什么是溶解氧（DO）

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。

在日常運行管理中，DO值不能太高，也不能太低。目前業內的DO值宜控制在2mg/L左右，實際運行中應根據各廠自己的具體情況而定。

但以生物硝化脫氮為目的的處理廠，其DO值通常比常規處理所需的值高，因為硝化細菌為轉性好氧菌，無氧即停止活動，而且其攝氧速率較分解有機物的細菌低得多，因此硝化系統需維持高濃度DO。

溶解氧（DO）異常變化的規律

DO異常表現為DO過高和過低兩種現象。其中DO過低的現象可以分為某個時段DO急劇下降和同樣鼓風條件下DO逐漸降低兩種情況。

DO急劇下降主要原因

（1）進水水質突變

高濃度有機廢水（溶解性BOD）流入。高濃度有機廢水主要指食品加工廢水、釀造業廢水、造紙廢水等，BOD易被活性污泥分解去除，導致耗氧量增加，DO降低。

高耗氧量污水的排入。污水管網或沉淀池中堆積的污泥流入，濃縮池或消化池上清液的大量流入，工業廢水如耗氧量高的油脂廢水、皮革加工廠工業廢水、印刷、纖維、化學合成廢水的流入都可導致DO急劇下降。

影響氧轉移廢水的流入。污水中的表面活性劑（如短鏈脂肪酸和乙醇等）、高粘性物質、油脂等將聚集在氣、液界面上，阻礙氧分子的擴散轉移。由于它們增加了氧轉移過程的阻力，因此造成氧的轉移系數下降，轉移效率降低，從而使DO下降。

高濃度FeO廢水的流入。高濃度FeO廢水主要來自地下水或礦山、煉鐵廠、電纜廠等工礦企業，這些廢水中含有大量氧化亞鐵，易被氧化成Fe³⁺，消耗大量氧，導致DO降低。

（2）曝氣池發生硝化反應

硝化反應的公式為：

NH₄⁺+2O₂→NO₃^-+2H⁺+H₂O

發生硝化反應必須滿足這樣的條件：適宜的水溫、pH和DO，且SRT＞1/Vn，其中SRT指污泥齡，Vn指硝化細菌的比增長率。

采用相同SRT運轉的污水處理廠，硝化細菌的比增長速率Vn隨溫度的上升而上升，或者由于剩余污泥排放急劇減少，當滿足發生硝化反應的條件時，會突然發生硝化反應，由上面公式可以看出，硝化作用會同時消耗氧，導致DO下降。

DO逐漸降低主要原因

保持相同鼓風條件下，DO逐漸降低，大多是因為曝氣頭堵塞或曝氣膜老化所致。堵塞的可能原因是空氣中灰塵過多、鼓風機過濾不、鼓風機冷卻油進入管道、曝氣管內部生銹、銹渣堵塞曝氣頭導致DO下降。

曝氣膜老化會導致氣泡變粗、變散，較大的氣泡降低了氣相、液相的接觸面積，縮短了二者的接觸時間，從而使氧的轉移效率降低，同樣曝氣情況下，DO會逐漸下降。

DO急劇升高主要原因

由于大量排放剩余污泥，或者在二沉池發生污泥膨脹而使污泥隨出水流失，或進水負荷過高等都可導致曝氣池活性污泥濃度降低，耗氧量也會跟著降低，那么DO就會上升。

進水濃度過低。對于雨污合流的排水體制，由于長時間降雨、融雪水的大量流入，會造成曝氣池進水負荷過低，使DO上升。

有毒有害物質的流入。由于工業廢水的流入會造成有毒有害廢水的進入，導致活性污泥好氧速率下降，DO上升。如超量重金屬是細菌的抑制劑和殺菌劑，漂白粉、液氯等對細菌有很強的殺傷力，這些物質可導致細菌大量死亡。

