电子式工业酸度计及配套系统适应性实验及结果分析

1 概述

    pH值作为一个重要的控制参数，在油田污水处理过程中，直接影响水质的达标程度。针对pH值测量过程中暴露出来的问题，通过室内和现场的对比实验，对酸度计及其配套系统在电极的型一号、清洗方式、安装形式、水质等主要环处理测控系统的要求。我们在大量调研和以前已经使用过的系统的基础上决定选用的电极是玻璃电极和金属电极。由于玻璃电极价格低，测量精度高，所以选用玻璃电极作为测量电极。金属锑电极具有使用寿命长，免维护等优点，且能适用于温度较高(如<55℃)的复杂环境，但测试精度较低，测试范围窄，主要研究考虑采用何种清洗方式能解决电极容易结垢以及被油污染等问题。而且还没有发现在油田污水类似环境中应用的报道。因此，我们研究的主要目的是:金属电极能否消除结垢、油污染等影响测试的不利因素。

2 实验方案及测试原理

2.1  pHG-242工业酸度计

    pHG-242工业酸度计(自研)与相应的酸度发送器配套，用于连续测量工业流程中水溶液的酸度(pH值)。pHG电子工业酸度计是基于化学分析中的电化学分析原理完成对溶液pH值的测量，由pH玻璃电极(pH传感器)和参比电极组成的化学原电池，其电位E与溶液中的pH值符合能斯特公式。

2.2 电极选型及测量原理

2.2.1 锑电极

    锑电极是一种氧化还原电极，可以通过测量锑一三氧化二锑之间的电位差来测量溶液的PH值，要能连续地测量溶液的pH值，应随时对与被测溶液接触的锑电极表面进行清洗，清洗污垢和氧化物，以保持锑电极的新鲜表面，满足纯锑表面与被测溶液接触，从而再形成一层新Sb203的薄面，如此周而复始，以保证溶液pH的测量精度及可靠性。

2.2.2 玻璃电极

    pH玻璃电极主要由以下几部分组成:PH敏感膜，内参比电极系统，电极支杆，电极帽，电极引线。内参比电极系统包括Ag-AgCI电极和内参比溶液，它的作用就是把膜电位引出与甘汞电极形成电动势，以此来测量溶液的pH值。

2.3 电极清洗方式

    在线pH测量经常遇到电极污染和电极表面结垢的问题。在油田污水处理过程中，污水中含有大量的钙盐、原油、悬浮固体颗粒、胶状物、化学试剂等，经常因电极被污染或结垢使PH计的灵敏度和测量精度降低，甚至失效，而是动戈整个控制系统失灵，严重地影响了水质的达标。为了减少维护工作量，使在线测量正常进行，除了合理地选择取样点位置和过滤装置外，还必须选择合适的清洗方法。实验选用的清洗方式有:超声清洗、机械刮板清洗、叶轮清洗以及溶液喷射清洗等。