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(tuán)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(dòng)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(dòng)，將工業(yè)廢水中的有毒有害的有機(jī)物等物質(zhì)作為代謝的能源物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的CO2和水，從而達(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jī)污染物被好氧微生物降解，從而使污染物變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害物質(zhì)的方法。好氧微生物以有機(jī)污染物作為主要能源物質(zhì)，通過好氧代謝將有機(jī)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(jī)廢物的工業(yè)用水是其主要處理的對(duì)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(dá)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(yùn)行效果良好，并能使工業(yè)廢水穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。

1.2 應(yīng)用厭氧生物進(jìn)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(shí)候需要厭氧微生物通過代謝活動(dòng)來降解有機(jī)污染物的方法。 在實(shí)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(dá)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(yùn)行測(cè)得 COD的去除率可以達(dá)到95.7%，氨氮得去除率可以達(dá)到87%，處理后的排出水質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)可到達(dá)規(guī)定要求的排出標(biāo)準(zhǔn)。生物處理法具在處理有機(jī)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(diǎn)，但生物處理法也有對(duì)污水的水質(zhì)要求很高、運(yùn)行過程也相對(duì)復(fù)雜、適用地區(qū)限制大等缺點(diǎn)。

2 關(guān)于溶氧分析儀工作的原理

溶氧含量測(cè)定有以下3種方法：

1）化學(xué)分析測(cè)量和自動(dòng)比色分析；

2）順磁法測(cè)量；

3）電化學(xué)法測(cè)量。

溶氧分析儀能夠在斷電等突發(fā)情況下進(jìn)行工作，如DOG-2008型溶解氧儀表是一種用于測(cè)試和控制溶解氧的精密儀表，一個(gè)隱藏在內(nèi)部的微型計(jì)算機(jī)可以儲(chǔ)存、計(jì)算和補(bǔ)償有關(guān)測(cè)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(shí)，繼續(xù)使用該儀表，對(duì)校正和設(shè)定點(diǎn)的數(shù)值的保存的影響不大。

目前，電化學(xué)法測(cè)量在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用比較廣泛，其主要針對(duì)水中溶氧量的檢測(cè)。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(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。

我們以 COS4氧量測(cè)量傳感器為例來了解電化學(xué)法測(cè)量技術(shù)，傳感器由陰極（Pt）、帶電流的反電極（Ag）和無(wú)電流的參比電極（Ag）組成，傳感器表面覆蓋一層隔離層膜，當(dāng)電極被浸沒在電解質(zhì)中時(shí)，電極和電解質(zhì)與被測(cè)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(jì)，傳感器得到了很好的保護(hù)，電解質(zhì)的溢出現(xiàn)象得到了控制，外來物質(zhì)被保護(hù)隔離層擋在了外邊，保證了電解質(zhì)的干凈和無(wú)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(huì)通過拆入到電解質(zhì)中的部件的隔離層膜擴(kuò)散到電解液中，隨后陰極上帶有過剩電子的 O2就會(huì)被還原成氫氧根離子[OH-]。處在陰極的氧分子會(huì)輸放出4個(gè)電子，而在陽(yáng)極的氯化銀分子會(huì)在電飽和的情況下接受4個(gè)電子中的1個(gè)，這樣在正負(fù)兩極發(fā)生了電子的流動(dòng)，故形成了電流：

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

一般情況下被測(cè)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(jī)器上就是：由于傳感器上的電阻會(huì)產(chǎn)生溫度，這種溫度信號(hào)被傳感器識(shí)別后，將其遞呈給變送器。同時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)曲線，按照標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的形式輸出。

COS4溶氧傳感器在3分鐘內(nèi)即可達(dá)到最終測(cè)量值的90%，如果想達(dá)到最終測(cè)量值的99%，僅需要9分鐘的時(shí)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(diǎn)

溶氧儀的標(biāo)準(zhǔn)周期一般為3～4個(gè)月，周期比較長(zhǎng)。而且操作簡(jiǎn)單，安裝方便，適用范圍廣泛。專一性強(qiáng)，對(duì)其他物質(zhì)敏感度較低。經(jīng)濟(jì)、實(shí)用 ，可以監(jiān)測(cè)隔離層膜和電解質(zhì)的使用情況。使用周期長(zhǎng)，一到三年換一次隔離層膜和電解質(zhì)即可。

4 安裝和維護(hù)溶氧分析儀應(yīng)注意的事項(xiàng)

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(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)儀器傳感器的深度，注意保證進(jìn)入管的密封。

維護(hù)：溶解氧的探頭應(yīng)每周用水清洗，動(dòng)作要輕柔，發(fā)現(xiàn)覆膜損壞需要及時(shí)更換，電解液受污染也要及時(shí)更換；污水中，隔離層膜會(huì)在含有 H2S、 NH3、苯或酚等成份的污水中會(huì)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(duì)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(diǎn)以及安裝和維護(hù)事項(xiàng)。

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