溶解氧是水环境评价、污水处理生化工艺调控的核心参数,水体当中溶解氧含量,既会影响水生生物生存状态,也直接决定污水好氧生化单元污染物降解效率。荧光法溶解氧分析仪依靠光学检测原理完成水体溶解氧连续测定,广泛应用在水产养殖、水源地监测、市政污水处理、工业废水处理以及各类环境水体监测场景,实现溶解氧指标在线连续采集。
仪器的传感器依靠绿光激发荧光寿命检测技术完成测量工作,探头内部发光二极管发出绿光照射前端荧光物质,荧光材料受到激发后产生红色光。水体当中的氧分子会产生荧光猝灭效应,氧分子浓度越高,被激发产生的红光荧光寿命就越短。仪器内部检测组件捕捉荧光寿命的变化,经过内部算法换算,得到水体溶解氧的浓度数值,整套检测属于光学物理过程,电极内部无需加注电解液,从结构层面减少传统电化学电极需要频繁更换电解液的运维工作。
该测量模式不会消耗水体当中的氧气,因此传感器对水样流速、水体搅动没有硬性要求,即便水体流动微弱,依旧可以获得有效测量信号,适配池体死角、流速较低的监测点位。传感器集成内置温度传感元件,可以实时采集水体温度,自动完成温度补偿,抵消温度变化对检测带来的影响。探头壳体选用316L材质,具备耐腐蚀性能,螺纹接口设计方便现场安装作业,传感器防护等级满足水下长期浸没使用条件,可长期置于水体内部开展监测工作。
从信号输出层面,设备支持MODBUS、RS485通讯协议,可以向外输出丰富的电极诊断信息,便于后台系统掌握传感器运行状态。硬件电路设置保护电路,提升仪器抗干扰能力,能够适应工业现场电磁环境复杂的工况。设备采用低功耗设计,仪表内部存储单元可以在断电状态下保存已经完成的校准参数与设备设置,设备断电重启之后,不需要重复开展校准操作,减少现场操作工作量。控制器分为盘面安装款式与壁挂安装款式,可根据现场机柜、构筑物条件选型适配,满足不同安装空间需求。
不同应用场景的水质条件差异较大,水产养殖水体存在藻类、饵料残渣,污水处理生化池混合液含有活性污泥,地表水会附着浮游生物,这些物质都有可能在传感器前端传感面形成附着层。附着物覆盖荧光传感层,会阻碍光信号传递,造成测量结果偏移。所以即便是维护工作量相对较低的荧光法传感器,依旧要根据水体脏污程度,定期检查探头前端,清理表面附着的泥沙、生物黏膜,清理作业过程中,需要规避硬物直接刮擦荧光传感膜层,防止传感层物理损伤造成性能衰减。
设备校准工作同样不可忽略,尽管荧光法传感器漂移速度相对平缓,长期现场运行后,依旧需要结合现场工况,按照周期开展校准操作。安装环节要注意,传感器探头需要全浸入待测水体,避免传感部位露出水面,同时避开剧烈气泡持续冲刷的位置,大量气泡持续冲击探头,会干扰光学信号采集,造成读数波动。线缆选型以及布设要考虑现场距离,做好线缆防护,避免线缆磨损进水,保证信号传输稳定。
在污水处理工艺场景,仪器一般布置在好氧生化池,运维人员依靠溶解氧实时数据,调整曝气系统输出,优化风机运行,兼顾处理效果与能耗。水产养殖场景,仪器部署在养殖水体,帮助养殖人员掌握水体溶氧变化,指导增氧设备启停。水源地、地表水监测点位,依靠连续监测数据掌握水环境变化趋势。整套监测系统由控制器、传感器、信号传输链路共同组成,只有保证每一个环节状态正常,才能够输出可信的溶解氧数据。
现场运维人员理解荧光猝灭的检测逻辑,能够帮助在出现数据异常时快速区分问题来源,区分究竟是水体本身水质发生变化,还是传感器附着、硬件故障带来的数据异常。做好安装点位规划,落实定期检查清洁,按周期完成校准核查,充分发挥荧光法溶解氧分析仪在水环境在线监测当中的作用。