溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧(Dissolved Oxygen,簡稱DO),天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力、水溫、水中含鹽量等有密切關(guān)系。清潔地面水中溶解氧一般接近飽和,20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L。水體受有機(jī)、無機(jī)還原性物質(zhì)污染,會使溶解氧降低。當(dāng)水中溶解氧低于2mg/L時,水體即產(chǎn)生惡臭。
溶解氧分析儀是測定水中溶解氧含量的儀器,根據(jù)不同應(yīng)用場合,測量范圍一般有0~ 20mg/ L或0~20μg/L兩種,后者屬于微量氧分析儀。
溶解氧分析儀主要用于下述場合。
(1) 污水處理工藝
對于使用活化污泥的生物處理廠來說,測量和控制曝氣池的溶解氧含量到2mg/L十分重要,可以控制空氣的鼓入量或曝氣時間,優(yōu)化生物凈化流程,提高污水處理效率。此外, 還需要測量和控制終處理池中和澄清池出水中的氧含量。此時儀器測量范圍選擇0~20mg/ L。
(2)地表水、生活污水、工業(yè)污水的水質(zhì)監(jiān)測
可以了解地表水是否受到污染,污水處理廠的出水是否達(dá)到排放指標(biāo)要求。此時儀器測量范圍選擇0~10mg/L。
(3)鍋爐給水中的氧含量測量
大型鍋爐給水中要求不含氧,水中含有氧時(尤其在高溫和高壓條件下),與鋼材接觸會發(fā)生氧化反應(yīng),生成疏松多孔的氫氧化鐵沉淀,使鋼鐵腐蝕。為保護(hù)鍋爐設(shè)備免受溶解氧的腐蝕,在鍋爐水的除氧器后面,以及鍋爐給水中都要測量水中的氧含量。此時儀表測量范圍選擇0~20μg/L,控制指標(biāo)為小于7ug/L。
(4)用于生物發(fā)酵過程中溶解氧的監(jiān)測
可以了解發(fā)酵過程中微生物的生長情況,控制整個發(fā)酵過程,使得微生物發(fā)酵過程的產(chǎn)率提高。
(5)用于食品和飲料生產(chǎn)過程中溶解氧的監(jiān)測
可以延長食品和飲料的貨架壽命,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
(6)養(yǎng)殖業(yè)的水質(zhì)監(jiān)測和控制
現(xiàn)代化工廠養(yǎng)殖時,一般多采用密集養(yǎng)殖,養(yǎng)殖水質(zhì)的監(jiān)測和控制直接影響?zhàn)B殖業(yè)的安全和生產(chǎn)成本。其主要控制指標(biāo)是水體的溶解氧含量,可以通過測定溶解氧來控制空氣鼓風(fēng)量加以實(shí)現(xiàn)。
溶解氧分析儀由傳感器(又稱探頭)和轉(zhuǎn)換器(又稱變送器)兩部分組成。傳感器有電化學(xué)式(簡稱電極式)和光學(xué)式兩類,目前廣泛采用的是前著。
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