曝氣池是按照微生物的特性所設計的生化反應器,有機污染質(zhì)的降解程度主要取決于所設計的曝氣反應條件,利用活性污泥法進(jìn)行污水處理,池內提供一定污水停留時(shí)間,滿(mǎn)足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池內需要保持合適的溶解氧濃度來(lái)保證活性污泥的活性最大化。若溶解氧濃度太低就不能滿(mǎn)足細菌降解有機物的需氧量;若溶解氧濃度太高就會(huì )使細菌發(fā)生自身氧化,消耗細胞體本身的物質(zhì),從而導致活性污泥中毒。
那么,如何測定曝氣池的含氧量呢?下文將為讀者一一展開(kāi)。

二、溶解氧含量的測定方法
溶解在水中的空氣中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧。目前測定溶解氧有碘量法、覆膜電極法、熒光電極法。詳細對比請參照下表:
方法 | 碘量法 | 覆膜電極法 | 熒光電極法 |
原理 | 水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,水中溶解氧將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳,生成四價(jià)錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后,氫氧化物沉淀溶解,并與碘離子反應而釋放出游離碘。以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘,據滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。 | 覆膜溶解氧電極采用極譜式電極,陽(yáng)電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金(Pt)組成,兩者之間充滿(mǎn)特殊成份的電解液,由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測量時(shí),電極間加極化電壓,氧滲透過(guò)隔膜在陰極消耗,同時(shí)等量的氧在陽(yáng)極產(chǎn)生,這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行到兩邊的氧分壓相同時(shí)達到平衡.此時(shí)兩電極間的電流與氧分壓成正比,儀器檢測到此電流,再經(jīng)過(guò)一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時(shí)檢測被測量液的溫度,儀器采樣后進(jìn)行溫度補償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時(shí)的值。 | 熒光溶解氧電極基于熒光淬滅原理。藍光照射到熒光物質(zhì)上使熒光物質(zhì)激發(fā)并發(fā)出紅光,由于氧分子可以帶走能量(猝滅效應),所以激發(fā)的紅光的時(shí)間和強度與氧分子的濃度成反比。通過(guò)測量激發(fā)紅光與參比光的相位差,并與內部標定值對比,從而可計算出氧分子的濃度。 |
優(yōu)點(diǎn) | 化學(xué)方法較為精準。 | 快速、簡(jiǎn)易、可就地測量,所需儀器設備不復雜。而且樣品色度和渾濁度不影響測定。 | 快速、簡(jiǎn)易、可就地測量,所需儀器設備不復雜。相對覆膜電極,不用更換膜片和電解液,減少了維護工作量,提高了工作可靠性,維護簡(jiǎn)單,適用范圍更廣。 |
缺點(diǎn) | 操作復雜。當水中含有氧化性物質(zhì)、還原性物質(zhì)及有機物時(shí),會(huì )干擾測定。 | 每次使用前需要極化。測定時(shí),水中氧氣在陰極上反應而被消耗掉,所以電極周?chē)乃畼颖仨毐3謹噭?dòng),以補充氧氣,如果靜止測定,結果會(huì )偏低。不適用于氣泡較多的樣品。 | 電極價(jià)格相對覆膜電極較高 |
雷磁 儀器 |
ZD-1數字滴定器 | JPBJ-609L便攜式熒光溶解氧儀 | JPBJ-611Y便攜式熒光溶解氧儀 |
方法
碘量法
覆膜電極法
熒光電極法
原理
水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,水中溶解氧將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳,生成四價(jià)錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后,氫氧化物沉淀溶解,并與碘離子反應而釋放出游離碘。以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘,據滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。
覆膜溶解氧電極采用極譜式電極,陽(yáng)電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金(Pt)組成,兩者之間充滿(mǎn)特殊成份的電解液,由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測量時(shí),電極間加極化電壓,氧滲透過(guò)隔膜在陰極消耗,同時(shí)等量的氧在陽(yáng)極產(chǎn)生,這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行到兩邊的氧分壓相同時(shí)達到平衡.此時(shí)兩電極間的電流與氧分壓成正比,儀器檢測到此電流,再經(jīng)過(guò)一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時(shí)檢測被測量液的溫度,儀器采樣后進(jìn)行溫度補償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時(shí)的值。
熒光溶解氧電極基于熒光淬滅原理。藍光照射到熒光物質(zhì)上使熒光物質(zhì)激發(fā)并發(fā)出紅光,由于氧分子可以帶走能量(猝滅效應),所以激發(fā)的紅光的時(shí)間和強度與氧分子的濃度成反比。通過(guò)測量激發(fā)紅光與參比光的相位差,并與內部標定值對比,從而可計算出氧分子的濃度。
優(yōu)點(diǎn)
化學(xué)方法較為精準。
快速、簡(jiǎn)易、可就地測量,所需儀器設備不復雜。而且樣品色度和渾濁度不影響測定。
快速、簡(jiǎn)易、可就地測量,所需儀器設備不復雜。相對覆膜電極,不用更換膜片和電解液,減少了維護工作量,提高了工作可靠性,維護簡(jiǎn)單,適用范圍更廣。
缺點(diǎn)
操作復雜。當水中含有氧化性物質(zhì)、還原性物質(zhì)及有機物時(shí),會(huì )干擾測定。
每次使用前需要極化。測定時(shí),水中氧氣在陰極上反應而被消耗掉,所以電極周?chē)乃畼颖仨毐3謹噭?dòng),以補充氧氣,如果靜止測定,結果會(huì )偏低。不適用于氣泡較多的樣品。
電極價(jià)格相對覆膜電極較高
雷磁
儀器
ZD-1數字滴定器
JPBJ-609L便攜式熒光溶解氧儀
JPBJ-611Y便攜式熒光溶解氧儀
以上三種方法相比較,傳統碘量法需要的試劑多、操作復雜、需要工作人員有一定的技術(shù)水平;覆膜電極法和熒光電極法測定溶解氧快速簡(jiǎn)單,但覆膜法電極在氣泡較多的工作環(huán)境中無(wú)法正常工作,而熒光法可以用于氣泡較多的工作環(huán)境。曝氣池中由于曝氣存在大量的氣泡,十分容易影響覆膜電極的性能,因此使用熒光電極測量曝氣池中溶解氧是最優(yōu)選擇。
三、曝氣池中溶解氧含量的快速測定
1、儀器的準備
熒光溶解氧儀1臺(雷磁JPBJ-611Y便攜式熒光溶解氧儀)
熒光溶解氧電極(雷磁DO-962型溶解氧電極)

2、溶液的準備:零氧水、溶解氧飽和水。
3、校準儀器
(1)零氧標定:把溶解氧電極放入新鮮零氧水中,等待數據穩定后,確認零度標定結果。
(2)滿(mǎn)度標定:把溶解氧電極器放入溶解氧飽和水中,等待數據穩定后,確認滿(mǎn)度標定結果。
3、測定樣品
溶解氧電極放入樣品池中,待數值穩定后確認讀數。
本次實(shí)驗使用的雷磁JPBJ-611Y便攜式熒光溶解氧儀配備先進(jìn)的熒光溶解氧電極,操作簡(jiǎn)單快捷,可以在多種復雜的工作環(huán)境下使用,特別適用于污水處理領(lǐng)域惡劣的工況。電極配備沉降頭和長(cháng)達10米的防水電纜,用戶(hù)可以直接把電極放入需要的水位進(jìn)行測量。相關(guān)產(chǎn)品介紹點(diǎn)擊