含強氧化劑廢水的大量流入。強氧化劑如可氧化細菌的細胞物質而使細菌的正常代謝受到阻礙，甚至死亡，其結果必然導致微生物需氧量下降而使DO上升。

硝化應停止。由于水溫下降或者污泥齡縮短導致硝化反應停止時，氧的消耗減少，DO上升。

除了以上因素，水溫也會對DO產生影響。在微生物酶系統不受變性影響的溫度范圍內，水溫上升會使微生物活動旺盛，提高反應速度。水溫上升還有利于混合、攪拌、沉淀等物理過程，但不利于氧的轉移。

對于生化過程，一般認為水溫在20~30℃時，35℃以上和10℃以下凈化效果即行降低。當來水水溫突然增高，如水溫超過40℃時，就會引起蛋白變質，氧失去活性，導致處理水質惡化。

溶解氧（DO）異常對策

溶解氧是活性污泥工藝曝氣池運行控制及其重要的指標，活性污泥的活性，可以用溶解氧的消耗來判別。良好的活性污泥需氧量大，取樣后混合液中的DO很快消失，即使充氧飽和數分鐘也就消耗了，而失去活性的污泥經過數分鐘也不會消耗。

由于活性污泥絮凝體的大小不同，所需的最小溶解氧濃度也就不一樣，絮凝體越小，與污水的接觸面積越大，也越宜于對樣的攝取，所需要的溶解氧濃度就小；反之絮凝體越大，則需要的溶解氧濃度就大。

溶解氧不能太低，因為過低的溶解氧無法滿足曝氣池微生物新陳代謝對氧的需求而導致微生物數量下降，妨礙正常的代謝過程，滋長絲狀菌，污泥凈化機能下降，有機污染物分解不，影響出水效果。如果出水段DO長期過低，還可導致二沉池發生反硝化而使污泥上浮。

溶解氧也不能過高，因為過高的溶解氧意味著要消耗過多的能量，還會引發喜好高DO的放線菌過量增加，影響處理效果。

除此之外，過度曝氣會導致一部分污泥不能沉淀而成為上浮污泥，還可能引起污泥解體或過氧化，使活性污泥生物營養的平衡遭到破壞，使微生物量減少而失去活性，吸附能力降低，絮凝體縮小質密，污泥容積指數SVI降低；過度曝氣還會發生曝氣池泡沫增多等異常現象。因此，曝氣池溶解氧并非越高越好。

對于傳統活性污泥法及其變形工藝，在不影響出水的前提下，應盡可能降低DO值。對于傳統活性污泥法，氧的需要出現在污水與污泥開始接觸混合的曝氣池首段，即Ⅰ區。

對于不要求脫氮的活性污泥工藝來說，Ⅰ區（進水區）溶解氧控制在0.8~1.2mg/L之間，Ⅱ區（中間區）控制在1.0~1.5mg/L之間，Ⅲ區（出水區）控制在2mg/L左右就可以滿足處理需要。出水區溶解氧稍高是為了磷的充分吸收并防止污泥在二沉池厭氧上浮。

DO異常也間接反映了進水水質或工藝控制的異常，要結合其產生的原因，采取不同的對策。如因進水水質問題，則應加強與環保部門的溝通，摸清水質來源，加強源頭管理，或者適時避開高峰期，分時段減量進水。如因工藝控制產生的DO異常，則應對照上述現象產生的原因加以調整。

另外，夏季因水溫高，應適當增大曝氣量，冬天則相反。因曝氣系統堵塞產生的溶解氧下降則應對曝氣池進行全面檢修，清洗或更換曝氣膜，清理曝氣管內部堵塞物，使空氣能順暢進入曝氣池，為微生物提供正常的溶解氧量。

總而言之，溶解氧DO是活性污泥法中極其重要的工藝控制手段，其值的大小會對一系列指標產生影響。DO異常時要結合其產生原因，認真分析，對癥下藥，及時調整，盡量把異常控制在最小范圍內，使污水達標排放。