水質分析儀器的工作原理與特點
污水處理廠使用的分析儀有兩種：pH計和溶解氧分析儀。
一、pH計的工作原理
水的pH值取決于溶解物質的量，因此pH值可以靈敏地指示水質的變化。 pH值的變化對生物的繁殖和生存影響很大，也嚴重影響活性污泥的生化效果，即處理效果。污水的pH值一般控制在6.5～7之間。
水是化學中性的，部分水分子按下列公式自發分解：H2O=H++OH-，分解成氫離子和氫氧根離子。
在中性溶液中，氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度均為10-7mol/l，pH值為以10為底的氫離子濃度的對數的負數：pH=-log ，所以中性溶液的pH值等于7。如果氫離子過量，則pH值小于7，溶液呈酸性；相反，如果氫氧根離子過量，則溶液呈堿性。
pH值通常采用電位法測量。原電池通常由恒電位參比電極和測量電極組成。原電池的電動勢取決于氫離子的濃度和溶液的 pH 值。該工廠使用 CPS11 型 pH 傳感器和 CPM151 型 pH 變送器。
測量電極上有一個對 pH 值敏感的特殊玻璃探頭。它是由能導電并能穿透氫離子的特殊玻璃制成。具有測量精度高、抗干擾性好等特點。當玻璃探針與氫離子接觸時，會產生電位。電位由懸浮在氯化銀溶液中的銀線控制參比電極測量。 pH值不同，對應的電位不同，由變送器轉換成標準的4-20mA輸出。
2、溶解氧分析儀的工作原理
水中的含氧量可以充分顯示水的自凈程度。對于使用活性污泥的生物處理廠，了解曝氣池和氧化溝的含氧量非常重要。污水中溶解氧的增加，會促進厭氧微生物以外的生物活動，從而去除揮發性物質，容易自然氧化離子凈化污水。
測定氧含量的方法主要有三種：自動比色分析和化學分析測量、順磁測量和電化學測量。水中溶解氧的量一般用電化學方法測量。工廠采用COS4型溶解氧傳感器和COM252型溶解氧變送器。
氧氣易溶于水，其溶解度取決于溫度、水面總壓、分壓和水中溶解的鹽分。大氣壓越高，水溶解氧氣的能力就越大。這種關系由亨利定律和道爾頓定律決定。亨利定律指出氣體的溶解度與其分壓成正比。
以COS4氧氣測量傳感器為例。電極由陰極（通常由金和鉑制成）、載流對電極（銀）和無電流參比電極（銀）組成。將電極浸入電解液中，例如 In KCl 和 KOH，傳感器上覆蓋有隔膜。隔膜將電極和電解液與被測液體隔開，從而保護傳感器，可防止電解液逸出，以及可能造成污染和中毒的異物侵入。
在對電極和陰極之間施加極化電壓。如果將測量元件浸入溶解有氧氣的水中，氧氣會通過隔膜擴散，陰極上出現的氧分子（多余的電子）會被還原為氫氧根離子：
O2+2H2O+4e-® 4OH-。
氯化銀的電化學當量沉積在對電極上（電子不足）：4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-。對于每個氧分子，陰極發射 4 個電子，反電極接受電子形成電流。電流的大小與污水的氧分壓成正比。該信號與由傳感器上的熱阻測量的溫度信號一起發送。變送器利用傳感器中存儲的氧含量、氧分壓和溫度之間的關系曲線，計算出水中的氧含量，然后轉換成標準信號輸出。
參比電極的作用是確定陰極電位。 COS4溶解氧傳感器的響應時間為：3分鐘后為*終測量值的90%，9分鐘后為*終測量值的99%；*小流速要求為 0.5cm/s。
三、pH計的特點
pH電極上的玻璃會隨著時間的推移逐漸老化，梯度（單位pH變化引起的電極輸出電位的變化）會變差，需要很長時間才能達到穩定的電位。
一般電極的使用壽命可達兩年。此外，溫度對老化也有較大影響。在 100°C 下儲存數周的老化程度相當于在室溫下儲存一年的老化程度。 pH計具有精度高、可靠性高、安裝維護方便、對污染敏感等優點。它需要經常校準。一般每隔一到一個半月校準一次，每兩年更換一次電極。
4、溶解氧儀的特點
溶解氧儀具有安裝方便、校準周期長（3～4個月）、對其他物質不敏感等特點。并且可以監測隔膜和探頭中電解液的使用情況。通常，電解液和隔膜每一到三年更換一次。
