當(dāng)前污水處理中的生物處理大多是采用厭氧與好氧相結(jié)合的處理工藝，溶解氧在實(shí)際的廢水生物處理操作中具有舉足輕重的作用，這一指標(biāo)的不合適或波動(dòng)過大，會(huì)迅速導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)受到?jīng)_擊，進(jìn)而影響處理效率。因此在實(shí)際生化處理工藝中，需嚴(yán)格控制溶解氧的含量。

一、溶解氧的概述 

溶氧（DO)是溶解氧（Dissolved Oxygen）的簡稱，是表征水溶液中氧的濃度的參數(shù)，是溶解在水中的游離態(tài)氧。

溶解氧的單位為mg/L,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是表征水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)。溶解氧高有利于對(duì)水體中各類污染物的降解，從而使水體較快得以凈化；反之，溶解氧低，水體中污染物降解較緩慢。 

二、影響溶解氧的因素 

水中溶解氧含量受到兩種作用的影響：一種是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有機(jī)物降解的耗氧，先進(jìn)代謝耗氧；另一種是使DO增加的復(fù)氧作用，主要有空氣中氧的溶解，曝氣手段等。這兩種作用的相互消長，使水中溶解氧含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化。 

影響水中溶解氧的含量的環(huán)境因素有水溫，氧分壓，鹽度等因素。 

1. 水溫

在氧氣分壓，含鹽量一定時(shí)，溶解氧的飽和含量隨著水溫的升高而降低。低溫下溶解氧的飽和含量隨溫度的變化更加顯著。 

2. 含鹽量

在水溫，氧分壓一定時(shí)，水的含鹽量越高，水中溶解氧的飽和含量越小海水的含鹽量比淡水的含鹽量高的多，在相同條件下，溶解氧在海水中的飽和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水體內(nèi)含鹽量的變化幅度很小，所以含鹽量對(duì)溶解氧的飽和含量影響不大，可以近似以純水中的飽和含量計(jì)算。  

3. 氧氣的分壓

在水溫含鹽量一定時(shí)，水中溶解氧的飽和含鹽量隨著液面上氧氣分壓的增大而增大。 

三、溶解氧DO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(yùn)用在線檢測儀器或便攜式溶解氧檢測儀進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。在檢測時(shí)，應(yīng)該將整個(gè)曝氣池劃分成若干區(qū)域，就整個(gè)區(qū)域范圍的溶解氧監(jiān)測值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用以摸清本系統(tǒng)的不同階段和時(shí)間點(diǎn)的溶解氧分布，這對(duì)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(duì)有機(jī)物降解進(jìn)程的終結(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。

溶解氧的測定方法：（膜電極法）

1. 原理

本方法所采用的電極由一小室構(gòu)成，室內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)，用選擇性薄膜將小室封閉住。實(shí)際上水和可溶解物質(zhì)離子不能透過這層膜，但氧和一定數(shù)量的其他氣體及親水性物質(zhì)可透過這層薄膜。將這種電極浸入水中進(jìn)行溶解氧測定。

因原電池作用或外加電壓使電極間產(chǎn)生電位差。這種電位差，使金屬離子在陽極進(jìn)入溶液，而透過膜的氧在陰極還原。由此所產(chǎn)生的電流直接與通過膜與電解質(zhì)液層的氧的傳遞速度成正比，因而該電流與給定溫度下水樣中氧的分壓成正比。因膜的滲透性明顯地隨溫度而變化，所以必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償?？刹捎脭?shù)學(xué)方法（使用計(jì)算圖表、計(jì)算機(jī)程序）；也可使用調(diào)節(jié)裝置；或者利用在電極回路中安裝熱敏元件加以補(bǔ)償。某些儀器還可對(duì)不同溫度下氧的溶解度的變化進(jìn)行補(bǔ)償。

2. 方法的適用范圍
 

本方法適用于天然水、污水和鹽水，如果用于測定海水或港灣水這類鹽水，須對(duì)含鹽量進(jìn)行校正。

本方法不僅可以用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定，還可用于現(xiàn)場測定和自動(dòng)在線連續(xù)監(jiān)測。

