污水，必须进行处理之后再重新检测，直至达到标准为止［1］。为了测试污水是否达到排放标准，就需要自动分析仪表的参与。对污水进行检测是多个维度的，涉及到很多指标，比如水中COD含量、BOD含量、氨氮含量、总磷含量、总氮含量、溶解氧含量和PH值等等。只有综合测量这些指标，才能从整体上判定污水能否排放。在这个过程当中，如果采用人工方式，人们在测量、检验过程中会耗费大量的时间和金钱，而且由于反复操作，还可能会造成结果的不准确。但是自动分析仪表不仅能自动检测、分析污水的各种指标，还能在污水处理过程中实时跟踪、显示整体的处理情况，将污水处理过程规范化。因此自动分析仪表在污水处理过程中起着非常重要的作用［2］。
3PH计的工作原理
任何溶液都含有水，水本身能电离出氢离子［H+］和氢氧根离子［OH－］，因此溶液的酸碱度就可以利用［H+］的浓度来表示。值得一提的是纯水，纯水中存在微量的、完全等浓度的［H+］和［OH－］，各为10－7mol/l，因而纯水的酸碱度呈中性。由于任何一种溶液中［H+］和［OH－］的乘积都为10－14，知道两者中一个的浓度就能知道另一个的浓度了。PH值通常用氢离子［H+］的浓度来进行定义，其公式为:PH=－lg［H+］。由上可知，中性溶液的PH值为7，酸性溶液的PH值就小于7，碱性溶液的PH值则大于7，目前污水的PH值会控制在6．5到7之间［3］。用电位法测量溶液的PH值是最基本的方法。PH玻璃电极是基于测定玻璃电极薄膜两侧产生的接界电位差(膜电位)。当玻璃电极浸入被测溶液中时，玻璃膜内外两侧表面由于水化作用形成的水化层(凝胶层)具有氢功能，在此水化层上产生界面电位，其差值(即膜电位)与参比电极比较后即可测得溶液的PH值。PH计就是依照这个原理制造的。PH计在污水处理过程中能够比较准确地测量出污水的酸碱度，可靠性很高，在维护方面也比较容易。
4PH计在污水处理中的应用
通过对废水的PH值进行测定，就能够确定溶液目前的酸碱度，然后确定中和剂用量选择什么、选用多少，这样能够让废水处理的过程更加明确。另一方面，废渣中含有很多可以回收的金属，这些金属具有一定的回收和利用价值。最重要的一点就是，检测污水的酸碱度是否达到国家要求的排放标准。污水的酸碱度如果不能达到排放标准，就需要对污水进行重新处理后再排放，这样才能保护我国的水资源不受污染。在PH值的控制过程中，主要分为一级中和过程和二级中和过程。在一级中和过程中，如果整体控制水平比较低，那么整个反应就会不够充分，达不到设计要求，对污水的处理程度不够。但是一旦控制水平太高了，一些有很多价值的有价金属还没有经过回收利用就直接融进泥饼废渣中了，不符合节约能源的目标。一级中和过程控制得好的话，有价金属就可以得到有效回收，还能让污水处理的效果更好。因此，一级中和过程中PH值过高过低不仅影响有价金属的回收和利用，还影响了反应的过程。在二级中和过程中，如果将PH值维持在比较低的情况下，重金属就仍然存在于污水中而不沉淀，这样就影响其回收利用。但是控制的比较高的话，有价金属的回收利用又会受到影响。在污水处理的过程中有一种比较普遍的处理模式就是流化处理，但是硫化处理过程一旦控制不当，就可能会影响污水的整体处理效果，可能会让污水不能达到国家的排放标准，导致对污水的反复处理，这样既浪费时间也浪费金钱。在PH计的使用过程中对仪表进行观察和分析，可以发现选择电极是非常重要的元件。可以说，选择电极在一定程度上决定了PH计的工作质量。目前选择电极已经发展出很多种，各具特色。在污水处理过程中对各种选择电极进行测试和试验后发现，玻璃电极的表现非常稳定和出色，因此玻璃电极在处理污水的PH计中应用非常广泛。当前市场上的PH计有两种，一种是便携式，另一种是在线式。便携式因便于携带而得名，也因此应用得更加广泛。便携式的维护也非常简单。在一周的使用过程中，用标准液进行一次标定就能保证其正常运转。电极也需要维护。在每次使用完后，将玻璃电极清洗干净并放在清水中浸泡，这样能够延长电极的使用寿命。在线式PH计比较耐用，但电极也需要定期清洗。由于我国对PH计的研发比较晚，目前使用的玻璃电极很多都是国外产品。但是经过多年的实际运用，PH计在污水处理行业中发挥出了越来越大的作用。希望我国科研机构能够加大研发力量，制造出更加准确耐用的PH计。
5PH计的安装和维护
水池中应用时可选沉入式PH计;管道中应用时可选流通式PH计，但流速不宜过高;温度变化较大的场合可选带温度补偿型;被测介质有粘附或结垢特性时可选清洗型。污水处理的现场环境比较潮湿，但应保证传感器和变送器之间的电缆是干燥的。当电极长时间不用时，要保持湿润状态，可以套上保护套。在一段时间的使用之后，要进行清洗。其它需要注意的还有:污水温度要小于100℃;远离强磁场;远离振动等。维护和安装到位就能保证PH计正常工作。
6结语
本文首先介绍自动分析仪表在污水处理行业中的重要作用，然后介绍了PH计的工作原理以及在污水处理中的应用，最后介绍了安装和维护的一些注意事项。
参考文献:
［1］宋雯雯．溶解氧分析仪和pH计在污水处理中的应用［J］．天津建设科技，2008(S1):145～147．
［2］宁利．实验型造纸污水处理自动监控系统的商业机电论文设计与应用［D］．广州:华南理工大学，2012．
［3］曹波．生活污水处理监控系统的设计与实现［D］．广州:华南理工大学，2012．
作者：顾明 单位：辽宁北方环境保护有限公司
