如何控制溶解氧
啤酒酿造过程中溶解氧的影响因素及控制措施
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发酵过程中溶解氧的控制措施
发酵过程中溶解氧的控制措施一、引言发酵是一种广泛应用于食品、医药、化工等领域的生物技术，而溶解氧是影响发酵过程的重要因素之一。
在发酵过程中，微生物需要氧气参与代谢活动，但过高或过低的溶解氧浓度都会对微生物的生长和代谢产生不利影响。
因此，在发酵过程中控制溶解氧浓度至关重要。
二、影响溶解氧浓度的因素1. 发酵系统中空气流量和搅拌速度：空气流量和搅拌速度是控制发酵系统内溶解氧浓度的两个主要因素。
适当增加空气流量和搅拌速度可以提高溶解氧浓度，促进微生物生长和代谢活动。
2. 发酵液温度：温度对微生物代谢活动有直接影响，适宜的温度可以提高微生物代谢效率，增加需求氧量；但过高的温度会使微生物失去活性，降低需求氧量。
3. 发酵液pH值：pH值对微生物代谢活动也有直接影响，适宜的pH 值可以提高微生物代谢效率，增加需求氧量；但过高或过低的pH值会使微生物失去活性，降低需求氧量。
4. 发酵液中有机质浓度：有机质浓度是微生物生长和代谢的重要营养源，但过高的有机质浓度会导致微生物代谢产生大量二氧化碳等废气，使溶解氧浓度降低。
三、控制溶解氧浓度的措施1. 适当增加空气流量和搅拌速度：在发酵过程中适当增加空气流量和搅拌速度可以提高溶解氧浓度。
具体来说，可根据不同微生物需要的溶解氧浓度和发酵系统的特点确定最佳空气流量和搅拌速度。
2. 控制发酵液温度：在发酵过程中控制发酵液温度可以影响微生物需求氧量。
对于需求较高的微生物，在合适的温度范围内增加温度可以提高其代谢效率和需求氧量；对于需求较低的微生物，降低温度可以减少其需求氧量。
3. 控制发酵液pH值：在发酵过程中控制发酵液pH值可以影响微生物需求氧量。
对于需求较高的微生物，在合适的pH值范围内调整pH 值可以提高其代谢效率和需求氧量；对于需求较低的微生物，调整pH 值可以减少其需求氧量。
4. 控制有机质浓度：在发酵过程中控制有机质浓度可以影响微生物产生废气的量，从而影响溶解氧浓度。
污水处理中的溶解氧控制与调节方案
采用智能控制技术，实现溶解氧浓度的稳定控 制。
问题
某些情况下，溶解氧浓度过高或过低。
解决方案
根据实际情况调整曝气量或混合液回流量，保持溶 解氧浓度的适宜范围。
问题
溶解氧控制与调节方案的投资和运行成本较高。
解决方案
综合考虑方案的经济性和技术可行性，合理选择适合的 溶解氧控制与调节技术和设备。
05
鱼类呼吸
水生动物如鱼类在呼吸过 程中会消耗溶解氧。
其他生物呼吸
水生植物和动物在呼吸过 程中也会消耗溶解氧。
溶解氧的平衡
自然平衡
在自然环境中，水体中的溶解氧会通过自然曝气和植物光合 作用得到补充，同时也会被微生物和动物消耗，形成一种动 态平衡。
人工调节
在污水处理过程中，可以通过人工调节曝气量、植物生长和 微生物群落等方式来维持溶解氧的平衡，以满足污水处理的 需求。
03
溶解氧控制与调节方案
曝气量控制
总结词
曝气量是影响溶解氧浓度的关键因素，通过控制曝气量可以实现对溶解氧的精 确调控。
详细描述
通过调节鼓风机出气流量或改变曝气器的数量和组合方式，可以控制曝气量的 大小。曝气量增大，会使反应池中的溶解氧浓度升高；反之，溶解氧浓度则会 降低。
混合液回流控制
总结词
通过控制混合液回流量，可以调节反应池中的溶解氧浓度。
溶解氧控制与调节技术有助于加速生物反应过程，提高有机物和 氨氮的去除率。
优化了污水处理工艺
通过实时监测和调控溶解氧浓度，可以灵活调整生物反应条件，实 现工艺优化。
保证了出水质量
合理控制溶解氧水平，可以有效降低污染物残留，提高出水水质。
实际应用中的问题与解决方案
问题
污水处理中的溶解氧控制技术
03
溶解氧控制技术在污水处理中的应用
城市污水处理
城市污水处理是溶解氧控制技术的重要应用领域之一。通过 控制溶解氧的浓度，可以有效去除城市污水中的有机物、氮 、磷等污染物，提高污水处理效果。
