一、溶解氧的本质与污水处理中的核心价值
溶解氧（Dissolved Oxygen, 简称 DO）是指以分子态溶解于水中的氧气，单位通常以 mg/L 表示，它是污水处理生物处理系统的 “命脉”。在污水净化过程中，DO 的核心作用通过微生物代谢实现：好氧微生物依靠 DO 分解有机污染物（BOD/COD），将其转化为二氧化碳和水；同时，硝化细菌在充足 DO 条件下完成氨氮向硝酸盐的转化，为脱氮工艺奠定基础。没有适宜的 DO 环境，活性污泥将失去净化能力，污水中的有机物、氨氮等污染物无法有效去除，最终导致出水水质不达标，甚至引发水体黑臭、富营养化等生态问题。      （DO）溶解氧仪

二、DO 浓度失衡对污水处理的双重影响
DO 浓度过高或过低，都会直接破坏污水处理系统的稳定性，造成严重后果：
（一）DO 过低：净化效率的 “绊脚石”                     （DO）溶解氧仪
当 DO 浓度低于 1mg/L 时，好氧微生物活性被显著抑制，有机物降解速率大幅下降，处理系统出水 BOD/COD 指标超标。更严重的是，低 DO 环境会诱发丝状菌膨胀 —— 丝状菌在缺氧条件下具有竞争优势，大量繁殖后会导致活性污泥沉降性能恶化，出现二沉池污泥上浮现象。此外，硝化反应对 DO 需求较高，低 DO 会导致氨氮去除率骤降，2025 年某沿海城市污水处理厂就因上游高浓度有机废水偷排，导致 DO 从 2mg/L 降至 0.3mg/L，引发出水氨氮飙升，直接经济损失超百万元。当 DO 低于 0.5mg/L 时，厌氧微生物开始繁殖，产生硫化氢等有毒气体，不仅污染环境，还会进一步抑制好氧微生物活性。
（二）DO 过高：能耗与污泥的 “隐形杀手”
过量曝气导致 DO 浓度超过 4mg/L 时，首先会造成严重的能量浪费 —— 曝气系统能耗占污水处理厂总能耗的 50% 以上，无效曝气会显著增加运行成本。其次，长期高 DO 环境会加速活性污泥老化，使菌胶团结构松散，沉降性能下降，同时可能与污水中有机物反应产生大量泡沫，影响工艺运行。此外，过高的 DO 还会抑制反硝化过程，导致总氮去除效率降低，违背污水深度处理的目标。
三、污水处理各工艺阶段的 DO 控制标准
不同处理阶段对 DO 的需求差异显著，精准分区控制是工艺优化的关键：  
好氧段（如曝气池）：需维持 DO 在 2-4mg/L，确保有机物充分降解和硝化反应高效进行，这是活性污泥法、生物膜法等主流工艺的核心控制区间；
缺氧段（反硝化池）：需严格控制 DO＜0.5mg/L，为兼性菌提供反硝化条件，实现硝酸盐向氮气的转化，达到脱氮目的；
厌氧段（释磷池）：要求 DO≤0.2mg/L，避免氧气抑制厌氧菌代谢，确保磷的有效释放，为后续除磷奠定基础； （DO）溶解氧仪
关键节点控制：初沉池出口 DO 需≤0.5mg/L，二沉池入口 DO≥1mg/L，形成合理的 DO 梯度，保障工艺连贯性。
这些标准并非绝对，需根据进水水质（BOD/COD 浓度）、活性污泥浓度（MLSS）、水温等因素动态调整。例如，高 MLSS 工况下微生物耗氧量增加，需适当提高 DO 浓度；夏季水温升高导致 DO 溶解度下降，需增加曝气量补偿。
四、DO 的核心监测技术与应用场景
精准监测是 DO 控制的前提，目前主流监测方法分为三类，各有适用场景：
（一）碘量法（GB7489-1987）
作为经典化学分析方法，通过硫酸锰、碱性碘化钾与 DO 反应生成游离碘，再经滴定计算 DO 含量。该方法准确度高（±0.1mg/L），适用于实验室精密分析和仲裁检测，但步骤复杂、耗时较长，不适合现场快速测定。
（二）电化学探针法（HJ506-2009）
利用氧敏感薄膜电极，通过氧气还原产生的扩散电流与 DO 浓度的正比关系实现检测。具有快速、干扰少、精度高（±0.3mg/L）的特点，是污水处理厂现场便携式测定的首选，广泛应用于曝气池、二沉池等关键节点的实时检测。
（三）荧光法（LDO 法） （DO）溶解氧仪
新兴的无膜检测技术，通过蓝光激发荧光物质产生红光，利用氧分子对红光的猝灭效应计算 DO 浓度。该方法响应快、无需校准、稳定性强，分辨率可达 0.01mg/L，适合在线连续监测系统，但仪器成本相对较高。
现代污水处理厂已形成 “在线监测 + 现场校准” 的立体化监测体系：通过荧光法在线监测仪实现分钟级数据更新，联动曝气系统自动调节；每日用便携式电化学仪校准，每月通过碘量法进行仲裁验证，确保数据准确性。
五、DO 优化控制的实践策略
实现 DO 精准控制需兼顾处理效率与能耗优化，核心策略包括：
1.曝气系统智能化调节：采用变频鼓风机配合微孔曝气头，根据在线 DO 数据自动调整曝气量，避免过量曝气。某污水处理厂通过该方式实现节能 30%，同时保障出水达标；
2.水质负荷动态响应：当进水 BOD 骤增时，微生物耗氧量突升，需提前增加曝气量；若出现毒性物质冲击导致微生物活性下降，应适当降低 DO，避免无效能耗；
3.工艺参数协同优化：通过控制食微比（F/M），在保证处理效果的前提下提高 F/M 值，减少微生物总量，降低 DO 需求；同时优化污泥沉降比，避免过度曝气导致污泥上浮；
4.环境因素补偿控制：冬季水温低、DO 溶解度高，可适当降低曝气量；夏季高温时增加曝气量，或采用冷却塔降温提升 DO 溶解度；高盐废水处理需进行盐度补偿（补偿系数 = 1-0.000025× 盐度值）。
六 结语                （DO）溶解氧仪
溶解氧作为污水处理生物工艺的核心参数，其控制精度直接决定了处理效率、出水水质与运行成本。从微生物代谢的微观需求，到工艺系统的宏观调控，DO 的平衡是技术与经验的结合。随着智慧水务的发展，通过 DO 在线监测与曝气系统的智能联动，实现 “按需供氧” 已成为趋势 —— 这不仅能保障污水达标排放，更能推动污水处理行业向高效、节能、低碳的方向转型，为生态环境保护筑牢 “氧” 护屏障。