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溶解氧是什么?

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文章附图

1、溶解氧概述

溶解氧(DO)是溶解氧的缩写,是表征水溶液中氧浓度的参数,是溶解在水中的游离氧。

溶解氧的单位是mg/L,以每升水中的氧毫克数表示。水中溶解氧的多少是水体自净能力的一个指标。高溶解氧有利于水体中各种污染物的降解,使水体得到更快的净化;相反,当溶解氧较低时,水体中的污染物降解较慢。

2、影响溶解氧的因素

水中溶解氧含量受两种影响:一是降低DO的耗氧量,包括好氧有机物降解耗氧量和高级代谢耗氧量;另一种是增加DO的复氧,主要包括空气中氧气的溶解、曝气方式等。这两种作用的相互消长和流动,使水中溶解氧含量呈现出时空变化。

影响水中溶解氧含量的环境因素包括水温、氧分压、盐度等因素。

1. 水温

当氧分压和含盐量一定时,溶解氧的饱和含量随着水温的升高而降低。低温下溶解氧的饱和含量随温度变化更显着。

2. 含盐量

当水温和氧分压一定时,水中含盐量越高,水中溶解氧的饱和含量越低。海水的含盐量远高于淡水。在相同条件下,溶解氧在海水中。饱和度比淡水低得多。天然淡水的含盐量变化很小,所以含盐量对溶解氧饱和度的影响很小,可以根据纯水的饱和度来近似计算。

3. 氧气分压

当水温含盐量一定时,水中溶解氧的饱和含盐量随着液面氧分压的增加而增加。

3、溶解氧的监测

由于溶解氧容易受到空气中的氧气、温度、湿度等因素的影响,现场监测常采用在线检测设备或便携式溶解氧检测仪。试验时将整个曝气池划分为若干区域,对整个区域的溶氧监测值进行统计分析,找出系统不同阶段和时间点的溶氧分布情况。这对于后续系统很重要。对活性污泥失效的整体理解和分析非常有用。如果没有这样的检测条件,可以监测曝气池出口处的溶解氧,作为活性污泥系统降解有机物过程的最终结果。一般情况下,冬季增氧效果明显好于夏季。主要原因是冬季水温低,溶解氧饱和度高。相反,夏季溶解氧饱和度较低。

溶解氧测量方法:(碘量法)

1. 原则

向水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾。水中溶解的氧将低价锰氧化成高价锰,形成棕色的四价氢氧化锰沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,与碘离子反应释放游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放的碘,根据滴定溶液的消耗量计算溶解氧含量。

2. 试剂

硫酸锰溶液:称取480g硫酸锰(MnSO4·4H2O),溶于水中,用水稀释至1000mL。将此溶液加入酸化的碘化钾溶液中,遇淀粉不会产生蓝色。

碱性碘化钾溶液:称取500g氢氧化钠溶于300-400mL水中;分别称取碘化钾150g,溶于200mL水中。氢氧化钠溶液冷却后,将两种溶液合并,混合,用水稀释至 1000mL。如果有沉淀,放置过夜,倒出上清液,保存在棕色瓶中,用橡皮塞塞住,避光保存。此溶液经酸化后,遇淀粉不应呈蓝色。

1+5硫酸溶液。

1%(m/V)淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,加少量水调成糊状,再用新开水稀释至100mL。冷却后加入0.1g 水杨酸或0.4g 氯化锌进行防腐处理。

0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液:称取重铬酸钾1.2258g,在105-110下干燥2h,溶解在水中,转移到1000mL量瓶,加水稀释至刻度,摇匀。

硫代硫酸钠溶液:称取3.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于沸水中,加入0.2g碳酸钠,用水稀释至1000mL,置棕色瓶中备用。使用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液进行校准。

硫酸,ρ=1.84

3. 测量程序

溶解氧的固定:将移液管插入溶解氧瓶的液面,加入硫酸锰溶液1mL、碱性碘化钾溶液2mL,盖上瓶塞,倒置混匀数次,静置. 通常固定在采样点。

打开塞子,立即将移液管插入液面,加入2.0mL硫酸。盖上瓶塞,倒置摇匀,待沉淀全部溶解后,置于暗处静置5分钟

移取100.00mL上述溶液至250mL锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去,记录硫代硫酸钠溶液剂量。

4. 计算

溶解氧(O2mg/L=M*V*8000/100

在哪里:

M——硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L);

V--滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL)。

5. 注意事项

当水样中含有亚硝酸盐时,会干扰测量。可加入叠氮化钠分解水中的亚硝酸盐以消除干扰。添加方法是预先在碱性碘化钾溶液中加入叠氮化钠。

如果水样中含有100-200mg/L Fe3,可加入1mL 40%氟化钾溶液以消除干扰。

如果水样中含有氧化性物质(如游离氯等),应提前加入相当量的硫代硫酸钠去除

4、溶解氧与其他控制指标的关系

1. 溶解氧与原水成分的关系

溶解氧与原水组分的关系重点考察原水中有机物含量与溶解氧的关系。具体来说,原水中有机物含量越多,微生物分解这些有机物需要消耗的溶解氧就越多,反之则越少。因此,在控制曝气时,要注意配水量与废水中有机物的含量相匹配。