根據(jù)所采用電極的不同類型，可測定氧的濃度（mg/L)，或氧的飽和百分率（％溶解氧），或者二者皆可測定。本方法可測定水中飽和百分率為0％至100％的溶解氧。大多數(shù)儀器能測定高于100％的過飽和值。一般儀器僅適用于溶解氧大于0.1mg/L的水樣測定。

本方法適于測定色度高及混濁的水，還適于測定含鐵及能與碘作用的物質(zhì)的水，而上述物質(zhì)會(huì)干擾碘量法測定。一些氣體和蒸氣如氯、二氧化硫、硫化氫、胺、氨、二氧化碳、溴和碘能擴(kuò)散并通過薄膜，如果上述物質(zhì)存在，會(huì)影響被測電流而產(chǎn)生干擾。樣品中存在其他物質(zhì)，會(huì)因引起薄膜阻塞、薄膜損壞或電極被腐蝕而干擾被測電流。這些物質(zhì)包括溶劑、油類、硫化物、碳酸鹽和藻類等。

3. 儀器

萊博圖推出的LBT-DO270便攜式溶解氧測試儀，高分辨率的溶解氧測試儀，在廢水，水產(chǎn)養(yǎng)殖和發(fā)酵等各種領(lǐng)域的運(yùn)用中游刃有余。

產(chǎn)品特點(diǎn)

●全新設(shè)計(jì)，握持舒適，方便輕盈，簡易操作。
●65*40mm，超大LCD背光顯示屏。
●IP67防塵防水等級(jí)，機(jī)身浮水設(shè)計(jì)。
●可選擇溶解氧單位：濃度mg/L，飽和度% 。
●一鍵檢視設(shè)定狀態(tài)，包含：電極常數(shù)，斜率，以及儀表的各種設(shè)定狀態(tài)。
●標(biāo)配Clark極譜溶氧電極
●自動(dòng)溫度補(bǔ)償，鹽度/大氣壓力輸入后自動(dòng)補(bǔ)償。
●HOLD讀值鎖定功能
●溫度偏移調(diào)整
●256組量測數(shù)值存儲(chǔ)功能
●兩節(jié)1.5V AAA電池，超長電池使用壽命。
●配置CP337操作臺(tái)便攜包

技術(shù)規(guī)格

配套電極

4.試劑

①無水亞硫酸鈉（Na2SO3）或七水合亞硫酸鈉（Na2SO3·7H2O)。

②二價(jià)鉆鹽，例如六水合氯化鈷（II）(COC12·6H2O)。

5.步驟

使用測量儀器時(shí)，應(yīng)遵照制造廠的說明書正確調(diào)整和測量，一般儀器的使用和校正步驟如下：

（1)測量技術(shù)和注意事項(xiàng)

①不得用手觸摸膜的活性表面。

②在更換電解質(zhì)和膜之后，或當(dāng)膜干燥時(shí)，都要使膜濕潤，只有在讀數(shù)穩(wěn)定后，才能進(jìn)行校準(zhǔn)，見下述（2)。所需時(shí)間取決于電解質(zhì)中溶解氧消耗所需要的時(shí)間。

③當(dāng)將電極浸入樣品中時(shí)，應(yīng)保證沒有空氣泡截留在膜上。

④樣品接觸電極的膜時(shí)，應(yīng)保持一定的流速，以防止與膜接觸的瞬間將該部位樣品中的溶解氧耗盡，而出現(xiàn)虛假的讀數(shù)。應(yīng)保證樣品的流速不致使讀數(shù)發(fā)生波動(dòng)，在這方面要參照儀器制造廠家的說明。

⑤對(duì)于分散樣品，測定容器應(yīng)能密封以隔絕空氣并帶有攪拌器（例如電磁攪拌棒）。將樣品充滿容器至溢流，密閉后進(jìn)行測量。調(diào)整攪拌速度使讀數(shù)達(dá)到平衡后保持穩(wěn)定，并不得夾帶空氣。

