藻类占据空间增加，而且的死亡藻类沉积塘底，因数量庞大无法被微 生物及时分解,造成在堂弟的堆积,造成水域面积的减小,严重时将造 成湖泊沼泽化
废水处理曝气池的控制指标
在废水处理过程中，有机物的降解，以及硝化作 用 的进行，都依赖于一定浓度的溶解氧
控制工业给水水质的重要指标
• 溶解氧浓度过高，会加速金属管道 的腐蚀，尤其是昂贵的锅炉系统及 冷却系统。
电压
Ag+
Ag 阳极 O2
Au 阴极
O2
传统Clark溶解氧仪在测量时为何要搅拌?
－电极附近DO不断被消耗。
－为保证电极附近的溶 解氧与本体溶液中溶解 氧浓度相同，即保证水 样中溶解氧分布均匀。
－测量过程中需要连 续搅拌。
O2O2O2O2O2
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极谱法测量技术的不足
• 电解液中少量去极化杂质，会使电极产 生污垢，甚至毒化电极，如：
• 硫化氢 H2S
• 铁、亚铁
• 如果半透膜损坏,电解液容易被污染，会 造成电池电势漂移，而漂移会被错误地 显示为水样中溶解氧的浓度，因此需定 期更换电解液及半透膜。
• 半透膜容易被污垢覆盖，氧气扩散将受 到限制，导致仪器读数不断降低，直至 为“0”。
膜法：测量原理
基本组成
阳极 阴极 电解液 半透膜
电压
Ag+
Ag
Au
阳极
阴极
探头中半透膜的作用?
• 金属电极浸没在电解液中;
• 电极、电解液装在由半透膜所包的塑料小室内。
• 半透膜只允许氧和其它一些气体进入电解液，几乎可 完全阻挡水和溶解性固体进入电解液。
电解液
O2
金属电极 半透膜
测量原理
• 两电极间加恒定电压，电极反应如下： • 阴极反应： O2 + 4e + 2H2O = 4OH –
电化学理论----溶解氧
郑波 Application engineer
内容提要
• 溶解氧的测量意义 • 溶解氧测量技术一览 • 膜法溶解氧技术 • LDO荧光法溶解氧技术 • 技术比较
溶解氧，顾名思义，是指溶解在水中的氧气浓度。 这个指标的意义在于：
• 反映水体受污染的程度 • 废水处理曝气池的重要控制指标 • 控制工业给水水质的重要指标 • 评价水生生物生存状况
LDO的工作原理
• 当这些物质从激发态回到 基态，产生红色荧光
• 红色光被光电检测器检测 • 从这些物质被激发到红光
到达检测器的时间被检测
Photo Diode
Probe Sensor
LDO的工作原理
• 当这些物质接触到氧分子 时，红色荧光的强度会降 低
• 阳极反应: Ag = Ag＋ + e
• 总电极反应: •O2 + 4Ag + 2H2O = 4OH – ＋ 4Ag＋
电压
Ag+
Ag 阳极 O2
Au 阴极
O2
测量原理
电子由阴极流向阳极，产生扩散电流； 一定温度下，扩散电流与溶解氧浓度 成正比； 建立电流与溶解氧浓度的定量关系； 仪器将电流计读数自动转换为溶解氧 浓度，并在屏幕上显示溶解氧值。
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
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O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
荧Байду номын сангаас法
• 1986年有科学家发现氧分子能猝灭一些物质发 出的荧光。 • 新世界初，HACH公司根据前人的经验，研发出 荧光法溶解氧仪 • 2006年，USEPA正式通过该方法。
• 1912年，Standard Method 第一版，收录为标准方法
一般情况下使用硫代硫酸钠
缺点：
• 干扰物质多（易氧化的有机物、可氧化的硫化合物、亚硝 酸盐等等）
• 操作复杂，人为误差大
膜法溶解氧
• 1959年正式发明，1975年正式选入Standard Method。 • 相对于winkler方法，在响应时间上有了质的提升， 实现在在线监测的可能
反映水体受污染的程度
当氮、磷等植物营养元素大量进入湖泊、水库、海湾等缓流水体，就 会
产生水体富营养化现象：即过量的营养元素提高藻类等水生生物的活 性
，数量猛增，由此造成了一系列危害：
藻类过度生长，水中溶解氧急剧变化，一定时间水体处于严重缺氧状 态，导致鱼类等水生生物的死亡
鱼类诱饵的绿藻种类减少，非鱼类诱饵的蓝藻增加，且繁殖迅速，有 些蓝藻产生有毒性的藻毒素
水中生物的生存条件
• 溶解氧对于水生生物的生存至关重要：
• 为保障水生生物生存的最低溶解氧浓度为： 4-5mg/L
• 对于大部分水生物种而言，适宜的溶解氧的 浓度为8-15mg/L。
溶解氧测量技术一览
• Winkler滴定法（碘量法） • 极谱法（膜法） • 荧光法
Winkler滴定法（碘量法）
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O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
物 质 吸 收 了 光， 会 发 生 什 么？
M+h
M*
基态
激发态
E1 （△E） E2
M +热 M + 荧光或磷光
不同的物质（M），对不同的 △E有吸收。
LDO的工作原理
• 传感器帽上涂了一层荧光产生 物质
• LED蓝色光激发这些荧光产生 物质
• 这些物质开始处于激发态
Photo Diode
Probe Sensor