当进水量为平时1.5倍时,若不调整曝气率,曝气池出水的溶氧会过低,有时甚至低于0.5mg/L,不利于活性污泥发挥高效处理效果。如果进水流量不增加,但废水中有机物浓度过高,对溶解氧的需求量也会增加,那么曝气池出水的溶解氧就会过低。原水中某些特殊成分的存在也会影响充氧效果。例如,水中含有洗涤剂,使曝气池液面有一层隔离大气的隔离层,进而影响曝气效果的提高。

2. 溶解氧与活性污泥浓度的关系

溶解氧与活性污泥浓度的关系还是比较密切的。通常可以看出,高活性污泥浓度对溶解氧的要求明显高于低活性污泥浓度。因此,要达到污染物的去除,达到排放浓度,应尽可能降低活性污泥的浓度,这对减少曝气量和降低电耗非常有利。

同时,在活性污泥浓度较低的情况下,应注意不要过度曝气,以免溶解氧过高,使唯一的活性污泥过氧化,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颗粒较多,这就是氧化活性污泥在分解后的出水中分解的原因。同样高浓度的活性污泥对溶解氧的需求也非常高。活性污泥的浓度不能在没有控制的情况下增加。这样,氧气供应就跟不上,就会出现缺氧现象。自然,活性污泥的处理效果受到抑制。

3. 溶解氧与活性污泥沉降比的关系

溶解氧与活性污泥沉降率的关系可以理解为溶解氧对活性污泥沉降性能的影响。主要有以下两种情况:

过度曝气容易使细小的气泡附着在活性污泥的细菌胶束上,使活性污泥上浮至液面,产生浮渣。

活性污泥的可压缩性变差,特别是当活性污泥中的丝状细菌膨胀时,更容易造成曝气的细小气泡附着在细菌胶束上,进而造成液面大量浮渣。

5、 溶氧控制基础与优化

主要依据:原水水质(有机物、氮、磷)、活性污泥浓度、污泥沉降比、pH值、温度、食品微米比(F/M)等进行控制。

当然,书面给出的理论值:一般好氧条件下溶解氧浓度≥2.0 mg/L,厌氧条件下溶解氧浓度≤0.2 mg/L,缺氧该条件下溶解氧浓度为0.2-0.5 mg/L。具体还是要根据实际情况来把握。

1. 原水水质

一般原水中有机物含量越多,微生物分解代谢的耗氧量,硝化等对溶解氧的需求量就越大,所以在控制溶解氧时,应注意进水量和进水量的变化。进水中有机物的含量。

2. 活性污泥浓度

当污染物被去除,达到排放浓度时,应尽可能降低活性污泥的浓度,这对减少曝气和降低电耗非常有利。同时,在活性污泥浓度低的情况下,更要注意不要过度曝气,否则会发生污泥膨胀,使出水浑浊;当然,高活性污泥浓度需要更高的溶解氧,否则会发生缺氧现象,抑制污水处理效果。

3. 污泥沉降率

过度曝气会使细小的气泡附着在活性污泥的细菌胶束上,使活性污泥浮到液面,使污泥的沉降性能变差。这个问题在实际操作中要注意,特别是污泥发生丝状膨胀时,更容易造成曝气的小气泡附着在菌胶团上,进而造成液面上大量浮渣表面。

4. 温度

在不同温度下,污水中溶解氧的浓度不同,会影响活性污泥和微生物的浓度。低温和高温都会影响水中的溶解氧和微生物活性,导致污水处理效率低下。北方气温低,一般设置地下或半地下室或室内处理;针对高温天气,通过调节水箱来调节水箱内温度,提高处理效率。

5. 食品微生物学(男/女)

食物微量比例越高越低,相对需氧量就越高。这说明我们可以通过水处理过程中的食微比来达到节能的目的,即在保证处理效果的前提下,尽量提高食微比。避免不必要的曝气消耗。

6、对厌氧池和缺氧池的控制

厌氧细菌的新陈代谢不需要氧气。可以说,氧气对他们来说是一种有毒物质。因此,要求系统中的溶解氧为零。在反应的情况下,为了进行反硝化,要求系统的溶解氧低于0.5mg/L,一般低于0.2mg/L的称为厌氧阶段,而大于0.2mg/L 小于0.5mg/L 称为缺氧段。

为了降低厌氧或缺氧池的DO含量,可以从以下几个方面进行工作。

1. 摄入量

污水一般溶解氧很少,但如果经过曝气沉砂池或在充氧前落入水中,则需考虑减少风量或降低水滴以减少充氧。

2. 返回污泥

沉淀池进水溶解氧较好,只要沉淀池不进行反硝化,溶解氧过多会使回流污泥的溶解氧过高。

3. 内部返回

AO/AAO 均设计有内部回流。通过控制内回流泵附近的曝气,曝气池这一段的空气量比其他段少,内回流带回的溶解氧也少。


文章分类: 技术园地
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