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          膜法余氯傳感器的透氣膜在長期使用后會出現(xiàn)哪些問題?

          更新時間:2025-07-07點擊次數(shù):52

          膜法余氯傳感器的透氣膜(通常為聚四氟乙烯、聚乙烯等材質(zhì)的選擇性透氣膜)是核心組件之一,其功能是允許水中的余氯(如 HClO、Cl?等小分子氣體)透過,同時阻隔懸浮物、大分子有機物、離子等干擾物質(zhì)。但長期使用后,透氣膜會因水質(zhì)、環(huán)境等因素出現(xiàn)多種問題,直接影響傳感器的檢測精度和穩(wěn)定性。以下是常見問題及成因分析:

          一、膜污染與堵塞

           

          物理性堵塞

           

          表現(xiàn):膜表面或孔隙被懸浮物、顆粒物覆蓋,余氯透過速率下降,傳感器響應(yīng)變慢(如原本 10 秒穩(wěn)定,變?yōu)?30 秒以上),檢測值偏低甚至無響應(yīng)。

          成因:

          水樣中高濁度物質(zhì)(如泥沙、黏土顆粒)、藻類、微生物絮體長期附著在膜表面;

          工業(yè)廢水中的膠體、顏料顆粒(如印染廢水)堵塞膜的微孔(孔徑通常為 0.1-1μm)。

          高發(fā)場景:污水處理廠出水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)灌溉水(含泥沙)等。

           

          化學(xué)性污染

           

          表現(xiàn):膜表面形成化學(xué)沉積層,透氣性永酒下降,即使清洗也無法恢復(fù)。

          成因:

          水中高濃度鈣、鎂離子(硬水)與投加的氯劑反應(yīng),生成難溶性鹽(如碳酸鈣)沉積在膜表面;

          含硫化物的水體(如工業(yè)廢水、市政污水)中,S2?與氯反應(yīng)生成硫單質(zhì),附著在膜上形成黑色污染層;

          含油脂、表面活性劑的水樣(如食品加工廢水),有機物滲透進膜的微孔并吸附,改變膜的透氣性能。

          二、膜老化與材質(zhì)劣化

           

          機械性能下降

           

          表現(xiàn):膜變脆、開裂或破損,失去選擇性透過能力,干擾物質(zhì)(如離子、大分子)直接進入電極反應(yīng)區(qū),導(dǎo)致檢測值劇烈波動或偏高。

          成因:

          長期浸泡在水中(尤其是高溫水體,如工業(yè)循環(huán)水,水溫>40℃),膜的高分子鏈發(fā)生水解或氧化,柔韌性降低;

          傳感器安裝位置振動(如泵體附近),膜與電極外殼摩擦導(dǎo)致局部破損;

          維護時清洗工具(如毛刷)過度用力,造成膜表面劃傷。

           

          透氣選擇性喪失

           

          表現(xiàn):膜對余氯的透過效率下降,同時對其他氣體(如 CO?、O?)的透過率增加,導(dǎo)致背景電流升高,檢測基線漂移。

          成因:

          水中強氧化劑(如臭氧、過氧化氫)長期作用,破壞膜的分子結(jié)構(gòu),使孔隙變大;

          紫外線照射(如戶外露天安裝)加速膜的老化降解(尤其非耐候性材質(zhì))。

          三、膜與電解液的交互問題

           

          電解液滲透與干涸

           

          表現(xiàn):膜的密封性下降,內(nèi)部電解液(如 KCl 溶液)通過膜的破損處或老化孔隙泄漏,導(dǎo)致電極反應(yīng)環(huán)境失衡,檢測信號減弱。

          成因:

          膜與電極殼體的密封膠老化(如硅膠密封圈硬化),出現(xiàn)縫隙;

          膜長期使用后親水性增強,電解液被水樣稀釋或反向滲透流失。

           

          電解液污染

           

          表現(xiàn):膜破損后,水樣中的雜質(zhì)(如重金屬離子、有機物)進入電解液,與參比電極反應(yīng)(如 Ag/AgCl 參比電極被 S2?污染生成 Ag?S),導(dǎo)致參比電位漂移,檢測精度驟降。

          四、對傳感器性能的綜合影響

          檢測精度下降:余氯透過量不足,導(dǎo)致檢測值偏低;干擾物質(zhì)穿透則導(dǎo)致檢測值偏高,誤差可達 ±0.1-0.5mg/L(遠超正常范圍)。

          響應(yīng)速度變慢:膜阻力增大,余氯達到電極表面的時間延長,從正常的 10-30 秒變?yōu)?1-5 分鐘,無法及時反饋水質(zhì)變化。

          校準(zhǔn)失效:膜性能不穩(wěn)定時,校準(zhǔn)曲線線性變差,即使頻繁校準(zhǔn),檢測值仍會快速漂移。

          總結(jié)與維護建議

          透氣膜的問題多源于污染、老化和機械損傷,解決方式包括:

           

          定期清洗(每周 1-2 次,用軟毛刷或中性清洗劑去除表面污染物);

          按廠家建議周期更換膜(通常 1-3 個月,水質(zhì)惡劣時縮短至 2 周);

          避免在高濁度、強腐蝕性、高溫水體中長時間使用(必要時搭配預(yù)處理裝置,如過濾單元)。

           

          及時處理膜的問題是保證膜法余氯傳感器精度的關(guān)鍵,否則可能導(dǎo)致工藝控制失誤(如飲用水消毒不足或過度投加)。


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