溶氧分析仪在工业污水处理中的应用

2012-08-15代芳枚

科技传播 2012年23期

代芳枚

辽宁省盘锦市辽河油田电力集团热电厂，辽宁盘锦 124022

污水中氧的含量影响到活化泥浆的方法处理污水，通过溶氧分析仪可以找到最适合的净化污水的方法。

1 工业污水处理的方法

生物处理法，顾名思义就是依靠微生物的代谢活动来净化污水中有毒有害物质的方法。其原理是：利用活性污泥或者生物膜上的微生物，通过这些微生物的自身代谢活动，将工业废水中的有毒有害的有机物等物质作为代谢的能源物质，最终转化为无毒无害的CO2和水，从而达到净化工业废水的目的。生物处理法主要分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法，其分类标准是根据参与降解的微生物的种类不同分类的。

1.1 应用好氧生物进行废水处理的方法

好氧生物处理法是指以好氧微生物为主要参与者，在有充分的游离氧的环境中，有机污染物被好氧微生物降解，从而使污染物变为无毒无害物质的方法。好氧微生物以有机污染物作为主要能源物质，通过好氧代谢将有机污染物降解。好氧生物处理法的应用范围比较广泛，排出的废弃生活用水，含有有机废物的工业用水是其主要处理的对象。比如，处理印染所产生的废水，经好氧生物法处理后可以使 COD（化学需氧量）、BOD（生化需氧量）、 SS（固体悬浮物）、 NH3-N、色度的去除率分别达到93.6%、93.9%、90.4%%、68.0%、87.5%。通过这种成熟高效的处理方法，这种方法的技术成熟，运行效果良好，并能使工业废水稳定的达标排放。

1.2 应用厌氧生物进行废水处理的方法

厌氧生物处理法是指在缺少氧气的情况下，水中游离氧的含量极低甚至没有游离氧的存在，这时候需要厌氧微生物通过代谢活动来降解有机污染物的方法。在实际应用中，甲醇废水通过两相分段厌氧法处理，在最优的条件下COD的去除率可以达到92.3%。煤化工的废水采用厌氧-好氧-生物脱氨-混凝沉淀的工艺流程处理后，经过调试运行测得 COD的去除率可以达到95.7%，氨氮得去除率可以达到87%，处理后的排出水质量经检测可到达规定要求的排出标准。生物处理法具在处理有机污染物方面具有成本低、效率高、出水质量好、污泥的沉降性能好等优点，但生物处理法也有对污水的水质要求很高、运行过程也相对复杂、适用地区限制大等缺点。

2 关于溶氧分析仪工作的原理

溶氧含量测定有以下3种方法：

1）化学分析测量和自动比色分析；

2）顺磁法测量；

3）电化学法测量。

溶氧分析仪能够在断电等突发情况下进行工作，如DOG-2008型溶解氧仪表是一种用于测试和控制溶解氧的精密仪表，一个隐藏在内部的微型计算机可以储存、计算和补偿有关测定溶解氧值的所有参数，比如溶解氧压力特性、盐度特性和探棒的斜率偏差等等。在AC电源切断或者电源线路发生故障时，继续使用该仪表，对校正和设定点的数值的保存的影响不大。

目前，电化学法测量在工业废水处理中的应用比较广泛，其主要针对水中溶氧量的检测。溶于水的氧，水的温度、水表面的总压、分压以及水中溶解的盐类是其溶解度关键因素。大气的压力越高，水溶解氧的能力就越大，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。

我们以 COS4氧量测量传感器为例来了解电化学法测量技术，传感器由阴极（Pt）、带电流的反电极（Ag）和无电流的参比电极（Ag）组成，传感器表面覆盖一层隔离层膜，当电极被浸没在电解质中时，电极和电解质与被测量的液体隔离层膜分开，只有溶解的气体才能渗透隔离层膜。通过这种设计，传感器得到了很好的保护，电解质的溢出现象得到了控制，外来物质被保护隔离层挡在了外边，保证了电解质的干净和无污染，防止被毒化的情况。若施加极化电压于反电极和阴极之间，氧就会通过拆入到电解质中的部件的隔离层膜扩散到电解液中，随后阴极上带有过剩电子的 O2就会被还原成氢氧根离子[OH-]。处在阴极的氧分子会输放出4个电子，而在阳极的氯化银分子会在电饱和的情况下接受4个电子中的1个，这样在正负两极发生了电子的流动，故形成了电流：

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

一般情况下被测污水的氧分压与形成电流的大小成正比，这种关系体现在机器上就是：由于传感器上的电阻会产生温度，这种温度信号被传感器识别后，将其递呈给变送器。同时，传感器中存有含氧量，氧分压以及它们与温度之间关系等的相关公式，通过公式作出标准曲线，按照标准曲线给出的信息可以获得水中含氧量的信息，这些信息经分析后以标准信号的形式输出。

COS4溶氧传感器在3分钟内即可达到最终测量值的90%，如果想达到最终测量值的99%，仅需要9分钟的时间；最低流速要求为0.5cm/s，也可以放宽。