氧氣溶解在水中的氧氣稱為溶解氧。
氧氣是各種生物生存的必要條件之一。魚、蝦、貝、藻類也是依靠溶解氧來維持其生命活動的。水中的溶氧量少而多變。淡水水體中溶解氧的飽和度為8~10毫克/升,不到空氣中氧含量的1/20。海水中的溶氧更少。這表明,水中魚、蝦、貝、藻類的呼吸條件較差,不時面臨著缺氧窒息的威脅。由于直接、間接缺氧而致死的魚類,有時甚至占養(yǎng)殖魚類死亡總數(shù)的60%。由此可見,掌握水中溶氧的動態(tài)規(guī)律,熟悉缺氧的原因及解決缺氧的對策對于正確組織養(yǎng)殖生產(chǎn)、改進技術(shù)奪取高產(chǎn)是很重要的。
溶氧電極的工作原理及其使用。青島Orion奧立龍溶解氧電極
溶解氧DO的定義:
溶解氧字面意思是水體中游離氧的含量,用DO表示,單位為mg/L或ppb。從理論上理解,當曝氣池各點監(jiān)測到的溶解氧值略大于0時,可以認為充氧正好滿足活性污泥中微生物對溶解氧的要求。由于就整個曝氣池而言,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,所以為了保守的穩(wěn)定活性污泥在分解有機物或自身代謝過程中對溶解氧的需求,理論上需要將曝氣池出水溶解氧控制在1~3mg/L的范圍內(nèi)。然而,實際運行中發(fā)現(xiàn),將溶解氧控制在1~3mg/L的范圍內(nèi),這個結(jié)果只能是浪費電能及導(dǎo)致出水含有細小懸浮顆粒,是沒有必要的。所以,只需要將溶解氧控制在1.0mg/L左右即可,合理又節(jié)能。 青島Orion奧立龍溶解氧電極高溶解氧有利于水體中各種污染物的降解,使水體得到更快的凈化。
氨氨:
在氧氣不足時由有機物質(zhì)分解而產(chǎn)生,或者由于氮化合物被反硝化細菌還原而生成。水生動物代謝的產(chǎn)物一般是以氨的狀態(tài)排出,淡水魚亦是如此。以NH3的形式存在。水溫升高,NH3的比率也增大。NH3和NH4+在水溶液中相互轉(zhuǎn)化,它們是性質(zhì)不同的兩種物質(zhì)。NH3對魚類和其他水生生物是有毒害的,而NH4+則無毒,NH3即使?jié)舛群艿鸵矔种启~類的生長。魚類對NH3長期耐受的Z大濃度為0.025毫克/升,允許極限指標為0.05毫克/升。天然水體中,NH3的含量一般較低,魚類和水生生物排泄的氨被水稀釋,硝化細菌亦能將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。因此,不會對魚類帶來多大影響。但在流水不暢、水生生物和魚類密度較高的水體內(nèi),氨的濃度可能會達到抑制魚類生長的程度,必須密切注意。
熒光法溶氧儀相對膜法的優(yōu)勢熒光法溶解氧測定儀的優(yōu)點更多些,膜法的容易被污泥把膜糊住,污泥對熒光法DO測量影響很小。熒光法測溶解氧確實比極譜法測量響應(yīng)快、使用時間長等優(yōu)點,但是熒光法溶解氧測定儀價格貴一些。傳統(tǒng)的膜式溶解氧測量儀由于膜和電解液的原因,需要經(jīng)常更換和清洗探頭,而且數(shù)據(jù)容易漂移。熒光法溶解氧測量不需要頻繁清洗探頭,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,效果是節(jié)約了能源以及保證了降解效果。綜合起來,熒光法溶解氧分析有以下幾點優(yōu)勢。
?無需標定。因為是熒光法設(shè)計。所以不需要進行標定,這樣就減少了儀器使用中的維護工作量。?測量結(jié)果穩(wěn)定。采用熒光法測量溶解氧因為測量過程中不會消耗任何物質(zhì),也不會消耗水中的溶解氧,所以這種測量方法測量結(jié)果更加穩(wěn)定。?減少清洗頻率。傳統(tǒng)膜法需要經(jīng)常清洗,否則會嚴重影響氧氣的透過,從而影響測量,熒光法對探頭的清潔要求不高,定期擦拭熒光帽即可。?無干擾。pH的變化、污水中含有的化學(xué)物質(zhì)、H2S、重金屬等不會對測量造成干擾,另外本身也會有氧化性,可能被普通溶解氧電極當作氧氣進行測量;電解液的二氧化碳會對測量造成影響,主要是改變了電解液的電導(dǎo)率,而LDO沒有電解液,所以不會受到二氧化碳的影響。 水環(huán)境保護的各種標準中,都規(guī)定有溶解氧的指標。
溶解氧(DO)過高有什么影響?
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表示食物,進入系統(tǒng)的食物量(BOD)M:Microorganism表示活性物質(zhì)量(污泥量)Q:水量,COD:進出水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,曝氣池處于高負荷運行狀態(tài),食微比過低則曝氣池處于低負荷運行狀態(tài)。 水中溶解氧含量受兩種影響:一是降低DO的耗氧量,包括好氧有機物降解耗氧量和高級代謝耗氧量。青浦區(qū)OAKTON溶解氧電極
通過呼吸和分解作用,溶解氧會在水中消耗,主要依靠空氣和光合作用進行補充。青島Orion奧立龍溶解氧電極
溶解氧的監(jiān)測:
由于溶解氧容易受到空氣中氧氣、溫度、濕度等因素影響,所以常常是運用在線檢測儀器或便攜式溶解氧檢測儀進行現(xiàn)場監(jiān)測。在檢測時,應(yīng)該將整個曝氣池劃分成若干區(qū)域,就整個區(qū)域范圍的溶解氧監(jiān)測值進行統(tǒng)計分析,用以摸清本系統(tǒng)的不同階段和時間點的溶解氧分布,這對后續(xù)系統(tǒng)的整體把握以及活性污泥故障分析非常有益。如果不具備這樣的檢測條件,可以通過監(jiān)測曝氣池出口端的溶解氧作為活性污泥系統(tǒng)對有機物降解進程的結(jié)果判斷。通常情況下,冬季充氧效果都要明顯優(yōu)于夏季。主要原因是冬季水溫較低,溶解氧的飽和度高,相反,在夏季溶解氧的飽和度低。 青島Orion奧立龍溶解氧電極