1、溶解氧概述

溶解氧（DO）是溶解氧的縮寫，是表征水溶液中氧濃度的參數(shù)，是溶解在水中的游離氧。

溶解氧的單位是mg/L，以每升水中的氧毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)。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；相反，當(dāng)溶解氧較低時(shí)，水體中的污染物降解較慢。

2、影響溶解氧的因素

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(jī)物降解耗氧量和高級(jí)代謝耗氧量；另一種是增加DO的復(fù)氧，主要包括空氣中氧氣的溶解、曝氣方式等。這兩種作用的相互消長(zhǎng)和流動(dòng)，使水中溶解氧含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化。

影響水中溶解氧含量的環(huán)境因素包括水溫、氧分壓、鹽度等因素。

1. 水溫

當(dāng)氧分壓和含鹽量一定時(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變化更顯著。

2. 含鹽量

當(dāng)水溫和氧分壓一定時(shí)，水中含鹽量越高，水中溶解氧的飽和含量越低。海水的含鹽量遠(yuǎn)高于淡水。在相同條件下，溶解氧在海水中。飽和度比淡水低得多。天然淡水的含鹽量變化很小，所以含鹽量對(duì)溶解氧飽和度的影響很小，可以根據(jù)純水的飽和度來(lái)近似計(jì)算。

3. 氧氣分壓

當(dāng)水溫含鹽量一定時(shí)，水中溶解氧的飽和含鹽量隨著液面氧分壓的增加而增加。

3、溶解氧的監(jiān)測(cè)

由于溶解氧容易受到空氣中的氧氣、溫度、濕度等因素的影響，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)常采用在線檢測(cè)設(shè)備或便攜式溶解氧檢測(cè)儀。試驗(yàn)時(shí)將整個(gè)曝氣池劃分為若干區(qū)域，對(duì)整個(gè)區(qū)域的溶氧監(jiān)測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出系統(tǒng)不同階段和時(shí)間點(diǎn)的溶氧分布情況。這對(duì)于后續(xù)系統(tǒng)很重要。對(duì)活性污泥失效的整體理解和分析非常有用。如果沒(méi)有這樣的檢測(cè)條件，可以監(jiān)測(cè)曝氣池出口處的溶解氧，作為活性污泥系統(tǒng)降解有機(jī)物過(guò)程的最終結(jié)果。一般情況下，冬季增氧效果明顯好于夏季。主要原因是冬季水溫低，溶解氧飽和度高。相反，夏季溶解氧飽和度較低。

溶解氧測(cè)量方法：（碘量法）

1. 原則

向水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀。水中溶解的氧將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳，形成棕色的四價(jià)氫氧化錳沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解，與碘離子反應(yīng)釋放游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放的碘，根據(jù)滴定溶液的消耗量計(jì)算溶解氧含量。

2. 試劑

硫酸錳溶液：稱取480g硫酸錳（MnSO4·4H2O），溶于水中，用水稀釋至1000mL。將此溶液加入酸化的碘化鉀溶液中，遇淀粉不會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色。

堿性碘化鉀溶液：稱取500g氫氧化鈉溶于300-400mL水中；分別稱取碘化鉀150g，溶于200mL水中。氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩種溶液合并，混合，用水稀釋至 1000mL。如果有沉淀，放置過(guò)夜，倒出上清液，保存在棕色瓶中，用橡皮塞塞住，避光保存。此溶液經(jīng)酸化后，遇淀粉不應(yīng)呈藍(lán)色。

1+5硫酸溶液。

1%(m/V)淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，加少量水調(diào)成糊狀，再用新開水稀釋至100mL。冷卻后加入0.1g 水楊酸或0.4g 氯化鋅進(jìn)行防腐處理。

 0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取重鉻酸鉀1.2258g，在105-110下干燥2h，溶解在水中，轉(zhuǎn)移到1000mL量瓶，加水稀釋至刻度，搖勻。

