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    為了測定水中溶解氧(DO)含量 我對比了三種測量方法的優劣!

    發布時間: 2023-10-07   點擊量:325

    當前污水處理中的生物處理大多是采用厭氧(缺氧)與好氧相結合的處理工藝,溶解氧在實際的廢水生物處理操作中具有舉足輕重的作用,這一指標的不合適或波動過大,會迅速導致活性污泥系統受到沖擊,進而影響處理效率。因此在實際生化處理工藝中,需嚴格控制溶解氧的含量。

    溶解氧的測定,是水環境污染檢測的主要手段,因此,開展水中溶解氧的測定分析研究就顯得尤為必要。

    進口溶氧儀(DO)

    一、溶解氧的含義及影響因素

    溶解在水中的空氣中的分子態氧稱為溶解氧,DO是溶解氧(Dissolved Oxygen)的簡稱,是表征水溶液中氧的濃度的參數,是溶解在水中的游離態氧。

    溶解氧的單位為mg/L,用每升水里氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是表征水體自凈能力的一個指標。溶解氧高有利于對水體中各類污染物的降解,從而使水體較快得以凈化;反之,溶解氧低,水體中污染物降解較緩慢。

    水中溶解氧含量受到兩種作用的影響:一種是使DO下降的耗氧作用,包括好氧有機物降解的耗氧,先進代謝耗氧;另一種是使DO增加的復氧作用,主要有空氣中氧的溶解,曝氣手段等。這兩種作用的相互消長,使水中溶解氧含量呈現出時空變化。

    影響水中溶解氧的含量的環境因素有水溫,氧分壓,鹽度等因素。

    1. 水溫

    在氧氣分壓,含鹽量一定時,溶解氧的飽和含量隨著水溫的升高而降低。低溫下溶解氧的飽和含量隨溫度的變化更加顯著。

    2. 含鹽量

    在水溫,氧分壓一定時,水的含鹽量越高,水中溶解氧的飽和含量越小海水的含鹽量比淡水的含鹽量高的多,在相同條件下,溶解氧在海水中的飽和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水體內含鹽量的變化幅度很小,所以含鹽量對溶解氧的飽和含量影響不大,可以近似以純水中的飽和含量計算。

    3. 氧氣的分壓

    在水溫含鹽量一定時,水中溶解氧的飽和含鹽量隨著液面上氧氣分壓的增大而增大。

    二、水中溶解氧主要檢測方法

    目前我國的檢測方法標準有:《水質 溶解氧的測定 碘量法》(GB7489-1987)、《水質 溶解氧的測定 電化學探頭法》(HJ506-2009)和美國ASTM 標準(D888-05),前兩種是中國國家和行業標準方法,后一種是美國環保署認可標準方法。

    1.碘量法測定

    碘量法測定是目前水中溶解氧測定的主要方法之一。主要是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,形成氫氧化錳。氫氧化錳的化學特性非常不穩定,能夠和水中的溶解氧快速反應,形成硫酸錳。靜置15~20分鐘之后,加入濃硫酸,促使棕色的沉淀和溶液中加入的碘化鉀充分反應,從而逐步析出碘。水中溶解氧越多,則析出的碘也就越多,溶液的顏色也越深。通過高精度移液管取出一定量反應完成之后的水樣,然后用淀粉作為指示劑,通過標準溶液進行滴定,就可以獲知水中溶解氧的具體含量。

    2.電極極譜法測定

    相比于碘量法測定,電極極譜法測定更加先進。主要機理是在兩極之間加上恒定電壓,促進電子從陰極流向陽極,從而形成一定的量的擴散電流。通過測量擴散電流就能獲知水中溶解氧的含量,因為一定溫度下,水樣中的擴散電流和水中溶解氧濃度成正比,通過定量分析,利用儀器就能讀出水樣中溶解氧的具體數值。

    進口溶氧儀(DO)

    3.熒光法測定

    熒光法測定的主要機理是利用熒光物質的猝滅作用,降低熒光物質中的熒光強度和縮短熒光維持的壽命,從而獲知水中溶解氧的含量。水中溶解氧的含量越多,熒光的壽命也就越短。將調制好的藍光,照射到熒光物質上,可發出相應的紅光。水中溶解氧可帶走熒光能量,因此,紅光持續的時間和強度和溶解氧的濃度成反比,通過測量紅光和參比光之間的相位差,就能獲知水中的溶解氧的含量。

    三、三種測量方法的性能比較

    進口溶氧儀(DO)

    通過上述分析可知,水中溶解氧的測定的三種方法各有特色,其中碘量法測定的工序比較多,更適合在專業的實驗室進行。如果水體中水藻等植物比較多,在光合作用下會釋放出一定的氧氣,促使水中的溶解氧達到飽和狀態。在此種狀態下,采用碘量法測量,溶解氧的測定誤差較大。電極極譜法測定的步驟比較少,使用的儀器設備價格比較低,是目前應用比較標準的水中溶解氧測定方法。熒光法測定是目前的水中溶解氧測定時最簡單便捷的方法,和碘量法和電極極譜法相比,熒光法測定時無須特意標定水中的溶解氧,而測定速度比較快,整個測量過程比較穩定,測量結果精度較高,而且對流量也沒有嚴格要求,受到外界因素的干擾比較小,可降低清洗頻率,維護成本比較低,但價格相對比較高。
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