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溶解氧的概念可以理解為水中游離氧的含量，用ＤＯ表示，單位ｍｇ/Ｌ。溶解氧在實際的污水、廢水處理操作中具有舉足輕重的作用，這一指標(biāo)的惡化或者波動過大，往往會導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅波動，自然對處理效率的影響也非常明顯。
一、溶解氧的定義
應(yīng)該說，理論上來講，當(dāng)曝氣池各點監(jiān)測到的ＤＯ值略大于0（如0.01ｍｇ/Ｌ）時，可以理解為充氧正好滿足活性污泥中微生物對溶解氧的要求。但是事實上，我們還是沒有簡單的將溶解氧控制在大于０的水平，而是應(yīng)用教科書中的做法，把ＤＯ控制在１——３ｍｇ/Ｌ的范圍內(nèi)。究其原因還是因為，整個曝氣池而言，溶解氧的分布和各曝氣池區(qū)域內(nèi)的溶解氧需求是不一樣的。為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機(jī)物或自身代謝過程中對溶解氧的需求，才將ＤＯ控制在１——３ｍｇ/Ｌ。
但是，實際操作和書面上固定僵化的ＤＯ理論值往往是不同的，不能只是依照書面上理論值，還要充分結(jié)合實際情況！
從實際情況看，發(fā)現(xiàn)在實際運行中，很多情況下將溶解氧控制在１——３ｍｇ/Ｌ是沒有必要的，特別是控制超過３ｍｇ/Ｌ更是毫無意義，唯一的結(jié)果只是導(dǎo)致電能的浪費和出水中含有細(xì)小懸浮顆粒。所以，在根據(jù)書面理論同時要結(jié)合實際情況合理控制溶解氧。
二、溶解氧（DO）控制的過高，有什么危害？
以常用的活性污泥系統(tǒng)為例，每天供給曝氣池的COD的總量與曝氣池中活性污泥的總量之比即為食微比（其中供給的COD可以看作是提供給微生物的食物），食微比計算公式如下：
F/M=Q*COD/(MLVSS*Va)
式中：
F：Food代表食物，進(jìn)入系統(tǒng)的食物量(BOD)
M：Microorganism代表活性物質(zhì)量(污泥量)
Q：水量，
COD：進(jìn)出水COD的差值
MLVSS：活性污泥濃度
Va：曝氣池容積
通常食微比的合適范圍為0.1-0.25kgBOD5/kgMLSS.d之間，食微比過高說明微生物食物過剩，曝氣池處于高負(fù)荷運行狀態(tài)，食微比過低則曝氣池處于低負(fù)荷運行狀態(tài)。
食微比過高與過低會出現(xiàn)什么結(jié)果呢？
當(dāng)曝氣池處于合適的食微比范圍運行時，活性污泥絮體結(jié)構(gòu)良好，沉降性能優(yōu)良，出水清澈透明。
當(dāng)曝氣池處于高食微比運行狀態(tài)時，甚至超負(fù)荷運行時，由于食物過剩，活性污泥沉降性能變差，出水渾濁，廢水中的BOD難以被完全降解。
當(dāng)曝氣池處于低食微比運行狀態(tài)時，由于食物不足，活性污泥容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。
長期低食微比運行，可能導(dǎo)致污泥發(fā)生解絮，甚至誘發(fā)活性污泥絲狀菌膨脹。當(dāng)活性污泥出現(xiàn)老化現(xiàn)象并引發(fā)污泥發(fā)生解絮時，活性污泥絮體結(jié)構(gòu)會變得較為松散，出水中會攜帶很多細(xì)小的污泥碎片，導(dǎo)致出水的清澈度下降，水質(zhì)惡化。
了解完食微比以后，我們來看溶解氧對于處理效果的影響。高溶解氧會加快微生物的代謝作用。
當(dāng)曝氣池處于高食微比運行狀態(tài)時，維持相對較高的溶解氧是有利的，可加快廢水中有機(jī)物的降解速率。
當(dāng)曝氣池處于低食微比運行狀態(tài)時，如果仍然維持較高的溶解氧，由于食物不足，會促使活性污泥內(nèi)源代謝的加快發(fā)生，最終導(dǎo)致活性污泥解絮現(xiàn)象的發(fā)生，即通常所說的過曝氣現(xiàn)象。
