二、抗干擾便攜式溶解氧分析儀技術(shù)原理

本次選用的抗干擾便攜式溶解氧分析儀采用“熒光猝滅法+抗干擾膜技術(shù)+智能溫度/pH補(bǔ)償算法"的組合技術(shù)方案，從傳感器結(jié)構(gòu)、膜材料及數(shù)據(jù)校準(zhǔn)三個(gè)層面實(shí)現(xiàn)抗干擾功能，其核心技術(shù)原理如下：

1.  熒光猝滅法監(jiān)測原理：與傳統(tǒng)極譜式傳感器依賴電極氧化還原反應(yīng)不同，該儀器的傳感器頂端涂覆有特殊熒光物質(zhì)，當(dāng)藍(lán)光照射到熒光物質(zhì)上時(shí)，熒光物質(zhì)會(huì)發(fā)出紅光，且發(fā)光時(shí)間與環(huán)境中溶解氧濃度成反比——溶解氧濃度越高，熒光猝滅速度越快，紅光發(fā)光時(shí)間越短。儀器通過精準(zhǔn)測量藍(lán)光發(fā)射與紅光接收的時(shí)間差，計(jì)算出溶解氧濃度。該原理避免了電極與廢水中還原性物質(zhì)的直接反應(yīng)，從根源上減少了還原性干擾。

2.  抗干擾膜材料優(yōu)化：傳感器表面覆蓋一層復(fù)合透氣膜，膜材料采用聚四氟乙烯與聚醚砜的共混材質(zhì)，不僅具有高氧滲透性，還能有效阻擋重金屬離子、大分子有機(jī)物及濁度顆粒的穿透。同時(shí)，膜表面經(jīng)過疏水處理，可防止表面活性劑吸附形成水膜，保障氧分子的順暢擴(kuò)散。

3.  智能補(bǔ)償與校準(zhǔn)技術(shù)：儀器內(nèi)置高精度溫度傳感器和pH傳感器，實(shí)時(shí)采集廢水溫度與pH值，通過預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償——溫度方面，根據(jù)氧在水中的溶解度隨溫度升高而降低的特性，自動(dòng)修正監(jiān)測值；pH方面，針對不同pH條件下氧的活度變化，進(jìn)行精準(zhǔn)校準(zhǔn)。此外，儀器支持現(xiàn)場單點(diǎn)校準(zhǔn)和多點(diǎn)校準(zhǔn)，可根據(jù)廢水實(shí)際干擾情況，建立自定義校準(zhǔn)曲線，進(jìn)一步提升監(jiān)測準(zhǔn)確性。

三、監(jiān)測方案與實(shí)施過程

（一）監(jiān)測點(diǎn)位與參數(shù)設(shè)置

本次監(jiān)測選取好氧生化池的進(jìn)口、中部、出口三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位，分別對應(yīng)微生物生長的適應(yīng)期、對數(shù)生長期和穩(wěn)定期，每個(gè)點(diǎn)位每周監(jiān)測3次，每次監(jiān)測時(shí)間為上午9:00（曝氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行1小時(shí)后）。監(jiān)測參數(shù)包括溶解氧濃度、廢水溫度、pH值，同時(shí)記錄傳統(tǒng)分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)，用于對比分析。

抗干擾便攜式溶解氧分析儀的參數(shù)設(shè)置如下：測量范圍0~20mg/L，分辨率0.01mg/L，響應(yīng)時(shí)間≤30s（90%響應(yīng)），溫度補(bǔ)償范圍0~50℃，pH補(bǔ)償范圍4.0~10.0。監(jiān)測前，采用飽和空氣校準(zhǔn)法進(jìn)行單點(diǎn)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)環(huán)境溫度與廢水溫度一致（誤差±0.5℃）。

（二）干擾驗(yàn)證與對比試驗(yàn)

為驗(yàn)證儀器的抗干擾性能，分別開展針對性試驗(yàn)：一是在實(shí)驗(yàn)室條件下，配置含不同濃度亞硫酸鹽、硫化物的模擬廢水，采用抗干擾分析儀與傳統(tǒng)極譜式分析儀同時(shí)監(jiān)測，對比兩者的監(jiān)測誤差；二是在現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測1個(gè)月，定期檢查傳感器膜表面狀態(tài)，記錄儀器響應(yīng)靈敏度變化；三是在廢水pH（5.5~9.0）和溫度（15~35℃）大幅波動(dòng)時(shí)段，重點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

