I. antecedentes de la industria e importancia del equipo
1.1 importancia del monitoreo del oxígeno disuelto (do)
El oxígeno disuelto (do) se refiere al contenido de oxígeno disuelto en el agua, que afecta directamente:
Capacidad de autopurificación del agua: do adecuado puede promover la degradación de la materia orgánica por microorganismos aeróbicos.
Supervivencia de organismos acuáticos: los organismos aeróbicos, como los peces, tienen bajos requisitos para do (generalmente ≥ 5 mg / l).
Tratamiento industrial del agua: control de ventilación del tratamiento de aguas residuales, suministro de oxígeno en el proceso de fermentación, control anticorrupción del agua de la caldera, etc.
1.2 Áreas de aplicación de los analizadores do en línea
Planta de tratamiento de aguas residuales: Monitoreo en tiempo real del tanque de ventilación, el tanque anaeróbico y la salida de agua para optimizar el consumo de energía de ventilación.
Planta de agua potable: Monitoreo do de agua de origen y agua de fábrica para evitar la oxidación de hierro y manganeso y la cría microbiana.
Aguas residuales industriales: control de procesos de alto consumo de oxígeno, como productos químicos, farmacéuticos, alimentos y bebidas.
Acuicultura: Monitoreo de estanques y sistemas de agua circulante para garantizar la salud de los cuerpos de agua de cría.
Monitoreo Ambiental: Monitoreo ecológico a largo plazo de ríos, Lagos y estaciones marinas.
1.3 técnicas de medición comunes
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| Método electroquímico (electrodo de membrana) | El oxígeno se reduce en el cátodo a través de una película transpirable, produciendo una señal de corriente eléctrica. | Amplia gama de aplicaciones, es necesario reemplazar regularmente la película / electrolito |
| Método óptico (enfriamiento por fluorescencia) | La intensidad luminosa de la sustancia fluorescente apagada por la molécula de oxígeno, que es inversamente proporcional a do | Libre de larga duración de mantenimiento y sin interferencias de h¿ s, adecuado para entornos hostiles |
| Similar al método electroquímico, pero con tensión polarizada | Alta precisión, ciertos requisitos para la velocidad de flujo |
2. breve descripción del principio de funcionamiento (tomando como ejemplo los Electrodos de membrana electroquímica)
La muestra de agua entra en la cavidad del electrodo y el oxígeno entra en el electrolito interno a través de la película transpirable.
Se produce una reacción de reducción en el electrodo de trabajo (cátodo):
O2+4 H++4e− →2H2O
El tamaño de la corriente generada es proporcional al contenido de oxígeno a través de la película y se convierte en una concentración de do (mg / l o ppm) a través del circuito.
La temperatura y la presión atmosférica pueden afectar la disolución del oxígeno, y el instrumento tiene un algoritmo incorporado de compensación de temperatura y compensación de presión atmosférica.
3. puntos clave del mantenimiento diario
3.1 Inspección diaria
Inspección de lectura: observar si el valor de do es razonable (en comparación con las expectativas del proceso o las tendencias históricas), e investigar las fluctuaciones anormales a tiempo.
Apariencia del electrodo: comprobar si la superficie de la película está rota, contaminada o adherida a burbujas.
Piscina de circulación / manga sumergida: se confirma que no hay obstrucciones, biopelículas o acumulación de sedimentos.
Compensación de temperatura / presión atmosférica: confirme que la temperatura del sensor es normal y que la entrada del valor de presión es correcta.
3.2 mantenimiento semanal
Limpiar la superficie de la película: limpie suavemente la película con una esponja suave o un paño suave con agua limpia para evitar arañazos.
Comprobar el nivel de electrolitos(método electroquímico): complementar el electrolito especificado por el fabricante cuando sea insuficiente.
Comprobar cables y conectores: evitar la entrada de agua o la corrosión y garantizar la transmisión estable de la señal.
Lavado del sistema de circulación: lavar el tubo de muestreo y el tanque de circulación con agua limpia para evitar la cría de microorganismos.
3.3 mantenimiento mensual
Reemplazar el sombrero / componente de membrana(método electroquímico): la contaminación o el envejecimiento de la membrana pueden reducir la velocidad y precisión de la respuesta.
Punto cero de calibración y rango(para más detalles, consulte la parte 4).
Comprobar la velocidad de flujo: asegúrese de que la velocidad de flujo de la muestra de agua a través de la superficie del electrodo esté dentro del rango recomendado por el fabricante (evite errores causados por el agua estática).
Desinfección del sistema (opcional): el ambiente propenso a bacterias se puede limpiar circularmente con bactericidas de grado alimenticio durante un corto período de tiempo.
3.4 mantenimiento trimestral / anual
Inspección completa de sensores y transmisores: incluye placas de circuito, terminales de cableado, sellos.
Reemplazo de consumibles: electrolito, tapa de membrana, anillo o, etc.
