水处理中的溶解氧(DO)控制策略.docx

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1、水处理中的溶解氧(Do)控制策略目录1 .概述12 .溶解氧的定义及理解13 .溶解氧(Do)控制的过高，有什么危害？24 .溶解氧的控制依据及优化34.1,原水水质34.2.活性污泥浓度54.3.污泥沉降比64.4.PH值84.5.温度104.6.食微比(F/M)101 .概述溶解氧的概念可以理解为水中游离氧的含量，用Do表示，单位mg/1。溶解氧在实际的污水、废水处理操作中具有举足轻重的作用，这一指标的恶化或者波动过大，往往会导致活性污泥系统的稳定性大幅波动，自然对处理效率的影响也非常明显。2 .溶解氧的定义及理解溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、

2、水的温度都有密切关系。在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作D0,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。应该说，理论上来讲，当曝气池各点监测到的Do值略大于0(如0.01mg1)时，可以理解为充氧正好满足活性污泥中微生物对溶解氧的要求。Disso1vedOxygen但是事实上，我们还是没有简单的将溶解氧控制在大于O的水平，而是应用教科书中的做法，把DO控制在13mg1的范围内。究其原因还是因为，整个曝气池而言，溶解氧的分布和各曝气池区域内的溶解氧需求是不一样的。为了保

3、守的稳定活性污泥在分解有机物或自身代谢过程中对溶解氧的需求，才将DO控制在13mg1但是，实际操作和书面上固定僵化的Do理论值往往是不同的，不能只是依照书面上理论值，还要充分结合实际情况！从实际情况看，发现在实际运行中，很多情况下将溶解氧控制在13mg1是没有必耍的，特别是控制超过3mg1更是亳无意义，唯一的结果只是导致电能的浪费和出水中含有细小悬浮颗粒。所以，在根据书面理论同时要结合实际情况合理控制溶解氧。3 .溶解氧(De)控制的过高，有什么危害？以常用的活性污泥系统为例，每天供给曝气池的COD的总量与曝气池中活性污泥的总量之比即为食微比(其中供给的COD可以看作是提供给微生物的食物)，食

4、微比计算公式如下：FM=QXCOD(M1VSSXVa)式中：F：FOOd代表食物，进入系统的食物量(BOD)M：MiCrOOrganiSm代表活性物质量(污泥量)Q：水量，COD：进出水COD的差值M1VSS：活性污泥浓度Va：曝气池容积通常食微比的合适范围为0.10.25kgBOD5kgM1SS-d之间，食微比过高说明微生物食物过剩，曝气池处于高负荷运行状态，食微比过低则曝气池处于低负荷运行状态。食微比过高与过低会出现什么结果呢？当曝气池处于合适的食微比范围运行时，活性污泥絮体结构良好，沉降性能优良，出水清澈透明。当曝气池处于高食微比运行状态时，甚至超负荷运行时，由于食物过剩，活性污泥沉降性

5、能变差，出水浑浊，废水中的BOD难以被完全降解。当曝气池处于低食微比运行状态时，由于食物不足，活性污泥容易出现老化现象。长期低食微比运行，可能导致污泥发生解絮，甚至诱发活性污泥丝状菌膨胀。当活性污泥出现老化现象并引发污泥发生解絮时，活性污泥絮体结构会变得较为松散，出水中会携带很多细小的污泥碎片，导致出水的清澈度下降，水质恶化。了解完食微比以后，我们来看溶解氧对于处理效果的影响。高溶解氧会加快微生物的代谢作用。当曝气池处于高食微比运行状态时，维持相对较高的溶解氧是有利的，可加快废水中有机物的降解速率。当曝气池处于低食微比运行状态时，如果仍然维持较高的溶解氧，由于食物不足，会促使活性污泥内源代谢的

6、加快发生，最终导致活性污泥解絮现象的发生，即通常所说的过曝气现象。所以，在好氧系统的运行中，溶解氧浓度的控制应与食微比的控制密切相关，高食微比可控制较高的溶解氧浓度，促使有机污染物的有效降解。而相反，当食微比不足时，则应控制相对较低的溶解氧浓度，降低内源代谢的速率，以避免污泥老化及污泥解絮现象的发生，同时也可以降低电耗和节约运行成本。4 .溶解氧的控制依据及优化主要依据：原水水质(有机物、氮、磷)、活性污泥的浓度、污泥沉降比、pH、温度、食微比(F/M)等进行控制。当然，书面上给的理论值：一般好氧条件下溶解氧浓度为22.0mg1,厌氧条件下溶解氧浓度为0.2mg1,缺氧条件下溶解氧浓度为0.2

