עקרון העבודה של מד pH בנתח איכות מים
ישנן שתי שיטות התקנה עבור מדי pH: סוג זרימה וסוג טבילה. מתקן טיהור שפכים מאמץ בדרך כלל התקנת טבילה. לדוגמה, מד ה-pH של המתקן לטיהור שפכים מותקן במיכל הגלישה של תעלת החמצון, שם ערך ה-pH מייצג וזרימת המים יציבה, מה שלא יגרום להשפעה משמעותית על מד ה-pH.
עקרון העבודה של מד pH
ערך ה-pH של המים משתנה בהתאם לכמות החומרים המומסים, כך שערך ה-pH יכול להצביע באופן רגיש על שינויים באיכות המים. לשינוי בערך ה-pH יש השפעה משמעותית על הרבייה והישרדות של אורגניזמים, וגם משפיע באופן רציני על התפקוד הביוכימי של בוצה פעילה, המשפיעה על השפעת הטיפול. ערך ה-pH של מי שפכים נשלט בדרך כלל בין 6.5 ל-7. מים הם ניטרליים מבחינה כימית, וחלק ממולקולות המים מתפרקות באופן ספונטני ליוני מימן ויוני הידרוקסיד לפי הנוסחה הבאה: H2O=H++OH - . בתמיסה ניטרלית, הריכוזים של יון מימן H+ ויון הידרוקסיד OH - שניהם 10-7מול/ליטר, וערך ה-pH הוא הלוגריתם השלילי של ריכוז יוני המימן בבסיס 10: pH{{ 11}} לוג, כך שערך ה-pH של תמיסה ניטרלית הוא 7. אם יש עודף של יוני מימן, ערך ה-pH קטן מ-7, והתמיסה חומצית; להיפך, אם יש עודף של יוני הידרוקסיד, התמיסה תהיה בסיסית. ערך ה-pH נמדד בדרך כלל בשיטה הפוטנציומטרית, תוך שימוש באלקטרודת התייחסות לפוטנציאל קבוע ואלקטרודת מדידה ליצירת סוללה ראשית. עוצמת הכוח האלקטרו-מוטיבי של הסוללה העיקרית תלויה בריכוז יוני המימן וגם ב-pH של התמיסה.
על אלקטרודת המדידה ישנה גשושית זכוכית מיוחדת הרגישה ל-pH, העשויה מזכוכית מיוחדת שיכולה להוליך חשמל ולחדור ליוני מימן. יש לו את המאפיינים של דיוק מדידה גבוה ואנטי הפרעות טוב. כאשר בדיקת הזכוכית באה במגע עם יוני מימן, נוצר פוטנציאל. הפוטנציאל נמדד באמצעות חוט כסף תלוי בתמיסת כסף כלוריד כאלקטרודת ייחוס. ערכי pH שונים מביאים לפוטנציאלים שונים, המומרים לפלט 4-20mA סטנדרטי באמצעות משדר.