Verificación del rendimiento: en comparación con los métodos estándar de laboratorio, como el método yodométrico, la desviación debe estar en el rango permitido (+ 0,3 mg / l o ± 5%).
Copias de Seguridad de software / Firmware: guardar los parámetros de configuración para facilitar la recuperación de fallas.
IV. métodos y pasos de calibración
4.1 tipo de calibración
Calibración cero: determinar el valor de la señal de do = 0 en un ambiente anaeróbico.
Calibración del rango (calibración del pan): calibrar la respuesta de rango completo en un entorno estándar con una concentración de oxígeno conocida.
4.2 pasos de calibración del método electroquímico (ejemplo)
Preparativos
La calibración cero se realiza con una solución anaeróbica (como una solución de na₃ so ₃ al 5%).
Calibrar el rango con agua de aire saturada (a presión atmosférica, alrededor de 8,24 mg / l a 25 ° c) o una solución estándar de oxígeno con una concentración conocida.
Asegúrese de que los sensores de temperatura y presión del agua funcionen correctamente.
Calibración cero
Sumerja el electrodo en una solución anaeróbica y revuelva suavemente para garantizar que la solución sea uniforme.
Espere a que la lectura se estabilice (generalmente de 1 a 3 min) y ejecute la orden de calibración cero.
Registre el valor de la señal cero y verifique la deriva.
Calibración del rango
Coloque el electrodo en agua de aire saturado y realice la calibración del rango después de que la lectura se estabilice.
Si se utiliza una solución estándar de oxígeno, asegúrese de que la concentración de oxígeno de la solución se conozca y la temperatura se haya compensado.
verificación
Después de la calibración, se verifica con otra muestra de agua con una concentración conocida de oxígeno, y el error debe cumplir con los requisitos de precisión del instrumento.
Sensores ópticos: la mayoría de ellos utilizan una calibración de aire de un solo punto (calibración automática que expone el sensor al aire), generalmente no se necesita una calibración cero, solo se necesita una verificación comparativa regular.
4.3 precauciones
Antes de la calibración, deje que el sensor se caliente y se estabilice en el medio a medir (generalmente de 10 a 15 min).
Evitar el uso de métodos electroquímicos en agua que contiene altas concentraciones de h¿ s, so¿ y disolventes orgánicos, lo que puede conducir fácilmente a la intoxicación por membrana.
La solución anaeróbica y el agua de aire saturada para la calibración deben prepararse frescos para evitar fallos.
Registre el tiempo, el operador y las condiciones ambientales de cada calibración para la trazabilidad.
V. fallas comunes e investigación
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| Lectura anormalmente alta / baja | Contaminación o envejecimiento de la membrana, electrolitos insuficientes, falla de calibración | Limpiar o reemplazar la tapa de la película, rehidratar, recalibrar |
| Las lecturas fluctúan mucho | Superficie de la película de adhesión de burbujas, velocidad de flujo inestable, falla de compensación de temperatura | Eliminar burbujas, ajustar el caudal, comprobar el sensor de temperatura |
| Cortes de electrodos, daños en cables, fallas en transmisores | Comprobar el cableado, reemplazar los electrodos o el transmisor |
| Disminución de la permeabilidad de la membrana y deterioro de los electrolitos | Componentes de membrana de reemplazo y electrolitos |
| Deriva de la lectura óptica | Contaminación del sombrero fluorescente y atenuación de la fuente de luz | Limpiar el sombrero fluorescente y contactar con el fabricante para reemplazar los componentes ópticos |
VI. recomendaciones de gestión y optimización
Establecer sop: formular pasos detallados de Inspección diaria, mantenimiento, calibración y estándares de aceptación.
Plan de mantenimiento preventivo: formular una tabla periódica de acuerdo con la frecuencia de uso para evitar que las fallas repentinas afecten el control del proceso.
Registro y análisis de datos: utilice el sistema SCADA o LIMS para guardar datos históricos y detectar la deriva de tendencia a tiempo.
Gestión de piezas de repuesto: los sombreros de membrana, los electrolitos, los sombreros fluorescentes, etc., deben tener un inventario seguro.
Comparación periódica: verificación trimestral o semestral con métodos estándar de laboratorio (como la titulación winkler) para garantizar que los datos sean creíbles.
Capacitar a los operadores: comprender los diferentes principios de sensores, métodos de calibración y precauciones de Seguridad.
VII. observaciones finales
El analizador de oxígeno disuelto en línea es un equipo importante para garantizar la precisión de los datos de tratamiento de agua, producción industrial y monitoreo del medio ambiente ecológico. a través deMantenimiento diario estandarizado, calibración periódica e investigación de fallasPuede garantizar su funcionamiento estable a largo plazo y la precisión de la medición. Selección razonable de acuerdo con las características de las diferentes tecnologías de medición e integración en la gestiónMantenimiento preventivo y trazabilidad de datosPuede mejorar significativamente el nivel de control del proceso y la fiabilidad de los datos de monitoreo.