一、測定曝氣池溶解氧的意義

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，利用活性污泥法進行污水處理，池內提供一定污水停留時間，滿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保證活性污泥的活性最大化。若溶解氧濃度太低就不能滿足細菌降解有機物的需氧量；若溶解氧濃度太高就會使細菌發生自身氧化，消耗細胞體本身的物質，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。



 

二、溶解氧含量的測定方法

溶解在水中的空氣中的分子態氧稱為溶解氧。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，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價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，陽電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金（Pt）組成，兩者之間充滿特殊成份的電解液，由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測量時，電極間加極化電壓,氧滲透過隔膜在陰極消耗,同時等量的氧在陽極產生,這個動態過程進行到兩邊的氧分壓相同時達到平衡.此時兩電極間的電流與氧分壓成正比,儀器檢測到此電流,再經過一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時檢測被測量液的溫度,儀器采樣后進行溫度補償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時的值。	熒光溶解氧電極基于熒光淬滅原理。藍光照射到熒光物質上使熒光物質激發并發出紅光，由于氧分子可以帶走能量（猝滅效應），所以激發的紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。通過測量激發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。
優點	化學方法較為精準。	快速、簡易、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，維護簡單，適用范圍更廣。
缺點	操作復雜。當水中含有氧化性物質、還原性物質及有機物時，會干擾測定。	每次使用前需要極化。測定時，水中氧氣在陰極上反應而被消耗掉，所以電極周圍的水樣必須保持攪動，以補充氧氣，如果靜止測定，結果會偏低。不適用于氣泡較多的樣品。	電極價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，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價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，陽電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金（Pt）組成，兩者之間充滿特殊成份的電解液，由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測量時，電極間加極化電壓,氧滲透過隔膜在陰極消耗,同時等量的氧在陽極產生,這個動態過程進行到兩邊的氧分壓相同時達到平衡.此時兩電極間的電流與氧分壓成正比,儀器檢測到此電流,再經過一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時檢測被測量液的溫度,儀器采樣后進行溫度補償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時的值。

熒光溶解氧電極基于熒光淬滅原理。藍光照射到熒光物質上使熒光物質激發并發出紅光，由于氧分子可以帶走能量（猝滅效應），所以激發的紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。通過測量激發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。

優點

化學方法較為精準。

快速、簡易、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，維護簡單，適用范圍更廣。

缺點

操作復雜。當水中含有氧化性物質、還原性物質及有機物時，會干擾測定。

每次使用前需要極化。測定時，水中氧氣在陰極上反應而被消耗掉，所以電極周圍的水樣必須保持攪動，以補充氧氣，如果靜止測定，結果會偏低。不適用于氣泡較多的樣品。

電極價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水平；覆膜電極法和熒光電極法測定溶解氧快速簡單，但覆膜法電極在氣泡較多的工作環境中無法正常工作，而熒光法可以用于氣泡較多的工作環境。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。

 

本次實驗使用的雷磁JPBJ-611Y便攜式熒光溶解氧儀配備先進的熒光溶解氧電極，操作簡單快捷，可以在多種復雜的工作環境下使用，特別適用于污水處理領域惡劣的工況。電極配備沉降頭和長達10米的防水電纜，用戶可以直接把電極放入需要的水位進行測量。相關產品介紹點擊