⑥對(duì)流動(dòng)樣品，例如河道，要檢驗(yàn)是否可保證有足夠的流速。如不夠，則需在水樣中往復(fù)移動(dòng)電極，或者取出分散樣品按上段敘述的方法測定。

(2）校準(zhǔn)

校準(zhǔn)步驟在下述①至③中敘述，但必須參照儀器制造廠家的說明書。

①調(diào)節(jié)：調(diào)整儀器的電零點(diǎn)，有些儀器有補(bǔ)償零點(diǎn)，則不必調(diào)整。

②檢驗(yàn)零點(diǎn)：檢驗(yàn)零點(diǎn)（如需調(diào)整零點(diǎn)）時(shí)，可將電極浸入每升已加入1g亞硫酸鈉和約lmg鈷鹽（II）的蒸餾水中，進(jìn)行校零。10min內(nèi)應(yīng)得到穩(wěn)定讀數(shù)。

③接近飽和值的校準(zhǔn)：在一定溫度下，向水中曝氣，使水中氧的含量達(dá)到飽和或接近飽和。在這個(gè)溫度下保持15min再測定溶解氧的濃度，例如用碘量法測定。

④調(diào)整儀器：將電極浸沒在瓶內(nèi)，瓶中*充滿按上述步驟制備并標(biāo)定好的樣品。讓探頭在攪拌的溶液中穩(wěn)定10min以后（有的儀器只需約2min )。如果必要，調(diào)節(jié)儀器讀數(shù)至樣品已知的氧濃度。當(dāng)儀器不能再校準(zhǔn)，或儀器響應(yīng)變得不穩(wěn)定或較低時(shí)（見廠家說明書），應(yīng)更換電解質(zhì)或（和）膜。

(3）測定

按照廠家說明書對(duì)水樣進(jìn)行測定。在電極浸入樣品后，使停留足夠的時(shí)間，待電極與待測水溫一致并使讀數(shù)穩(wěn)定。由于所用儀器型號(hào)不同及對(duì)結(jié)果的要求不同，必要時(shí)要檢驗(yàn)水溫和大氣壓力。

(4）結(jié)果的表示

溶解氧的濃度（mg/L):溶解氧的濃度以每升中氧的毫克數(shù)表示，取值到小數(shù)點(diǎn)后第1位。當(dāng)測量樣品時(shí)的溫度不同于校準(zhǔn)儀器時(shí)的溫度，應(yīng)對(duì)儀器讀數(shù)給予相應(yīng)校正。有些儀器可以自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。該校正考慮到了在兩種不同溫度下溶解氧濃度的差值。要計(jì)算溶解氧的實(shí)際值，需將測定溫度下所得讀數(shù)乘以下列比值（Cm / Ce ), Cm為測定溫度下的溶解氧濃度；Ce為校準(zhǔn)溫度下的溶解氧濃度。

四、溶解氧和其他控制指標(biāo)的關(guān)系

1. 溶解氧與原水成分的關(guān)系

溶解氧和原水成分的關(guān)系，重點(diǎn)是原水成分中有機(jī)物含量和溶解氧的關(guān)系。具體表現(xiàn)在原水中有機(jī)物含量越多，微生物為代謝分解這些有機(jī)物所需消耗的溶解氧就越多，相反就越少了。所以在控制曝氣的時(shí)候，要注意水量和廢水中有機(jī)物的含量相匹配。

當(dāng)進(jìn)水量是平時(shí)的1.5倍時(shí)，若不調(diào)整曝氣量的話，會(huì)出現(xiàn)曝氣池出水溶解氧過低，有時(shí)甚至?xí)陀?.5mg/L，不利于活性污泥發(fā)揮高效率處理效果。如果進(jìn)水流量沒有增加，但是廢水中有機(jī)物濃度過高時(shí)，同樣也會(huì)出現(xiàn)對(duì)溶解氧需求增大，繼而出現(xiàn)曝氣池出水溶解氧過低的現(xiàn)象。原水中一些特殊成分的存在，同樣也會(huì)影響充氧效果。比如水中洗滌劑的存在、使得曝氣池液面存在隔絕大氣的隔離層，進(jìn)而影響曝氣效果的提升。

