溶氧分析儀在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用

代芳枚

遼寧省盤錦市遼河油田電力集團熱電廠，遼寧盤錦 124022

污水中氧的含量影響到活化泥漿的方法處理污水，通過溶氧分析儀可以找到最適合的凈化污水的方法。

1 工業(yè)污水處理的方法

生物處理法，顧名思義就是依靠微生物的代謝活動來凈化污水中有毒有害物質(zhì)的方法。其原理是：利用活性污泥或者生物膜上的微生物，通過這些微生物的自身代謝活動，將工業(yè)廢水中的有毒有害的有機物等物質(zhì)作為代謝的能源物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化為無毒無害的CO2和水，從而達到凈化工業(yè)廢水的目的。生物處理法主要分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法，其分類標準是根據(jù)參與降解的微生物的種類不同分類的。

1.1 應(yīng)用好氧生物進行廢水處理的方法

好氧生物處理法是指以好氧微生物為主要參與者，在有充分的游離氧的環(huán)境中，有機污染物被好氧微生物降解，從而使污染物變?yōu)闊o毒無害物質(zhì)的方法。好氧微生物以有機污染物作為主要能源物質(zhì)，通過好氧代謝將有機污染物降解。好氧生物處理法的應(yīng)用范圍比較廣泛，排出的廢棄生活用水，含有有機廢物的工業(yè)用水是其主要處理的對象。比如，處理印染所產(chǎn)生的廢水，經(jīng)好氧生物法處理后可以使 COD（化學(xué)需氧量）、BOD（生化需氧量）、 SS（固體懸浮物）、 NH3-N、色度的去除率分別達到93.6%、93.9%、90.4%%、68.0%、87.5%。通過這種成熟高效的處理方法，這種方法的技術(shù)成熟，運行效果良好，并能使工業(yè)廢水穩(wěn)定的達標排放。

1.2 應(yīng)用厭氧生物進行廢水處理的方法

厭氧生物處理法是指在缺少氧氣的情況下，水中游離氧的含量極低甚至沒有游離氧的存在，這時候需要厭氧微生物通過代謝活動來降解有機污染物的方法。 在實際應(yīng)用中，甲醇廢水通過兩相分段厭氧法處理，在最優(yōu)的條件下COD的去除率可以達到92.3%。煤化工的廢水采用厭氧-好氧-生物脫氨-混凝沉淀的工藝流程處理后，經(jīng)過調(diào)試運行測得 COD的去除率可以達到95.7%，氨氮得去除率可以達到87%，處理后的排出水質(zhì)量經(jīng)檢測可到達規(guī)定要求的排出標準。生物處理法具在處理有機污染物方面具有成本低、效率高、出水質(zhì)量好、污泥的沉降性能好等優(yōu)點，但生物處理法也有對污水的水質(zhì)要求很高、運行過程也相對復(fù)雜、適用地區(qū)限制大等缺點。

2 關(guān)于溶氧分析儀工作的原理

溶氧含量測定有以下3種方法：

1）化學(xué)分析測量和自動比色分析；

2）順磁法測量；

3）電化學(xué)法測量。

溶氧分析儀能夠在斷電等突發(fā)情況下進行工作，如DOG-2008型溶解氧儀表是一種用于測試和控制溶解氧的精密儀表，一個隱藏在內(nèi)部的微型計算機可以儲存、計算和補償有關(guān)測定溶解氧值的所有參數(shù)，比如溶解氧壓力特性、鹽度特性和探棒的斜率偏差等等。在AC電源切斷或者電源線路發(fā)生故障時，繼續(xù)使用該儀表，對校正和設(shè)定點的數(shù)值的保存的影響不大。

目前，電化學(xué)法測量在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用比較廣泛，其主要針對水中溶氧量的檢測。溶于水的氧，水的溫度、水表面的總壓、分壓以及水中溶解的鹽類是其溶解度關(guān)鍵因素。大氣的壓力越高，水溶解氧的能力就越大，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

