一、行业背景与设备重要性
1.1 溶解氧(DO)监测的意义
溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)是指水中游离氧的含量，直接影响：
水体自净能力：DO 充足可促进好氧微生物降解有机物。
水生生物生存：鱼类等需氧生物对 DO 有低要求(一般≥5 mg/L)。
工业水处理：污水处理曝气控制、发酵过程氧供给、锅炉用水防腐蚀控制等。
1.2 在线 DO 分析仪的应用领域
污水处理厂：曝气池、厌氧池、出水口实时监控，优化曝气能耗。
饮用水厂：水源水与出厂水 DO 监测，防止铁锰氧化及微生物滋生。
工业废水：化工、制药、食品饮料等高耗氧工艺过程控制。
水产养殖：池塘、循环水系统监控，保障养殖水体健康。
环境监测：河流、湖泊、海洋站点长期生态监测。
1.3 常见测量技术
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| 氧分子淬灭荧光物质的发光强度，强度与 DO 成反比 | |
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二、工作原理简述(以电化学膜电极为例)
水样进入电极腔，氧透过透气膜进入内部电解液。
在工作电极(阴极)上发生还原反应：
O2+4H++4e−→2H2O
产生的电流大小与透过膜的氧含量成正比，经电路转换为 DO 浓度(mg/L 或 ppm)。
温度和大气压会影响氧溶解度，仪器内置温补与气压补偿算法。
三、日常维护要点
3.1 每日检查
读数检查：观察 DO 数值是否合理(与工艺预期或历史趋势比较)，异常波动及时排查。
电极外观：检查膜表面是否破损、污染或气泡附着。
流通池/浸没套：确认无堵塞、无生物膜或泥沙堆积。
温度/气压补偿：确认传感器温度正常，气压值输入正确。
3.2 每周维护
清洁膜表面：用柔软海绵或软布沾清水轻轻擦拭膜，避免划伤。
检查电解液液位(电化学法)：不足时补充厂家指定电解液。
检查电缆与接头：防止进水或腐蚀，确保信号传输稳定。
流通系统冲洗：用干净水冲洗采样管、流通池，防止微生物滋生。
3.3 每月维护
更换膜帽/膜组件(电化学法)：膜污染或老化会降低响应速度与精度。
校准零点与量程(详见第四部分)。
检查流速：确保水样流过电极表面速度在厂家推荐范围(避免静止水造成误差)。
系统消毒（可选）：对易生菌环境可用食品级杀菌剂短时间循环清洗。
3.4 每季度/年度维护
全面检查传感器与变送器：包括电路板、接线端子、密封件。
更换易耗品：电解液、膜帽、O型圈等。
性能验证：与实验室标准方法(如碘量法)进行比对，偏差应在允许范围(±0.3 mg/L 或 ±5%)。
软件/固件备份：保存配置参数，便于故障恢复。
四、校准方法与步骤
4.1 校准类型
零点校准（Zero Calibration）：在无氧环境下确定 DO=0 的信号值。
量程校准（Span Calibration）：在已知氧浓度的标准环境下校准满量程响应。
4.2 电化学法校准步骤(示例)
准备工作
使用无氧溶液(如 5% Na₂SO₃ 溶液)进行零点校准。
使用饱和空气水(常压下，25℃时约 8.24 mg/L)或已知浓度的标准氧溶液进行量程校准。
确保水温与气压传感器正常工作。
零点校准
将电极浸入无氧溶液，轻轻搅拌确保溶液均匀。
等待读数稳定(通常 1~3 min)，执行零点校准命令。
记录零点信号值，检查漂移情况。
量程校准
将电极置于饱和空气水中，待读数稳定后执行量程校准。
若使用标准氧溶液，需确保溶液氧浓度已知且温度已补偿。
验证
在校准后，用另一种已知氧浓度的水样验证，误差应符合仪器精度要求。
光学法传感器：多数采用单点空气校准(将传感器暴露于空气中自动校准)，一般不需要零点校准，仅需定期进行比对验证。
4.3 注意事项
校准前让传感器在待测介质中预热稳定(通常 10~15 min)。
避免在含有高浓度 H₂S、SO₂、有机溶剂的水中使用电化学法，易导致膜中毒。
校准用的无氧溶液和饱和空气水必须新鲜配制，避免失效。
记录每次校准的时间、操作人员、环境条件，以便追溯。
六、管理与优化建议
建立 SOP：制定详细的日常检查、维护、校准步骤与验收标准。
预防性维护计划：根据使用频率制定周期表，避免突发故障影响工艺控制。
数据记录与分析：利用 SCADA 或 LIMS 系统保存历史数据，及时发现趋势性漂移。
备件管理：膜帽、电解液、荧光帽等应有安全库存。
定期比对：与实验室标准方法(如 Winkler 滴定法)进行季度或半年验证，确保数据可信。
培训操作人员：掌握不同传感器原理、校准方法及安全注意事项。
七、结语
在线溶解氧分析仪是保障水处理、工业生产与生态环境监测数据准确的重要设备。通过规范的日常维护、定期校准与故障排查，可确保其长期稳定运行与测量精度。结合不同测量技术的特点合理选型，并在管理中融入预防性维护与数据追溯，能够显著提升工艺控制水平和监测数据的可靠性。