硫代硫酸鈉溶液：稱取3.2g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）溶于沸水中，加入0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000mL，置棕色瓶中備用。使用0.02500mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。

硫酸，ρ=1.84。

3. 測(cè)量程序

溶解氧的固定：將移液管插入溶解氧瓶的液面，加入硫酸錳溶液1mL、堿性碘化鉀溶液2mL，蓋上瓶塞，倒置混勻數(shù)次，靜置. 通常固定在采樣點(diǎn)。

打開塞子，立即將移液管插入液面，加入2.0mL硫酸。蓋上瓶塞，倒置搖勻，待沉淀全部溶解后，置于暗處?kù)o置5分鐘

移取100.00mL上述溶液至250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去，記錄硫代硫酸鈉溶液劑量。

4. 計(jì)算

溶解氧（O2，mg/L）=M*V*8000/100

M——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；

V--滴定消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL）。

5. 注意事項(xiàng)

如果水樣中含有100-200mg/L Fe3，可加入1mL 40%氟化鉀溶液以消除干擾。

如果水樣中含有氧化性物質(zhì)（如游離氯等），應(yīng)提前加入相當(dāng)量的硫代硫酸鈉去除

4、溶解氧與其他控制指標(biāo)的關(guān)系

1. 溶解氧與原水成分的關(guān)系

溶解氧與原水組分的關(guān)系重點(diǎn)考察原水中有機(jī)物含量與溶解氧的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，原水中有機(jī)物含量越多，微生物分解這些有機(jī)物需要消耗的溶解氧就越多，反之則越少。因此，在控制曝氣時(shí)，要注意配水量與廢水中有機(jī)物的含量相匹配。

當(dāng)進(jìn)水量為平時(shí)1.5倍時(shí)，若不調(diào)整曝氣率，曝氣池出水的溶氧會(huì)過(guò)低，有時(shí)甚至低于0.5mg/L，不利于活性污泥發(fā)揮高效處理效果。如果進(jìn)水流量不增加，但廢水中有機(jī)物濃度過(guò)高，對(duì)溶解氧的需求量也會(huì)增加，那么曝氣池出水的溶解氧就會(huì)過(guò)低。原水中某些特殊成分的存在也會(huì)影響充氧效果。例如，水中含有洗滌劑，使曝氣池液面有一層隔離大氣的隔離層，進(jìn)而影響曝氣效果的提高。

2. 溶解氧與活性污泥濃度的關(guān)系

溶解氧與活性污泥濃度的關(guān)系還是比較密切的。通常可以看出，高活性污泥濃度對(duì)溶解氧的要求明顯高于低活性污泥濃度。因此，要達(dá)到污染物的去除，達(dá)到排放濃度，應(yīng)盡可能降低活性污泥的濃度，這對(duì)減少曝氣量和降低電耗非常有利。

同時(shí)，在活性污泥濃度較低的情況下，應(yīng)注意不要過(guò)度曝氣，以免溶解氧過(guò)高，使活性污泥過(guò)氧化，不利于污泥的出水。二沉池。通常可以看到流出的二沉池出水中未沉降的顆粒較多，這就是氧化活性污泥在分解后的出水中分解的原因。同樣高濃度的活性污泥對(duì)溶解氧的需求也非常高。活性污泥的濃度不能在沒(méi)有控制的情況下增加。這樣，氧氣供應(yīng)就跟不上，就會(huì)出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。自然，活性污泥的處理效果受到抑制。

3. 溶解氧與活性污泥沉降比的關(guān)系

溶解氧與活性污泥沉降率的關(guān)系可以理解為溶解氧對(duì)活性污泥沉降性能的影響。主要有以下兩種情況：

過(guò)度曝氣容易使細(xì)小的氣泡附著在活性污泥的細(xì)菌膠束上，使活性污泥上浮至液面，產(chǎn)生浮渣。

活性污泥的可壓縮性變差，特別是當(dāng)活性污泥中的絲狀細(xì)菌膨脹時(shí)，更容易造成曝氣的細(xì)小氣泡附著在細(xì)菌膠束上，進(jìn)而造成液面大量浮渣。

