在污水處理工藝中的溶解氧傳感器,嚴(yán)控DO含量!
作者:水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)間:2025-03-12
溶解氧是什么呢?
溶解氧是指溶到水體中的分子氧。水中溶解氧的來(lái)源有兩個(gè)方面,其一是水體和大氣平衡狀態(tài)下溶解到水體中的氧,其二是在水體中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、生物化學(xué)反應(yīng)而形成的氧。
溶解氧是水中動(dòng)物、植物、微生物生存的必要條件,通過(guò)溶解氧的測(cè)定,可獲知水體污染情況,為污水治理和保護(hù)提供必要的數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)。
當(dāng)前污水處理中的生物處理大多是采用厭氧與好氧相結(jié)合的處理工藝,溶解氧在實(shí)際的廢水生物處理操作中具有舉足輕重的作用,這一指標(biāo)的不合適或波動(dòng)過(guò)大,會(huì)迅速導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)受到?jīng)_擊,從而影響處理效率。因此在實(shí)際生化處理工藝中,需嚴(yán)格控制溶解氧的含量。
FT-S8溶解氧傳感器,是風(fēng)途推出的一款基于熒光法原理的水質(zhì)傳感器。其核心工作原理在于:當(dāng)特定波長(zhǎng)的激發(fā)光照射到傳感器熒光膜頭表面的熒光物質(zhì)時(shí),熒光物質(zhì)會(huì)被激發(fā)并釋放出熒光。而熒光的衰減時(shí)間與膜頭表面氧分子的濃度密切相關(guān)。通過(guò)精確測(cè)量熒光的壽命,傳感器能夠推算出水體中溶解氧的濃度。
它的量程范圍是0-20mg/L,分辨率0.01mg/L,精度±2%, ±0.3℃。輸出方式是RS-485(Modbus/RTU)、4-20mA。
根據(jù)亨利定律,氣體在液體中的溶解度與溫度成反比。對(duì)于溶解氧來(lái)說(shuō),水溫升高,氧氣在水中的溶解度會(huì)降低;水溫降低,溶解度則會(huì)升高。例如,當(dāng)水溫從 10℃升高到 20℃時(shí),水中溶解氧的飽和濃度會(huì)明顯下降,如果不進(jìn)行溫度補(bǔ)償,測(cè)量結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大偏差。所以本款傳感器加入了溫度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?,?huì)根據(jù)溫度對(duì)熒光物質(zhì)的熒光壽命與溶解氧濃度的關(guān)系進(jìn)行修正。
它采用浸入式的安裝方式,將傳感器與電纜連接,直接放入水體中進(jìn)行測(cè)量,接頭則使用3/4NPT 安裝螺紋,線纜長(zhǎng)度達(dá)5米,它的防護(hù)等級(jí)是IP68,具有良好的防水性能,因此
可以直接與被測(cè)水體接觸,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量水中的溶解氧含量。
溶解氧傳感器FT-S8采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)的校準(zhǔn)方式,通過(guò)使用兩個(gè)已知溶解氧濃度的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),一個(gè)是接近零氧的濃度點(diǎn),另一個(gè)是接近飽和氧或已知較高濃度的氧濃度點(diǎn),通過(guò)這兩個(gè)點(diǎn)來(lái)確定傳感器輸出信號(hào)與溶解氧濃度之間的線性或非線性關(guān)系,從而對(duì)傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確校準(zhǔn)。
從科學(xué)角度而言,若曝氣池內(nèi)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溶解氧(DO)濃度略高于零(例如0.01mg/L),理論上可以認(rèn)為供氧量已基本滿足活性污泥中微生物的需氧要求。然而,在實(shí)際操作中,我們并未簡(jiǎn)單地將溶解氧控制在略高于零的水平,而是按照常規(guī)標(biāo)準(zhǔn),將DO值維持在1~3mg/L的區(qū)間。這一做法的背后邏輯在于,曝氣池中溶解氧的分布并不均勻,且不同區(qū)域?qū)ρ鯕獾男枨罅恳泊嬖诓町?。為了確?;钚晕勰嘣诜纸庥袡C(jī)物或進(jìn)行自身代謝過(guò)程中能夠穩(wěn)定獲得足夠的氧氣,才選擇將DO值設(shè)定在這一相對(duì)保守的范圍內(nèi)。
但值得注意的是,實(shí)際運(yùn)行情況與教科書中的理論值往往存在較大偏差,因此不能完全依賴書本上的固定標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求靈活調(diào)整。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,在許多場(chǎng)景下,將溶解氧嚴(yán)格控制在1~3mg/L的范圍并無(wú)必要,尤其是將DO值提升至3mg/L以上更是缺乏實(shí)際意義。這種做法不僅會(huì)導(dǎo)致能源的浪費(fèi),還可能使出水中出現(xiàn)細(xì)小懸浮顆粒,影響水質(zhì)。因此,在遵循理論指導(dǎo)的同時(shí),必須結(jié)合實(shí)際情況,科學(xué)合理地調(diào)控溶解氧濃度,以實(shí)現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行目標(biāo)。
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