7、-0.5mg1o具体还是要根据实际情况来把握。4.1.原水水质一般原水中有机物含量越多，微生物分解代谢的耗氧量越多，以及硝化反应等对溶解氧的需求，所以控制溶解氧时要注意进水水量的变化和进水中有机物的含量。做过水质检测或者水产养殖的从业人员都知道，溶解氧是反应水质好坏的一个重要指标。尤其是水产养殖行业通过溶解氧可以判断当前水生生物的一个状态。一般来说好的水质具有比较高的溶解氧浓度，而水质出现问题时溶解氧肯定会比较低，因此水质的好坏与溶解氧浓度有着很大的关系。这是因为水质好的水体通常具有较低的污染物浓度和较高的水动力学流动性，这些因素可以促进氧气在水体中的溶解和分布。相反，水质差的水体可能含有过多

8、的污染物，这些污染物会消耗溶解氧，导致水体中的溶解氧浓度下降。1）溶解氧过低的水质溶解氧与水质好坏的关系：溶解氧含量越高，水质越好。如果水中溶解氧含量低，则可能表明水体中存在某些污染物质或过多的有机质，如污水、废水、肥料等。这些污染物质会消耗氧气，导致水体缺氧，严重时可能会导致水体富营养化、水毒性增强等问题。温度越低，水体中溶解氧含量越高。在冬季，水温低，水体中溶解氧含量通常比夏季高。夏季温度升高，水体中溶解氧含量可能降低，因为水体中的生物活动增加，导致氧气消耗增加。水体流动性强的地方，溶解氧含量通常较高。水流不仅可以使水体中氧气充分混合，还可以将氧气带到水体深处。相反，水体停滞不流的地方，溶

9、解氧含量可能较低，这种现象在湖泊、沼泽、池塘等静水环境中尤为明显。PH值对溶解氧的含量也有影响。通常情况下，水体中PH值接近中性时溶解氧含量最高。如果水体中PH值过低或过高，则可能导致水体中溶解氧含量降低。2）溶解氧浓度对水生生物的影响水生生物需要氧气进行呼吸代谢，缺氧时会导致生物死亡或生长迟缓，严重时会引起水生生态系统崩溃。在水中，一般只有少数的溶解氧能够被水生生物利用，如鱼类、浮游生物、底栖动物等。这些生物需要的氧气量随着水温、盐度、水流等环境因素的变化而变化。如果水体中溶解氧含量过低，就会造成水生生物的缺氧甚至窒息死亡，影响水生生物的生长繁殖和种群数量的增长,从而影响水体生态系统的平衡和

10、稳定性。3）溶解氧浓度对水环境的影响溶解氧的含量不仅影响水生生物，还影响水环境的物理化学性质。例如，水中的氧气会参与水体的氧化还原反应，影响水体的化学反应平衡和化学物质的转化。在水中，溶解氧的含量越高，有机物的分解就越快，因为溶解氧可以促进细菌的分解代谢。但如果溶解氧含量过低，就会导致有机物无法有效分解，从而加重水体的富营养化现象，使水体中的营养盐、藻类等生物大量繁殖，最终导致水体的生态平衡被破坏。4）溶解氧浓度对水质评价的影响在水质评价中，溶解氧通常被作为衡量水体富营养化程度、水体受到污染程度的指标之一。水体中的生物和物质会消耗溶解氧，因此水体中的溶解氧含量越低，水质越差。同时，因为氧气的溶

11、解度随着水温的升高而降低，因此夏季水温较高时溶解氧含量会降低，而冬季水温较低时溶解氧含量会增加。因此，在评价水体的溶解氧含量时，需要考虑季节和水温等因素。总的来说，溶解氧是衡量水体生态系统健康状况的重要指标之一，其含量的高低对水生生物、水环境、水体化学特性等方面都有着明显的影响。水质好坏的评价中，溶解氧也是重要的指标之一。因此，保持水体中溶解氧的合理含量是维护水体生态系统的重要手段之一。4. 2.活性污泥浓度在达到去除污染物、并到达排放浓度的情况下要尽量的降低活性污泥的浓度，这对于降低曝气量、减少电力消耗非常有利。同时，在低活性污泥浓度情况下，更要注意1）不要过度曝气，否则会出现污泥膨胀，使得