5、 溶氧控制基礎(chǔ)與優(yōu)化

主要依據(jù)：原水水質(zhì)（有機(jī)物、氮、磷）、活性污泥濃度、污泥沉降比、pH值、溫度、食品微米比（F/M）等進(jìn)行控制。

當(dāng)然，書面給出的理論值：一般好氧條件下溶解氧濃度≥2.0 mg/L，厭氧條件下溶解氧濃度≤0.2 mg/L，缺氧該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(lái)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，硝化等對(duì)溶解氧的需求量就越大，所以在控制溶解氧時(shí)，應(yīng)注意進(jìn)水量和進(jìn)水量的變化。進(jìn)水中有機(jī)物的含量。

2. 活性污泥濃度

當(dāng)污染物被去除，達(dá)到排放濃度時(shí)，應(yīng)盡可能降低活性污泥的濃度，這對(duì)減少曝氣和降低電耗非常有利。同時(shí)，在活性污泥濃度低的情況下，更要注意不要過(guò)度曝氣，否則會(huì)發(fā)生污泥膨脹，使出水渾濁；當(dāng)然，高活性污泥濃度需要更高的溶解氧，否則會(huì)發(fā)生缺氧現(xiàn)象，抑制污水處理效果。

3. 污泥沉降率

過(guò)度曝氣會(huì)使細(xì)小的氣泡附著在活性污泥的細(xì)菌膠束上，使活性污泥浮到液面，使污泥的沉降性能變差。這個(gè)問(wèn)題在實(shí)際操作中要注意，特別是污泥發(fā)生絲狀膨脹時(shí)，更容易造成曝氣的小氣泡附著在菌膠團(tuán)上，進(jìn)而造成液面上大量浮渣表面。

4. 溫度

在不同溫度下，污水中溶解氧的濃度不同，會(huì)影響活性污泥和微生物的濃度。低溫和高溫都會(huì)影響水中的溶解氧和微生物 活性，導(dǎo)致污水處理效率低下。北方氣溫低，一般設(shè)置地下或半地下室或室內(nèi)處理；針對(duì)高溫天氣，通過(guò)調(diào)節(jié)水箱來(lái)調(diào)節(jié)水箱內(nèi)溫度，提高處理效率。

5. 食品微生物學(xué)（男/女）

食物微量比例越高越低，相對(duì)需氧量就越高。這說(shuō)明我們可以通過(guò)水處理過(guò)程中的食微比來(lái)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。避免不必要的曝氣消耗。

6、對(duì)厭氧池和缺氧池的控制

厭氧細(xì)菌的新陳代謝不需要氧氣。可以說(shuō)，氧氣對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一種有毒物質(zhì)。因此，要求系統(tǒng)中的溶解氧為零。在反應(yīng)的情況下，為了進(jìn)行反硝化，要求系統(tǒng)的溶解氧低于0.5mg/L，一般低于0.2mg/L的稱為厭氧階段，而大于0.2mg/L 小于0.5mg/L 稱為缺氧段。

為了降低厭氧或缺氧池的DO含量，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行工作。

1. 攝入量

污水一般溶解氧很少，但如果經(jīng)過(guò)曝氣沉砂池或在充氧前落入水中，則需考慮減少風(fēng)量或降低水滴以減少充氧。

2. 返回污泥

沉淀池進(jìn)水溶解氧較好，只要沉淀池不進(jìn)行反硝化，溶解氧過(guò)多會(huì)使回流污泥的溶解氧過(guò)高。

3. 內(nèi)部返回

AO/AAO 均設(shè)計(jì)有內(nèi)部回流。通過(guò)控制內(nèi)回流泵附近的曝氣，曝氣池這一段的空氣量比其他段少，內(nèi)回流帶回的溶解氧也少。