2. 溶解氧與活性污泥濃度的關(guān)系

溶解氧和活性污泥濃度的關(guān)系還是比較密切的，通?？吹降氖歉呋钚晕勰酀舛葘?duì)溶解氧的需求明顯高于低活性污泥濃度對(duì)溶解氧的需求。所以，要達(dá)到去除污染物，并達(dá)到排放濃度的情況下，要盡量降低活性污泥的濃度，這對(duì)降低曝氣量、減少電力消耗是非常有利的。

同時(shí)，在低活性污泥濃度情況下，需注意不要過度曝氣，以免出現(xiàn)溶解氧過高，對(duì)僅有的活性污泥出現(xiàn)過度氧化現(xiàn)象，這樣對(duì)二沉池的出水不利。

通常可以看到二沉池出水中夾雜較多的未沉降顆粒流出，這就是被氧化的活性污泥解體后分解在出水中的緣故。同樣高活性污泥濃度對(duì)溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的將活性污泥濃度一直升高，這樣會(huì)出現(xiàn)供氧跟不上而出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，自然，活性污泥的處理效果也就受到抑制了。

3. 溶解氧與活性污泥沉降比的關(guān)系

溶解氧和活性污泥沉降比的關(guān)系，可以理解為溶解氧對(duì)活性污泥沉降性的影響。主要會(huì)出現(xiàn)以下2種情況：

• 過度曝氣容易使細(xì)小的空氣氣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而產(chǎn)生浮渣。

   

• 活性污泥的壓縮性變差，特別是活性污泥發(fā)生絲狀菌膨脹的時(shí)候，更加容易導(dǎo)致曝氣的細(xì)小氣泡附著在菌膠團(tuán)上，繼而導(dǎo)致液面產(chǎn)生大量浮渣。

五、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(shí)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(duì)溶解氧的需求，所以控制溶解氧時(shí)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(duì)于降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時(shí)，在低活性污泥濃度情況下，更要注意不要過度曝氣，否則會(huì)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(huì)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(huì)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(shí)際操作中應(yīng)該注意這個(gè)問題，特別是發(fā)生污泥絲狀膨脹時(shí)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. 溫度

不同溫度下，污水中的溶解氧濃度不同，會(huì)對(duì)活性污泥濃度及微生物等產(chǎn)生影響。低溫、高溫都會(huì)影響水中溶解氧和微生物活性，使得污水處理效率低下。對(duì)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(duì)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。

5. 食微比（F/M)

食微比越高，越低，需氧量相對(duì)就越高，這可以知道我們?cè)谒幚磉^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。

六、厭氧與缺氧池的DO控制

厭氧菌代謝不需要氧氣，可以說氧氣對(duì)他們是有毒物質(zhì)，因此要求系統(tǒng)內(nèi)溶解氧等于零；缺氧反應(yīng)是兼性菌參與的生化反應(yīng)，兼性菌是可以在好氧也可以在缺氧的情況下反應(yīng)，為了反硝化的進(jìn)行要求系統(tǒng)的溶解氧在0.5mg/L以下，一般小于0.2mg/L就稱為厭氧段，大于0.2mg/L小于0.5mg/L稱為缺氧段。

為減少厭氧或者缺氧池DO含量可以從一下幾個(gè)方面做工作。

1. 進(jìn)水

污水一般溶解氧很少，但是如果經(jīng)過曝氣沉砂池或進(jìn)水前有跌落充氧就要考慮控制減少氣量或減少落差，以減少充氧。

2. 回流污泥

沉淀池進(jìn)水的溶解氧夠用就好，只要沉淀池不發(fā)生反硝化就好，太多的溶解氧會(huì)使回流污泥溶解氧過高。

3. 內(nèi)回流

AO/AAO都設(shè)計(jì)有內(nèi)回流，可以通過控制內(nèi)回流泵附近的曝氣使曝氣池這一段氣量少于其他段，則內(nèi)回流帶回去的溶解氧也會(huì)較少。