ออกซิเจนละลายน้ำคืออะไร และจะตรวจสอบได้อย่างไร
การบำบัดทางชีวภาพในการบำบัดน้ำเสียในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้กระบวนการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบแอโรบิกร่วมกัน ออกซิเจนที่ละลายน้ำมีบทบาทสำคัญในการดำเนินการบำบัดทางชีวภาพสำหรับน้ำเสียจริง ความผันผวนที่ไม่เหมาะสมหรือมากเกินไปในตัวบ่งชี้นี้อาจทำให้ระบบตะกอนเร่งได้รับผลกระทบอย่างรวดเร็ว ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการบำบัด ดังนั้นในกระบวนการบำบัดทางชีวเคมีจริง จึงจำเป็นต้องควบคุมปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำอย่างเคร่งครัด
1. ภาพรวมของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
ออกซิเจนที่ละลายน้ำ (DO) เป็นพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะความเข้มข้นของออกซิเจนในสารละลายที่เป็นน้ำ และเป็นออกซิเจนอิสระที่ละลายในน้ำ
หน่วยของออกซิเจนละลายน้ำคือ mg/L มีหน่วยเป็น มิลลิกรัมของออกซิเจนต่อน้ำหนึ่งลิตร ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ได้เอง ออกซิเจนที่ละลายในน้ำสูงมีประโยชน์ต่อการย่อยสลายสารมลพิษต่างๆ ในน้ำ ซึ่งช่วยให้น้ำบริสุทธิ์ได้เร็วขึ้น ในทางตรงกันข้าม ออกซิเจนละลายน้ำต่ำส่งผลให้มลพิษในน้ำย่อยสลายช้าลง
2. ปัจจัยที่ส่งผลต่อออกซิเจนละลายน้ำ
ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำได้รับผลกระทบจากปัจจัยสองประการ: ปัจจัยหนึ่งคือผลกระทบจากการใช้ออกซิเจนที่ลด DO ซึ่งรวมถึงการใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายอินทรียวัตถุแบบแอโรบิกและการใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญขั้นสูง อีกประเภทหนึ่งคือเอฟเฟกต์การเติมออกซิเจนที่เพิ่ม DO ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงการละลายของออกซิเจนในอากาศ วิธีการเติมอากาศ ฯลฯ การเติบโตและการลดลงร่วมกันของเอฟเฟกต์ทั้งสองนี้ส่งผลให้เกิดความแปรผันของปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำในเชิงพื้นที่
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ได้แก่ อุณหภูมิของน้ำ ความดันย่อยของออกซิเจน ความเค็ม และปัจจัยอื่นๆ
1. อุณหภูมิของน้ำ
เมื่อความดันย่อยของออกซิเจนและปริมาณเกลือคงที่ ปริมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะลดลงตามอุณหภูมิของน้ำที่เพิ่มขึ้น ปริมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนละลายน้ำที่อุณหภูมิต่ำจะแปรผันตามอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น
2. ปริมาณเกลือ
เมื่ออุณหภูมิของน้ำและความดันส่วนของออกซิเจนคงที่ ยิ่งปริมาณเกลือในน้ำสูง ปริมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายในน้ำก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ปริมาณเกลือของน้ำทะเลสูงกว่าน้ำจืดมาก ภายใต้สภาวะเดียวกัน ปริมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายในน้ำทะเลจะต่ำกว่าในน้ำจืดมาก ความแปรผันของปริมาณเกลือในแหล่งน้ำจืดธรรมชาติมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นอิทธิพลของปริมาณเกลือต่อปริมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายน้ำจึงไม่มีนัยสำคัญ และสามารถคำนวณโดยประมาณได้โดยพิจารณาจากปริมาณความอิ่มตัวในน้ำบริสุทธิ์
3. ความดันออกซิเจนบางส่วน
เมื่ออุณหภูมิของน้ำและปริมาณเกลือคงที่ ปริมาณเกลืออิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความดันบางส่วนของออกซิเจนบนพื้นผิวของเหลว
การตรวจสอบออกซิเจนละลายน้ำ (DO)
เนื่องจากความไวของออกซิเจนที่ละลายน้ำต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ออกซิเจน อุณหภูมิ และความชื้นในอากาศ เครื่องมือตรวจจับแบบออนไลน์หรือเครื่องตรวจจับออกซิเจนละลายน้ำแบบพกพาจึงมักใช้สำหรับการตรวจสอบในสถานที่ทำงาน เมื่อทำการทดสอบ ควรแบ่งถังเติมอากาศทั้งหมดออกเป็นหลายพื้นที่ และควรวิเคราะห์ค่าการตรวจติดตามออกซิเจนละลายน้ำภายในพื้นที่ทั้งหมดเพื่อทำความเข้าใจการกระจายตัวของออกซิเจนละลายน้ำในระยะและจุดเวลาต่างๆ ของระบบ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อความเข้าใจโดยรวมของระบบที่ตามมาและการวิเคราะห์ข้อบกพร่องของตะกอนเร่ง หากไม่มีสภาวะการตรวจจับดังกล่าว สามารถตรวจสอบออกซิเจนละลายที่ทางออกของถังเติมอากาศได้ ซึ่งเป็นผลลัพธ์สุดท้ายของกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ในระบบตะกอนเร่ง ภายใต้สถานการณ์ปกติ ผลกระทบของการให้ออกซิเจนในฤดูหนาวจะดีกว่าในฤดูร้อนอย่างมาก สาเหตุหลักคืออุณหภูมิของน้ำจะลดลงในฤดูหนาว และความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายน้ำจะสูงขึ้น ในทางตรงกันข้าม ความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะลดลงในช่วงฤดูร้อน