12、出水混浊；2）当然，高的活性污泥浓度需要较高的溶解氧，否则会出现缺氧现象，使得污水处理效果受到抑制。活性污泥中的细菌按照溶解氧的关系分为三种：好氧细菌，厌氧细菌和兼氧细菌。1）好氧细菌以分子氧作为生物氧化过程的电子受体，只有在有氧情况下才能实现正常的生命活动和大量繁殖。好氧性细菌可分为好氧性异养菌和好氧性自养菌。好氧性自养菌在代谢过程中以还原态的无机物氨氮、硫化氢等为底物；好氧性异养菌则以有机物为底物，好氧细菌降解水中的污染物就是利用氧化作用分解污水中的污有机物，氨氮，硫化物等。好氧呼吸过程中，底物被氧化得比较彻底充分，获得的能量也较多。但是好氧细菌对大分子链的有机物的降解能力不行，甚至有些有

13、机物会对好氧细菌的活性产生影响；2）厌氧细菌一般在无氧环境下运行最好，氧气的存在会对细菌的生长繁殖产生抑制作用；3）兼性细菌是在有氧和无氧条件下均能生长的细菌，它们在有氧时以氧为电子受体进行好氧呼吸作用，无氧时则以代谢中间产物为受体进行发酵作用。比如反硝化作用，既可以以氧为电子受体，也可以以硝酸根，亚硝酸根作为电子受体，所以反硝化过程溶解氧要低于0.5mg1如果过高，氧接受电子的能力强于氮氧化物，会影响反硝化的效果。4）活性污泥中各类细菌都是存在的，只不过不同的环境下，就有不同种类的细菌活性被激发，从而达到去除污染物的目的。4. 3.污泥沉降比过度的曝气会使细小的起泡附着在活性污泥的菌胶团上，

14、导致活性污泥上浮到液面，使得污泥沉降性能变差。在实际操作中应该注意这个问题，特别是发生污泥丝状膨胀时候，更容易导致曝气的细小气泡附着在菌胶团上，继而导致液面出现大量浮渣。空气中溶解在水中的分子氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与空气中氧的分压和水温密切相关。自然情况下，空气中的含氧量变化不大，所以水温是主要因素。水温越低，水中的溶解氧含量越高。溶解在水中的分子氧称为溶解氧，通常记为DO,用每升水中氧的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水自净能力的一个指标。溶解氧的来源通常有两种：1）一种是当水中的溶解氧不饱和时，大气中的氧气渗透到水中；2）另一个来源是植物通过光合作用在水中释放的氧气。因此，水中的

15、溶解氧会通过空气中的氧气和绿色水生植物的光合作用不断得到补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充时，水体中的厌氧菌就会迅速繁殖，有机物会使水体因腐败而变黑发臭。溶解氧值是研究水自净能力的基础。水中的溶解氧被消耗，恢复到初始状态需要较短的时间，说明水体自净能力较强，或者水体污染不严重。否则水污染严重，自净能力弱，甚至丧失自净能力。目前，大多数废水处理工艺都是好氧厌氧工艺。溶解氧在实际废水处理操作中起着重要的作用。该指标的恶化或过度波动会迅速导致活性污泥系统的波动，从而影响处理效率。因此，在实际处理过程中需要严格控制溶解氧含量。今天，我们将详细讨论什么是溶解氧。ORTHRD的便

16、携式溶解氧1 .溶解氧的定义。溶解氧的字面意思是水中游离氧的含量。用DO表示，单位为mg1,理论上当曝气池各点监测的溶解氧值略大于0时，可以认为增氧刚好满足活性污泥中微生物对溶解氧的要求。就整个曝气池而言，各曝气池区域的溶解氧分布与溶解氧需求是不同的，所以为了保守地稳定活性污泥在分解有机物或自我代谢过程中的溶解氧需求，理论上需要将曝气池出水中的溶解氧控制在13mg1的范围内，但在实际运行中，研究发现，没有必要将溶解氧控制在13mg1范围内，唯一的结果是电能的浪费和出水的微小悬浮颗粒。因此，只需将溶解氧控制在1.0mg1左右，既合理又节能。2 .溶解氧的监测。由于溶解氧易受空气中氧气、温度、湿度等