污水厂生物反应池DO实时监测研究

胡婷婷　汤嵩瑜　吴生余

摘  要：本文对污水厂生物反应池DO实时监测问题进行了探讨，文章从阐述当前城市水污染现状入手，进一步分析了溶解氧（DO）相关概念，最后对基于SBR工艺的污水厂生物反应池DO实时监测要点展开了研究。

关键词：污水厂生物反应池;DO实时监测;水污染现状;监测要点

前言

不可否认，我国现代城市运行过程中，出现了极为严重的水资源污染问题，这一方面是因为经济飞速发展导致污水排放量增加，一方面是因为污水的治理不够及时有效、污水治理方面的政策及法律法规制度不健全，为了改善污水治理效率，我国建立了诸多污水厂反应池，对反应池DO实时监测问题展开研究也成为必要。

1.当前城市水污染问题概述

1.1经济飞速发展导致污水排放量增加

随着社会经济的快速发展，各种工业产品的生产加快、企业单位的大规模运行，都可能造成大量的工业废水、污水对外排放，城市水污染程度因此日益加剧，甚至有部分污水被直接排到水质清洁的水体中去，这就使得水质整体下降。目前，因为江河等水体被污染导致水质下降、水生物面临生存危机的现实，已经不容否认。

1.2污水的治理不够及时有效

水资源是人类生存与发展必不可少的基础资源类型，也是城镇化进程中必然会大量消耗的类型，群众的日常生活、工业生产、农业种植都必须有充足的水源供应。而在这些领域的用水过程中，又往往会产生大量的废水污水，如果未能运用先进的污水处理工艺对做必要的二次处理，就往往会导致这些污水直接进入河流、地下水体系中去，使得污染面积进一步扩大，治污难度随之加大。

1.3污水治理方面的政策及法律法规制度不健全

总体来看，当前许多地区的政府更关注其经济发展水平，对绿化建设、可持续发展、环境保护等的重视不足，因此其法规设置缺乏足够的全面性与规划性，这就导致制度缺乏足够的可行性，不能对水污染防治问题形成具体而科学的指导。加上生活污水、工业废水等的治理主体得不到严格的监管，相关的环境影响评价涵盖范围窄，许多违法行为得不到及时而有力的惩处，无法形成足够的威慑力。此外，当前国内的环保立法是由不同的部门配合完成的，这些不同部门在编制法律时可能因为彼此的利益冲突而相互倾轧，这也影响了立法的效率和质量。

2.溶解氧（DO）相关概念阐述

溶解在水体中的氧被称溶解氧。水体中的生物与好氧微生物，它们所赖以生存的氧气就是溶解氧。不同的微生物对溶解氧的要求是不一样的。好氧微生物需要供给充足的溶解氧，一般来说，溶解氧应维持在3mg/L为宜，zui低不应低于2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的范围在0.2-2.0mg/L之间;而厌氧微生物要求溶解氧的范围在0.2mg/L以下。

溶解氧（DO）表示水中氧的溶解量，单位用mg/L表示。不同的生化处理方式对溶解氧的要求也不同，在兼氧生化过程中，水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之间，而在SBR好氧生化过程中，水中的溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之间。因此，兼氧池操作时曝气量要小，曝气时间要短;而在SBR好氧池操作时，曝气量和曝气时间要大得多和长得多，而我们用的是接触氧化，溶解氧控制在2.0-4.0mg/L。

水中溶解氧的浓度可以用Henry定律来表示：当达到溶解平衡时：C=KH*P

其中：C为溶解平衡时水中氧的溶解度;P为气相中氧的分压;KH为Henry系数，与温度有关;增加曝气努力使氧的溶解接近平衡，而同时活性污泥还会消耗水中的氧。因此废水中实际溶解氧量与水温、有效水深（影响压力）、曝气量、污泥浓度、盐度等因素有关。

3.基于SBR工艺的污水厂生物反应池DO实时监测

3.1明确序批式活性污泥法（SBR）操作要点

序批式活性污泥法，是活性污泥法的一种形式，集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系統。由于运行中采用间歇式的形式，因此每一反应池是一批一批地处理污水。由于序批式活性污泥法运行操作的高度灵活性，在大多数场合都能代替连续活性污泥法，实现与之相同或相近的功能，因此改变序批式活性污泥法的操作模式，就可以模拟完全混合式和推流式的运行模式。整个工艺过程由进水、曝气、沉淀、排水和闲置等工序组成，依次在同一个反应池中周期性运转。这种工艺的主要特点是在一个构筑物中反复交替进行缺氧发酵和曝气反应，并完成污泥沉淀作用。因此序批式活性污泥法工艺既能去除有机污染物，又能去除氮、磷，同时还可免除二沉池和污泥回流设施，具有工艺流程简单、投资省、运行费用低、占地少、耐冲击负荷、管理方便、泥水分离效果好、不会发生污泥膨胀、出水水质好等优点。在SBR法污水处理过程中，生物氧化环节（曝气环节）是其中的核心部分，在这一环节中，以好氧菌为主体的微生物通过生化反应处理污水中的有机污染物，决定其处理效果的关键因素之一是生化池中的溶解氧浓度（DO）。

3.2提前把握溶解氧分布特征

污水处理过程复杂，一般溶解氧检测主要用于污水处理的曝气池。在检测时，应该将整个曝气池划分成若干区域，就整个区域范围的溶解氧监测值进行统计分析，用以摸清本系统的不同阶段和时间点的溶解氧分布，这对后续系统的整体把握以及活性污泥故障分析非常有益。如果不具备这样的检测条件，可以通过监测曝气池出口端的溶解氧作为活性污泥系统对有机物降解进程的最终结果判断。通常情况下，冬季充氧效果都要明显优于夏季。主要原因是冬季水温较低，溶解氧的饱和度高，相反，在夏季溶解氧的饱和度低。

3.3合理控制影响DO实时监测的变量

溶解氧和活性污泥浓度的关系还是比较密切的，通常看到的是高活性污泥浓度对溶解氧的需求明显高于低活性污泥浓度对溶解氧的需求。所以，要达到去除污染物、并达到排放浓度的情况下，要尽量降低活性污泥的浓度，这对降低曝气量、减少电力消耗是非常有利的。同时，在低活性污泥浓度情况下，需注意不要过度曝气，以免出现溶解氧过高，对仅有的活性污泥出现过度氧化现象，这样对二沉池的出水不利。通常可以看到二沉池出水中夹杂较多的未沉降颗粒流出.这就是被氧化的活性污泥解体后分解在出水中的缘故。同样高活性污泥浓度对溶解氧的需求是很高的，不能不加控制的将活性污泥浓度一直升高，这样会出现供氧跟不上而出现缺氧现象，自然，活性污泥的处理效果也就受到抑制了。

结语

综上所述，加强对污水厂生物反应池DO实时监测问题的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确溶解氧（DO）相关概念，在此基础上对基于SBR工艺的污水厂生物反应池DO实时监测要点展开研究，认识到序批式活性污泥法（SBR）操作要点，提前把握溶解氧分布特征，合理控制影响DO实时监测的变量。

参考文献

[1] 曾薇，彭永臻，张东力.SBR法曝气量的模糊控制[J].哈尔滨建筑大学学报，2002，35（1）：53—57.