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，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表示。水中溶解氧的多少是水體自凈能力的一個指標。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，當溶解氧較低時，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，包括好氧有機物降解耗氧量和高級代謝耗氧量；另一種是增加DO的復氧，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和流動，使水中溶解氧含量呈現出時空變化。

影響水中溶解氧含量的環境因素包括水溫、氧分壓、鹽度等因素。

1. 水溫

當氧分壓和含鹽量一定時，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

當水溫和氧分壓一定時，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，所以含鹽量對溶解氧飽和度的影響很小，可以根據純水的飽和度來近似計算。

3. 氧氣分壓

當水溫含鹽量一定時，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、溶解氧的監測

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，現場監測常采用在線檢測設備或便攜式溶解氧檢測儀。試驗時將整個曝氣池劃分為若干區域，對整個區域的溶氧監測值進行統計分析，找出系統不同階段和時間點的溶氧分布情況。這對于后續系統很重要。對活性污泥失效的整體理解和分析非常有用。如果沒有這樣的檢測條件，可以監測曝氣池出口處的溶解氧，作為活性污泥系統降解有機物過程的最終結果。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錳氧化成高價錳，形成棕色的四價氫氧化錳沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解，與碘離子反應釋放游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放的碘，根據滴定溶液的消耗量計算溶解氧含量。

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，遇淀粉不會產生藍色。

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。此溶液經酸化后，遇淀粉不應呈藍色。

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 氯化鋅進行防腐處理。

 0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標準溶液：稱取重鉻酸鉀1.2258g，在105-110下干燥2h，溶解在水中，轉移到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重鉻酸鉀標準溶液進行校準。

硫酸，ρ=1.84。

3. 測量程序

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，倒置混勻數次，靜置. 通常固定在采樣點。

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，置于暗處靜置5分鐘

移取100.00mL上述溶液至250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續滴定至藍色剛好褪去，記錄硫代硫酸鈉溶液劑量。

4. 計算

溶解氧（O2，mg/L）=M*V*8000/100

M——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度（mol/L）；

V--滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積（mL）。

5. 注意事項

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（如游離氯等），應提前加入相當量的硫代硫酸鈉去除

4、溶解氧與其他控制指標的關系

1. 溶解氧與原水成分的關系

溶解氧與原水組分的關系重點考察原水中有機物含量與溶解氧的關系。具體來說，原水中有機物含量越多，微生物分解這些有機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，要注意配水量與廢水中有機物的含量相匹配。

當進水量為平時1.5倍時，若不調整曝氣率，曝氣池出水的溶氧會過低，有時甚至低于0.5mg/L，不利于活性污泥發揮高效處理效果。如果進水流量不增加，但廢水中有機物濃度過高，對溶解氧的需求量也會增加，那么曝氣池出水的溶解氧就會過低。原水中某些特殊成分的存在也會影響充氧效果。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，進而影響曝氣效果的提高。

2. 溶解氧與活性污泥濃度的關系

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

同時，在活性污泥濃度較低的情況下，應注意不要過度曝氣，以免溶解氧過高，使活性污泥過氧化，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溶解氧的需求也非常高。活性污泥的濃度不能在沒有控制的情況下增加。這樣，氧氣供應就跟不上，就會出現缺氧現象。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系

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

過度曝氣容易使細小的氣泡附著在活性污泥的細菌膠束上，使活性污泥上浮至液面，產生浮渣。

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

5、 溶氧控制基礎與優化

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

當然，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。具體還是要根據實際情況來把握。

1. 原水水質

一般原水中有機物含量越多，微生物分解代謝的耗氧量，硝化等對溶解氧的需求量就越大，所以在控制溶解氧時，應注意進水量和進水量的變化。進水中有機物的含量。

2. 活性污泥濃度

當污染物被去除，達到排放濃度時，應盡可能降低活性污泥的濃度，這對減少曝氣和降低電耗非常有利。同時，在活性污泥濃度低的情況下，更要注意不要過度曝氣，否則會發生污泥膨脹，使出水渾濁；當然，高活性污泥濃度需要更高的溶解氧，否則會發生缺氧現象，抑制污水處理效果。

3. 污泥沉降率

過度曝氣會使細小的氣泡附著在活性污泥的細菌膠束上，使活性污泥浮到液面，使污泥的沉降性能變差。這個問題在實際操作中要注意，特別是污泥發生絲狀膨脹時，更容易造成曝氣的小氣泡附著在菌膠團上，進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，會影響活性污泥和微生物的濃度。低溫和高溫都會影響水中的溶解氧和微生物 活性，導致污水處理效率低下。北方氣溫低，一般設置地下或半地下室或室內處理；針對高溫天氣，通過調節水箱來調節水箱內溫度，提高處理效率。

5. 食品微生物學（男/女）

食物微量比例越高越低，相對需氧量就越高。這說明我們可以通過水處理過程中的食微比來達到節能的目的，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、對厭氧池和缺氧池的控制

厭氧細菌的新陳代謝不需要氧氣。可以說，氧氣對他們來說是一種有毒物質。因此，要求系統中的溶解氧為零。在反應的情況下，為了進行反硝化，要求系統的溶解氧低于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，可以從以下幾個方面進行工作。

1. 攝入量

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

2. 返回污泥

沉淀池進水溶解氧較好，只要沉淀池不進行反硝化，溶解氧過多會使回流污泥的溶解氧過高。

3. 內部返回

AO/AAO 均設計有內部回流。通過控制內回流泵附近的曝氣，曝氣池這一段的空氣量比其他段少，內回流帶回的溶解氧也少。