技术文章
TECHNICAL ARTICLES延长恒电压余氯传感器的电极寿命,需结合其工作原理(依赖电极表面的电化学反应)和损耗机制(污染、腐蚀、镀层消耗等),从日常维护、水质预处理、运行参数优化三个维度采取针对性措施。以下是具体方法:
一、科学清洁:减少电极表面污染与钝化
电极表面的污染物(如有机物、生物膜、结垢)是导致灵敏度下降和寿命缩短的主要原因,需根据水质污染程度制定清洁周期和方式:
轻度污染水质(如自来水):
每 2-4 周用软布或海绵蘸去离子水擦拭电极表面,去除微量钙镁结垢;
每月用0.1mol/L 稀盐酸(或柠檬酸溶液) 浸泡 5-10 分钟,溶解碳酸盐垢,再用去离子水冲洗干净。
中等污染水质(如污水厂出水):
每 1-2 周用软毛刷蘸中性洗涤剂刷洗,去除有机附着物;
若有生物膜,每周用50-100ppm 次氯酸钠溶液浸泡 10 分钟(杀灭微生物),再用去离子水冲洗(避免残留次氯酸钠腐蚀电极)。
高污染水质(如工业废水):
每周用超声波清洗(功率 300-500W,时间 3-5 分钟),震碎顽固垢层;
若含硫化物或重金属,每月用1% 硝酸溶液浸泡 5 分钟(溶解硫化银、重金属沉淀),操作后需撤底冲洗(硝酸腐蚀性强)。
注意:清洁时避免用硬物(如金属刷)刮擦电极表面的铂金镀层,防止物理损伤。
二、水质预处理:降低污染物对电极的侵蚀
通过预处理减少水中高浓度污染物,从源头减轻电极负担:
过滤装置:在传感器前端加装5-10μm 精度过滤器(如 PP 棉滤芯),拦截悬浮颗粒物、藻类等,尤其适用于浊度>10NTU 的水体;
除硫 / 除重金属:若水中含硫化物(>0.1mg/L),可前置活性炭柱或硫化物去除树脂;含重金属(如铜、铁>0.5mg/L)时,加装螯合树脂过滤器,避免重金属在电极表面沉积;
pH 调节:若水质 pH<5 或>9(强酸 / 强碱),通过加药装置(如投加氢氧化钠或盐酸)将 pH 稳定在 6.5-8.5,减少及端 pH 对参比电极(银 / 氯化银)的腐蚀;
温度控制:若水温>40℃或<5℃,通过换热器将水温调节至 20-30℃(接近电极最佳工作温度),减缓电解液蒸发和镀层氧化速度。
三、运行参数优化:减少不必要的电极损耗
合理设置检测频率:非实时监测场景下(如泳池定时检测),将采样间隔从 “连续检测" 调整为 “每 10-30 分钟检测一次",减少电极持续参与电化学反应的时间,降低铂金镀层消耗;
避免高余氯环境长期运行:若水中余氯浓度>5mg/L(如工业废水消毒后),可在检测点前设置稀释装置(用去离子水稀释 1-5 倍),降低电极表面的氧化反应强度;
校准与维护同步:每次校准时同步清洁电极,避免因校准前电极污染导致的 “校准偏差",减少重复校准次数(频繁校准会增加电极损耗);
及时更换老化部件:参比电极的电解液(如 KCl 溶液)会逐渐渗漏或蒸发,当检测信号漂移频繁时,及时补充或更换电解液(部分传感器支持电解液加注),避免参比电极失效连带影响工作电极。
四、长期停用保护:防止电极闲置损坏
若传感器需停用 1 周以上,需进行保养:
用去离子水撤底清洗电极表面,去除残留污染物;
将电极浸泡在0.1mol/L KCl 溶液中(模拟参比电极环境),避免电极干燥导致镀层开裂或参比电极失效;
定期检查浸泡液液位,防止电极暴露在空气中氧化。
通过以上措施,可使清洁水质下的电极寿命延长至 24-30 个月,中等污染水质延长至 10-15 个月,高污染水质延长至 5-8 个月,显著降低更换成本和维护频率。核心原则是:减少污染附着、降低腐蚀风险、控制反应强度。