溶解氧(DO)指以分子状态溶解于水中的氧气(O₂),是衡量水体自净能力和水生生态系统健康的关键指标,单位为毫克/升(mg/L)。其检测方法及原理主要包括以下三类:
一、检测方法与原理
化学分析法(碘量法)
原理:利用溶解氧的氧化性,将低价锰离子氧化为高价锰,酸化后释放碘,再用硫代硫酸钠滴定碘,通过消耗量计算溶解氧浓度。
步骤:
固定溶解氧:加入硫酸锰和碱性碘化钾,生成棕色高价锰氢氧化物。
释放碘:酸化水样,高价锰与碘化钾反应释放碘。
滴定计算:用硫代硫酸钠滴定碘,以淀粉为指示剂(蓝色→无色),计算公式:
溶解氧浓度 = (硫代硫酸钠浓度 × 滴定体积 × 8 × 1000) / 水样体积。
电化学法(极谱型探头)
原理:溶解氧透过薄膜进入探头,在电极发生还原反应产生电流,电流强度与氧浓度成正比。
特点:需定期更换膜和电解液,成本较低但需维护。
光学法(荧光法)
原理:探头发出蓝光激发荧光物质,氧分子会猝灭红光强度或延迟荧光回归基态的时间,通过红光变化反推氧浓度。
特点:无需耗氧、免维护,适合长期监测。
二、操作流程示例(比色法快速检测)
试剂准备:溶解氧试剂盒(含试剂1、2、3)、比色管、水质测定仪。
水样处理:
取水样加入比色管,滴加试剂1(5滴)和试剂2(5滴),摇匀静置。
三分钟后加试剂3(5滴),震荡溶解。
比色读数:
将溶液吸至15ml刻度,放入水质测定仪比色,仪器自动显示溶解氧浓度。
三、应用场景与注意事项
场景 溶解氧控制范围 异常影响
水解酸化池 0~0.5 mg/L 过高导致污泥膨胀
好氧池/硝化池 2~4 mg/L 过低时污泥发黑、沉降性下降
深度处理单元 ≈2 mg/L 过高可能引发微生物自我消耗
注意:
便携式荧光法检测时需清洁电极,校准温度探头。
溶解氧过高可能指示微生物不足,需调整曝气量或补充污泥。
溶解氧的精准监测对污水处理、水产养殖及环境评估至关重要,选择方法时需结合精度需求与维护成本。