活性污泥池中的氧濃度是生物污水處理中非常重要的連續監測的參數之一。傳統的電化學測定技術是基于極譜或者賈法尼電池法。這些技術的一個典型特征是測定過程消耗電解液和腐蝕陽極。以上兩種效應都會不可避免地造成測定信號的漂移，只有通過日常校正才能把漂移維持在一定限度之內。

由于新的哈希熒光溶解氧傳感器的出現，人們開發出了一種全新的污水中氧濃度的測定技術。這種方法的原理是帶熒光的底物（熒光體）的熒光輻射，這種方法使氧濃度的測定zui終歸結為純粹的對時間的物理測定。因為時間測定理論上是沒有漂移的，使用者就不必校正傳感器了。

引言

氧濃度作為生物污水處理的核心指標，決定著活性污泥池處理過程中的性質和速度。時間、空間上分離的好氧-缺氧-厭氧區域是碳分解、硝化、反硝化和生物除磷的先決條件。確保這些不同條件的出現是污水處理廠過程控制的zui重要任務之一。獲取污泥中的氧濃度對于完成這個任務十分必要。因此，從工藝角度來看，問題不是是否需要而是如何連續測定氧濃度。

污水處理中60-70%的能量消耗用來為活性污泥曝氣。因此以生物污水處理節能為目標的控制和調節策略通常集中于優化曝氣池中氧的傳遞。所有自動控制概念中的一個共同方面就是氧的準確測定。所以，從經濟角度來看，連續測定活性污泥中的氧濃度也是必要的。

電化學測定技術

電化學技術測定溶解氧濃度用于污水處理廠已經有四十多年了。原理上講，測定單元由浸沒于共同電解液中的不同金屬材料的陽極和陰極構成。有膜的傳感器中電解液與樣品通過氣體通透膜分隔，也就是說，樣品中的氧氣分子通過膜擴散到電解液直到膜兩側的氧氣分壓相等。無膜的傳感器中樣品本身就是電解液。

賈法尼和極譜測定電池有所不同。賈法尼測定電池中陽極和陰極之間會根據電化學置換強度的不同自發產生電位差，足以在陰極還原氧分子和在陽極激發氧化過程。陽極和陰極之間的電位差正比于樣品中的氧濃度。賈法尼測定電池是自極化的，即打開之后可以立即使用。

極譜測定電池中陽極和陰極之間的電位差不足以還原氧分子，必須使用外加的極化電壓。然后測定正比與電解液中氧濃度的電流。陽極與陰極之間穩定的極化電壓不能自發建立，而是需要一定的極化時間，取決于感應器種類，可能長達兩小時。如果沒有電池緩沖，感應器只有在極化時間結束之后打開才可以使用。

近年來，人們為了進一步發展和優化電化學測定技術做了大量努力。但是，所有電化學測定技術的基本特征就是，對于陰極還原的每一個分子，陽極都會發生相應的氧化反應，從而導致陽極的腐蝕和電解液的消耗。這兩個過程都會不可避免地造成測定漂移或者讀數偏低，只有通過使用者的日常校正才能將此維持在一定范圍內。

氧測定讀數偏低的影響

氧傳感器在閉環控制系統中廣泛應用。這種情況下，控制者調整曝氣設施以使氧傳感器的測定值符合設定值。因此傳感器讀數偏低不能被直接檢測到，而活性污泥池中的實際氧濃度則可能大大高于所需值。這樣可能引起諸如氧傳入反硝化區域的工藝問題。

從經濟因素考慮，活性污泥池中過高的氧濃度也是需要避免的。活性污泥曝氣需要的能量N通過下面的公式獲得：

N ~ Cs/(Cs-Cx) 其中，Cs為假定的飽和氧濃度，Cx為氧濃度。

給活性污泥池充氧的能量及其成本都隨著氧濃度Cx的增加而上升。以飽和氧濃度Cs為9.0mg/L，氧設定值為2.0mg/L為基準，因為讀數偏低導致的額外的能量消耗如圖1所示，可以看出，讀數偏低0.3mg/L會導致充氧所需能量增加4.5%。