水在化學(xué)上是中性的，某些水分子自發(fā)地按照下式分解：H2O=HOH-，即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中，氫離子H和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l，pH值是氫離子濃度以10為為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù)：pH=-log，因此中性溶液中的pH值等于7。如果有過(guò)量的氫離子，則pH值小于7，溶液呈酸性，反之氫氧根離子過(guò)量，則溶液呈堿性
　　
　　水的pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。pH值的變化對(duì)生物的繁殖和生存有很大影響，同時(shí)還影響活性污泥生化作用，即影響處理效果，污水的pH值一般控制在6.5~7之間。pH值通常用電位法測(cè)量，通常用一個(gè)恒定電位的參比電極和測(cè)量電極組成一個(gè)原電池，原電池電動(dòng)勢(shì)的大小取決于氫離子的濃度，也取決于溶液的酸堿度。以采用GP-250A型電極和LP-3000型pH變送器為例，測(cè)量電極上有特殊的對(duì)pH反應(yīng)靈敏的玻璃探頭，具有測(cè)量精度高，抗干擾性好等特點(diǎn)。當(dāng)玻璃探頭和氫離子接觸時(shí)就產(chǎn)生電位。電位是通過(guò)懸吊在氯化銀溶液中銀絲對(duì)照參比電極測(cè)到的。pH值不同對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電位也不一樣，通過(guò)變送器將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4-20mA輸出。
　　
　　工業(yè)pH計(jì)的特點(diǎn)
　　
　　pH電極上的玻璃隨著時(shí)間推移會(huì)逐漸老化，梯度（單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值）惡化，花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定電位。一般電極的使用壽命為1年。另外，溫度對(duì)老化也有較大影響，100℃下貯存幾周的老化程度相當(dāng)于室溫下貯存一年的老化程度。
　　
　　pH計(jì)具有高精度、高可靠性、安裝及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)污染也較敏感，需要經(jīng)常標(biāo)定，一般每隔一個(gè)到一個(gè)半月標(biāo)定一次，每年更換依次電極。
　　
　　工業(yè)pH計(jì)的安裝和維護(hù)
　　
　　pH計(jì)的安裝方式有流通式和浸入式兩種。污水處理廠一般選用的是浸入式安裝。如該污水處理廠的pH計(jì)安裝在氧化溝的出口溢流漕內(nèi)，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩(wěn)，對(duì)pH計(jì)不會(huì)造成大的沖擊。
　　
　　定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測(cè)量和延長(zhǎng)儀表的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意傳感器和變送器之間的電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號(hào)將無(wú)法傳送至變送器。若電極不測(cè)量時(shí)，應(yīng)將保護(hù)套套上，它能使電極處于濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于延長(zhǎng)電極的使用壽命。每隔一個(gè)月左右，應(yīng)對(duì)電極進(jìn)行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡于清洗液中一段時(shí)間，而后用清水洗凈。傳感器支架也應(yīng)清洗。每次清洗之后要用緩沖劑溶液進(jìn)行標(biāo)定，用于標(biāo)定儀表的信號(hào)輸出斜率。