四、監(jiān)測結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

（一）常規(guī)監(jiān)測效果對比

3個(gè)月的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，抗干擾便攜式溶解氧分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)分析儀。在好氧池中部點(diǎn)位（溶解氧目標(biāo)控制范圍2~4mg/L），抗干擾分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍為2.3~3.8mg/L，標(biāo)準(zhǔn)差為0.32mg/L；而傳統(tǒng)分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍為1.2~4.5mg/L，標(biāo)準(zhǔn)差為0.87mg/L，且出現(xiàn)12次異常偏低數(shù)據(jù)（低于1.5mg/L），與實(shí)際曝氣強(qiáng)度及出水水質(zhì)不匹配。

結(jié)合出水COD監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，當(dāng)抗干擾分析儀監(jiān)測的溶解氧濃度穩(wěn)定在2.5~3.5mg/L時(shí)，出水COD平均質(zhì)量濃度為42mg/L，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；而當(dāng)傳統(tǒng)分析儀出現(xiàn)異常監(jiān)測值，導(dǎo)致曝氣強(qiáng)度盲目增加時(shí)，出水COD雖無明顯下降，但曝氣電耗增加了15%~20%，造成能源浪費(fèi)。

（二）抗干擾性能驗(yàn)證結(jié)果

實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)表明，在亞硫酸鹽質(zhì)量濃度≤50mg/L、硫化物質(zhì)量濃度≤20mg/L的條件下，抗干擾便攜式溶解氧分析儀的監(jiān)測誤差≤±2%，而傳統(tǒng)極譜式分析儀的監(jiān)測誤差隨干擾物質(zhì)濃度升高而顯著增大——當(dāng)亞硫酸鹽質(zhì)量濃度為30mg/L時(shí)，傳統(tǒng)分析儀的監(jiān)測誤差達(dá)到-18.3%（監(jiān)測值偏低）；當(dāng)硫化物質(zhì)量濃度為10mg/L時(shí)，監(jiān)測誤差達(dá)到-25.6%。

現(xiàn)場膜表面檢查結(jié)果顯示，連續(xù)監(jiān)測1個(gè)月后，抗干擾分析儀的傳感器膜表面無明顯污染物吸附，響應(yīng)時(shí)間仍保持在30s以內(nèi)；而傳統(tǒng)分析儀的電極表面出現(xiàn)黑色硫化物沉淀，響應(yīng)時(shí)間延長至90s以上，需頻繁清洗維護(hù)。在廢水pH波動(dòng)至5.5或9.0、溫度驟升/驟降10℃的條件下，抗干擾分析儀的監(jiān)測數(shù)據(jù)變化幅度≤0.2mg/L，而傳統(tǒng)分析儀的變化幅度達(dá)到0.8~1.2mg/L。

產(chǎn)品簡介

智感環(huán)境便攜式熒光溶氧儀依托優(yōu)化的熒光猝滅核心技術(shù)，搭載自主研發(fā)的非消耗性高性能熒光膜片，通過檢測氧分子導(dǎo)致的熒光信號(hào)相位差來反推溶解氧濃度，無需電解液且無需頻繁校準(zhǔn)，從根源解決了傳統(tǒng)電極法耗氧、易污染等痛點(diǎn)，其響應(yīng)速度快（T90≤40s），在 0 - 20mg/L 量程內(nèi)測量精度達(dá) ±0.1mg/L，還內(nèi)置高精度傳感器可實(shí)現(xiàn)溫度甚至鹽度的自動(dòng)補(bǔ)償，能在 - 20℃~50℃等寬溫及高鹽、強(qiáng)酸堿等復(fù)雜工況下穩(wěn)定工作。該儀器兼具工業(yè)級(jí)固定安裝與輕量化手持便攜等款式，不僅具備防腐密封、抗污染的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，適配化工、制藥、水處理等行業(yè)的固定監(jiān)測需求，也有重量≤500g、IP68 及以上防水等級(jí)、長續(xù)航等便攜特性，適配水產(chǎn)養(yǎng)殖巡檢、野外應(yīng)急監(jiān)測等場景，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳與多設(shè)備組網(wǎng)管理，廣泛助力各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)溶氧精準(zhǔn)監(jiān)測與工藝優(yōu)化，大幅降低運(yùn)維成本。