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曝气池中氧含量测定方法之荧光法

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一、测定曝气池溶解氧的意义

曝气池是按照微生物的特性所设计的生化反应器,有机污染质的降解程度主要取决于所设计的曝气反应条件,利用活性污泥法进行污水处理,池内提供一定污水停留时间,满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池内需要保持合适的溶解氧浓度来保证活性污泥的活性最大化。若溶解氧浓度太低就不能满足细菌降解有机物的需氧量;若溶解氧浓度太高就会使细菌发生自身氧化,消耗细胞体本身的物质,从而导致活性污泥中毒。

那么,如何测定曝气池的含氧量呢?下文将为读者一一展开。

 

二、溶解氧含量的测定方法

溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧。目前测定溶解氧有碘量法、覆膜电极法、荧光电极法。详细对比请参照下表:

方法

碘量法

覆膜电极法

荧光电极法

原理

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。

覆膜溶解氧电极采用极谱式电极,阳电极为Ag/AgCl、阴电极为铂金(Pt)组成,两者之间充满特殊成份的电解液,由硅橡胶渗透膜包裹于电极四周。测量时,电极间加极化电压,氧渗透过隔膜在阴极消耗,同时等量的氧在阳极产生,这个动态过程进行到两边的氧分压相同时达到平衡.此时两电极间的电流与氧分压成正比,仪器检测到此电流,再经过一系列变换,得到氧浓度和氧含量.同时检测被测量液的温度,仪器采样后进行温度补偿,将氧浓度或氧含量折算成25℃时的值。

荧光溶解氧电极基于荧光淬灭原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光,由于氧分子可以带走能量(猝灭效应),所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差,并与内部标定值对比,从而可计算出氧分子的浓度。

优点

化学方法较为精准。

快速、简易、可就地测量,所需仪器设备不复杂。而且样品色度和浑浊度不影响测定。

快速、简易、可就地测量,所需仪器设备不复杂。相对覆膜电极,不用更换膜片和电解液,减少了维护工作量,提高了工作可靠性,维护简单,适用范围更广。

缺点

操作复杂。当水中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时,会干扰测定。

每次使用前需要极化。测定时,水中氧气在阴极上反应而被消耗掉,所以电极周围的水样必须保持搅动,以补充氧气,如果静止测定,结果会偏低。不适用于气泡较多的样品。

电极价格相对覆膜电极较高

雷磁

仪器

ZD-1数字滴定器

JPBJ-609L便携式荧光溶解氧仪

JPBJ-611Y便携式荧光溶解氧仪

 

以上三种方法相比较,传统碘量法需要的试剂多、操作复杂、需要工作人员有一定的技术水平;覆膜电极法和荧光电极法测定溶解氧快速简单,但覆膜法电极在气泡较多的工作环境中无法正常工作,而荧光法可以用于气泡较多的工作环境。曝气池中由于曝气存在大量的气泡,十分容易影响覆膜电极的性能,因此使用荧光电极测量曝气池中溶解氧是最优选择。

 

三、曝气池中溶解氧含量的快速测定


1、仪器的准备

荧光溶解氧仪1台(雷磁JPBJ-611Y便携式荧光溶解氧仪)

荧光溶解氧电极(雷磁DO-962型溶解氧电极)

2、溶液的准备:零氧水、溶解氧饱和水。

 

3、校准仪器

(1)零氧标定:把溶解氧电极放入新鲜零氧水中,等待数据稳定后,确认零度标定结果。

(2)满度标定:把溶解氧电极器放入溶解氧饱和水中,等待数据稳定后,确认满度标定结果。

 

3、测定样品

溶解氧电极放入样品池中,待数值稳定后确认读数。

 

本次实验使用的雷磁JPBJ-611Y便携式荧光溶解氧仪配备先进的荧光溶解氧电极,操作简单快捷,可以在多种复杂的工作环境下使用,特别适用于污水处理领域恶劣的工况。电极配备沉降头和长达10米的防水电缆,用户可以直接把电极放入需要的水位进行测量。相关产品介绍点击链接:雷磁JPBJ-611Y便携式荧光溶解氧仪详情

 

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