一、引言
在医院废水、市政自来水、泳池循环水、工业冷却水以及食品加工和电子超纯水等场景中,余氯与pH始终是最关键的两项基础控制指标。二者既相互影响,又分别决定不同的工艺目标:余氯直接代表消毒剂的有效浓度和持续杀菌能力,pH则从化学平衡、动力学、腐蚀与结垢等多个维度影响余氯的形态和效率。
在实际工程中,如果只监测余氯或只关注pH,均难以保证稳定达标。因此必须采用系统化的双参数联控方案。SUNTEX上泰作为专业的水质在线监测仪表供应商,凭借精准的传感器、先进的控制算法和完善的系统解决方案,为余氯与pH的联合应用提供了坚实的技术保障。
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二、余氯与pH的相互关系
1.化学平衡机制
o在pH 6.5~7.5之间,水中余氯主要以次氯酸(HOCl)存在,杀菌效率最高。
o当pH升高至碱性,余氯则更多转化为次氯酸根(OCl⁻),杀菌活性明显降低。
2.副产物与风险
o pH过高容易导致投加过量,增加三卤甲烷等消毒副产物的生成。
o pH过低则会加剧腐蚀,对管网和设备寿命不利。
3.温度和动力学
o高温条件下反应更快,但余氯衰减速度也加快。
o结合pH调控,可提高CT值(浓度×接触时间),从而提升整体消毒效果。
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三、测量系统构成与选型
1.传感器层
o pH电极:玻璃电极或耐污染型,适用于不同水质。
o余氯探头:膜覆盖式(高精度)或无膜安培式(低维护)。
o温度探头:用于温度补偿。
2.控制器层
o支持多参数接入(余氯+pH+温度),内置PID控制。
o具备继电器开关量、4–20mA信号输出、RS485通讯。
3.执行设备层
o计量泵、电动阀,与加药装置形成闭环控制。
o设置接触池,确保足够的消毒停留时间。
4.数据平台层
o SCADA或PLC系统,实现数据上传、报警联动和远程监控。
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四、安装与运行要点
1.取样条件
o使用恒流旁路流通池,避免气泡和强烈紊流。
o取样点应设置在加药点下游,确保充分混合。
2.探头安装
o pH电极保持垂直或倾斜,防止气泡附着。
o余氯探头避免强流直冲。
3.电气布线
o高阻抗信号线与动力线分开布置,避免电磁干扰。
o通讯线采用屏蔽双绞线,并设置终端电阻。
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五、标定与控制策略
1.pH标定
o使用两点或三点缓冲液,保证精度。
o斜率与零点应在合理范围内。
2.余氯标定
o通过“无氯水零点校准+比对实验室滴定数据”实现高精度标定。
3.控制目标
o医院废水:余氯偏高(≥10mg/L),pH 6.8–7.4。
o泳池水:余氯0.3–0.6mg/L,pH 7.2–7.6。
o工业循环水:余氯0.5–1.0mg/L,结合碱度与电导率调控。
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六、应用案例
1.医院废水
o通过pH控制在7左右,余氯控制在10–12mg/L,实现杀菌彻底。
o药剂使用量降低20%,且数据远程上传至医院监控平台。
2.市政供水
o保持低浓度余氯,满足居民饮水安全,减少消毒副产物。
o系统具备远程报警功能,提升运行可靠性。
3.泳池循环水
o利用双参数+浊度辅助控制,实现水质稳定与舒适性。
o避免高峰期波动,提升游客体验。
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七、维护与日常管理
1.定期巡检:检查曲线稳定性,发现漂移及时清洗或更换电极。
2.探头清洗:轻污环境清水冲洗,重污环境可用稀酸清洗。
3.自动清洗系统:在高污染水体中可配置自动冲洗,降低人工维护。
4.备件管理:建立更换周期台账,保证长期可靠性。
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八、结论
SUNTEX上泰余氯与pH的双参数联控,能够显著提高水处理系统的安全性、稳定性和经济性。通过科学的传感器选型、合理的安装、精准的标定及智能化的数据管理,工程现场能够长期保持达标运行,并降低药剂和维护成本。
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