我們以 COS4氧量測量傳感器為例來了解電化學(xué)法測量技術(shù)，傳感器由陰極（Pt）、帶電流的反電極（Ag）和無電流的參比電極（Ag）組成，傳感器表面覆蓋一層隔離層膜，當電極被浸沒在電解質(zhì)中時，電極和電解質(zhì)與被測量的液體隔離層膜分開，只有溶解的氣體才能滲透隔離層膜。通過這種設(shè)計，傳感器得到了很好的保護，電解質(zhì)的溢出現(xiàn)象得到了控制，外來物質(zhì)被保護隔離層擋在了外邊，保證了電解質(zhì)的干凈和無污染，防止被毒化的情況。若施加極化電壓于反電極和陰極之間，氧就會通過拆入到電解質(zhì)中的部件的隔離層膜擴散到電解液中，隨后陰極上帶有過剩電子的 O2就會被還原成氫氧根離子[OH-]。處在陰極的氧分子會輸放出4個電子，而在陽極的氯化銀分子會在電飽和的情況下接受4個電子中的1個，這樣在正負兩極發(fā)生了電子的流動，故形成了電流：

4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-

一般情況下被測污水的氧分壓與形成電流的大小成正比，這種關(guān)系體現(xiàn)在機器上就是：由于傳感器上的電阻會產(chǎn)生溫度，這種溫度信號被傳感器識別后，將其遞呈給變送器。同時，傳感器中存有含氧量，氧分壓以及它們與溫度之間關(guān)系等的相關(guān)公式，通過公式作出標準曲線，按照標準曲線給出的信息可以獲得水中含氧量的信息，這些信息經(jīng)分析后以標準信號的形式輸出。

COS4溶氧傳感器在3分鐘內(nèi)即可達到最終測量值的90%，如果想達到最終測量值的99%，僅需要9分鐘的時間；最低流速要求為0.5cm/s，也可以放寬。

3 溶解氧分析儀在污水處理上的優(yōu)點

溶氧儀的標準周期一般為3～4個月，周期比較長。而且操作簡單，安裝方便，適用范圍廣泛。專一性強，對其他物質(zhì)敏感度較低。經(jīng)濟、實用 ，可以監(jiān)測隔離層膜和電解質(zhì)的使用情況。使用周期長，一到三年換一次隔離層膜和電解質(zhì)即可。

4 安裝和維護溶氧分析儀應(yīng)注意的事項

安裝：溶氧分析儀最好使用原廠的支架，可以很好的調(diào)節(jié)深度，采用浸入式安裝，調(diào)節(jié)鋼繩的長度可以調(diào)節(jié)儀器傳感器的深度，注意保證進入管的密封。

維護：溶解氧的探頭應(yīng)每周用水清洗，動作要輕柔，發(fā)現(xiàn)覆膜損壞需要及時更換，電解液受污染也要及時更換；污水中，隔離層膜會在含有 H2S、 NH3、苯或酚等成份的污水中會損害較大，這種環(huán)境下必須經(jīng)常更換膜頭，以保證溶氧分析儀的正常使用。

5 結(jié)論

本文通過講解工業(yè)污水生物處理法來闡述污水中氧的含量對污水處理的影響來說明溶氧分析儀在工業(yè)污水處理上的應(yīng)用，溶氧分析儀的應(yīng)用原理，溶氧分析儀的優(yōu)點以及安裝和維護事項。

[1]俞寧，李純茂.高效好氧生物處理印染廢水的方法與實踐[J].工業(yè)水處理，2009，29(5)：87-89.

[2]胡曉東，張剛，石云峰，何芳.好氧法處理抗生素廢水對比試驗研究[J].廣州大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，9(1)：33-36.

[3]韓洪軍，李慧強，杜茂安，馬文成，徐春艷，王偉.厭氧／好氧／生物脫氨工藝處理煤化工廢水[J].中國給水排水，2010，26(6)：75-77.