所以，在好氧系統(tǒng)的運行中，溶解氧濃度的控制應(yīng)與食微比的控制密切相關(guān)，高食微比可控制較高的溶解氧濃度，促使有機(jī)污染物的有效降解。而相反，當(dāng)食微比不足時，則應(yīng)控制相對較低的溶解氧濃度，降低內(nèi)源代謝的速率，以避免污泥老化及污泥解絮現(xiàn)象的發(fā)生，同時也可以降低電耗和節(jié)約運行成本。
三、溶解氧的控制依據(jù)及優(yōu)化
主要依據(jù)：原水水質(zhì)(有機(jī)物、氮、磷）、活性污泥的濃度、污泥沉降比、pH、溫度、食微比（F/M)等進(jìn)行控制。
當(dāng)然，書面上給的理論值：一般好氧條件下溶解氧濃度為≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度為≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度為0.2-0.5 mg/L。具體還是要根據(jù)實際情況來把握。
1.原水水質(zhì)
一般原水中有機(jī)物含量越多，微生物分解代謝的耗氧量越多，以及硝化反應(yīng)等對溶解氧的需求，所以控制溶解氧時要注意進(jìn)水水量的變化和進(jìn)水中有機(jī)物的含量。
2.活性污泥濃度
在達(dá)到去除污染物、并到達(dá)排放濃度的情況下要盡量的降低活性污泥的濃度，這對于降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時，在低活性污泥濃度情況下，更要注意不要過度曝氣，否則會出現(xiàn)污泥膨脹，使得出水混濁；當(dāng)然，高的活性污泥濃度需要較高的溶解氧，否則會出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，使得污水處理效果受到抑制。
3.污泥沉降比
過度的曝氣會使細(xì)小的起泡附著在活性污泥的菌膠團(tuán)上，導(dǎo)致活性污泥上浮到液面，使得污泥沉降性能變差。在實際操作中應(yīng)該注意這個問題，特別是發(fā)生污泥絲狀膨脹時候，更容易導(dǎo)致曝氣的細(xì)小氣泡附著在菌膠團(tuán)上，繼而導(dǎo)致液面出現(xiàn)大量浮渣。
4.pH
通過對活性污泥濃度及微生物等的影響，間接的影響到溶解氧量。所以在污水處理控制時，除了要充分了解調(diào)節(jié)池功能外，還要與排放單位建立聯(lián)系，了解污水水質(zhì)情況，以便投加合適的試劑中和異常的pH。
5.溫度
不同溫度下，污水中的溶解氧濃度不同，會對活性污泥濃度及微生物等產(chǎn)生影響。低溫、高溫都會影響水中溶解氧和微生物活性，使得污水處理效率低下。對于北方的低溫，通常是建立地下或半地下室或室內(nèi)處理；對于高溫天氣，則是通過調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)池內(nèi)溫度進(jìn)而提高處理效率。
6.食微比（F/M)
食微比越高，越低，需氧量相對就越高，這可以知道我們在水處理過程中通過食微比值來達(dá)到節(jié)能的目的，即在保證處理效果的前提下，盡量提高食微比，以避免不必要的曝氣消耗。
四、水中溶解氧主要檢測方法
目前我國水中溶解氧測定的標(biāo)準(zhǔn)有兩種，其一是《水質(zhì)溶解氧的測量碘量法》，其二是《水質(zhì)溶解氧的測定電化學(xué)探頭法》。
1.碘量法測定
碘量法測定是目前水中溶解氧測定的主要方法之一。
主要是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，形成氫氧化錳。氫氧化錳的化學(xué)特性非常不穩(wěn)定，能夠和水中的溶解氧快速反應(yīng)，形成硫酸錳。
靜置15——20分鐘之后，加入濃硫酸，促使棕色的沉淀和溶液中加入的碘化鉀充分反應(yīng)，從而逐步析出碘。水中溶解氧越多，則析出的碘也就越多，溶液的顏色也越深。通過高精度移液管取出一定量反應(yīng)完成之后的水樣，然后用淀粉作為指示劑，通過標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，就可以獲知水中溶解氧的具體含量。
2.電極極譜法測定
相比于碘量法測定，電極極譜法測定更加先進(jìn)。
主要機(jī)理是在兩極之間加上恒定電壓，促進(jìn)電子從陰極流向陽極，從而形成一定的量的擴(kuò)散電流。
通過測量擴(kuò)散電流就能獲知水中溶解氧的含量，因為一定溫度下，水樣中的擴(kuò)散電流和水中溶解氧濃度成正比，通過定量分析，利用儀器就能讀出水樣中溶解氧的具體數(shù)值。
3.熒光法測定
熒光法測定的主要機(jī)理是利用熒光物質(zhì)的猝滅作用，降低熒光物質(zhì)中的熒光強(qiáng)度和縮短熒光維持的壽命，從而獲知水中溶解氧的含量。
水中溶解氧的含量越多，熒光的壽命也就越短。將調(diào)制好的藍(lán)光，照射到熒光物質(zhì)上，可發(fā)出相應(yīng)的紅光。水中溶解氧可帶走熒光能量，因此，紅光持續(xù)的時間和強(qiáng)度和溶解氧的濃度成反比，通過測量紅光和參比光之間的相位差，就能獲知水中的溶解氧的含量。
4.溶解氧儀法：溶氧儀由溶解氧傳感器和顯示儀表兩個部分組成。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極（陰極）和銀電極（陽極）及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)人電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。
工采網(wǎng)小編為大家介紹幾款溶解氧傳感器，KDS-25B是一款獨特的原電池式傳感器，是專門為水質(zhì)控制而開發(fā)的。這款溶解氧傳感器最顯著的特點就是，使用壽命長，不受CO2影響。溶解氧傳感器KDS-25B使用特殊酸性電解液，陰極采用惰性金屬金，陽極采用金屬鉛，氧氣以擴(kuò)散的方式通過氟樹脂膜參與氧化還原反應(yīng)，構(gòu)成一種氧鉛蓄電池，然后由內(nèi)部電阻將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)化成電壓輸出。產(chǎn)生的電流與溶解氧的濃度成正比，嚴(yán)格地來說是與氧分壓成正比（溶解氧含量越高，透過氟樹脂膜參與反應(yīng)的氧分子越多）。
Aqualabo OPTOD溶解氧傳感器PF-CAP-C-00160:OPTOD溶解氧傳感器使用熒光學(xué)測量技術(shù)，無需校正即可獲取準(zhǔn)確而可靠的測量數(shù)據(jù)。無需耗材與維護(hù)，OPTOP傳感器立刻就有投資回報。需要做的就是每2年替換一次DO disk。因為它不消耗氧氣，OPTOD傳感器可以用在所有媒介中；即使只有非常弱的水流量。
美國Global Water WQ-FDO光學(xué)溶解氧傳感器測量正基于一種減毒的熒光信號測量在一個定義的時間框架。熒光染料是刺激的傳感器膜由一個短波長光源。通過重新陷入被動狀態(tài),發(fā)出長波光線,這是記錄為測量信號。如果氧接觸染料通過擴(kuò)散膜背散射光的周期縮短accord-ing樣品的氧濃度。光學(xué)測量或多或少是一個高度精密的時間測量。為了處理這些時間盡可能精確測量,傳感器光學(xué)校準(zhǔn)光速。WQ-FDO被專門設(shè)計來滿足環(huán)境的要求要求moni-toring和科學(xué)研究領(lǐng)域,提供長期的、準(zhǔn)確和可靠的溶解氧mea-surement。傳感器已經(jīng)極低的電力re-quirements和4-20毫安輸出使其適合納入遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測設(shè)施。
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