在城市污水处理中，溶解氧控制技术主要应用于活性污泥法 、A2O工艺、氧化沟等处理工艺中。通过合理控制溶解氧的 浓度，可以促进微生物的生长繁殖，提高污泥的活性，增强 污水处理能力。
06
实际案例分析
北京某污水处理厂的溶解氧控制技术应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
北京某污水处理厂通过采用溶解氧控制技术，实现了对污 水处理的优化，提高了处理效率和出水质量。
该污水处理厂采用了溶解氧控制技术，通过对曝气池中的 溶解氧浓度进行实时监测和调控，实现了对活性污泥菌群 的良好控制。同时，通过智能化的控制系统，实现了对溶 解氧浓度的精准控制，避免了过度曝气或不足导致的能源 浪费和出水质量下降问题。
溶解氧控制技术的发展趋势与展望
智能化控制技术
总结词
随着物联网、大数据和人工智能技术的快速发展，智 能化控制技术在污水处理领域的应用越来越广泛。通 过实时监测溶解氧浓度和其他水质参数，利用智能算 法和模型进行快速分析和决策，实现精准控制和优化 运行。
详细描述
智能化控制技术利用传感器、数据采集和传输设备，将 污水处理厂的运行数据实时传输至中央控制系统。通过 人工智能算法，如深度学习、神经网络等，对历史数据 进行分析和建模，预测溶解氧浓度变化趋势。同时，结 合实时监测数据，自动调整曝气量、搅拌速度等工艺参 数，确保溶解氧浓度维持在最佳范围内。智能化控制技 术的应用可以提高污水处理效率、降低能耗和减少人工 干预。
江苏某农村污水处理站的溶解氧控制技术应用
溶解氧浓度控制
溶解氧浓度控制溶解氧是维持水体生态系统的重要指标之一，对水生生物的生长、繁殖和代谢活动具有重要影响。
缺氧或低氧环境会对水生生物造成极大危害，因此，控制水体中的溶解氧浓度至关重要。
下面将从影响溶解氧浓度的因素和控制溶解氧浓度的方法两个方面进行详细阐述。
影响溶解氧浓度的因素1. 水温水温是影响溶解氧浓度的最重要因素。
水温升高，溶解氧浓度下降；水温降低，溶解氧浓度增加。
这是因为水温升高使水分子的运动加快，分子间的化学键能降低，从而导致氧分子与水分子间的化学键强度减弱，氧分子从水中逸出。
2. 溶解氧的压力溶解氧的压力也是影响溶解氧浓度的重要因素。
压力越大，溶解氧越多；压力越小，溶解氧越少。
这是因为气体溶解在液体中是一个动态平衡的过程，当溶解氧分子数量增加时，逸出溶液的氧分子数量也会增加，反之亦然。
3. 气候气候因素对水体中溶解氧的影响也很重要。
例如，气温升高、高水位、强风等因素会促进氧气向水体中传递，从而提高水体中溶解氧的浓度。
4. 生物活动生物活动也是影响水体中溶解氧浓度的重要因素。
例如，藻类和其他植物在光照下能够进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，增加水体中溶解氧浓度。
同时，动物呼吸和分解有机物也会消耗水中的氧气，降低水体中的溶解氧浓度。
1. 水中搅拌通风水中搅拌通风是一种简单有效的方法，能够提高水体中溶解氧的浓度。
通过改变水体的流动状态，增加水体表面积，使空气与水接触面积增加，增强氧气向水中传递。
2. 植物修复植物修复也是一种有效的方法，通过水生植物的光合作用来吸收二氧化碳释放氧气，从而增加水体中溶解氧的浓度。
同时，植物还能通过吸收营养盐、有机物等来减少水体的污染，改善水质。
生物曝气法是一种控制溶解氧浓度的有效方法，通过生物曝气装置将空气输送到水底进行曝气，使水中溶解氧浓度增加。
总之，控制水体中的溶解氧浓度对于维护水生生物的健康和生态平衡具有重要意义。
在实际操作时，需要综合考虑影响溶解氧浓度的各种因素，采取综合措施以达到合理的控制目标。
水产养殖中的养殖水体溶解氧调控技术
水产养殖中的养殖水体溶解氧调控技术在水产养殖业中，养殖水体的溶解氧含量对于水产生长和健康至关重要。
溶解氧是水中生物生存所需的主要气体之一，它对鱼类、虾类和其他水生生物的新陈代谢以及免疫功能具有重要影响。
然而，在一些养殖场或养殖水域中，溶解氧含量可能不足，因而需要采取措施来调控养殖水体的溶解氧含量。
本文将介绍几种常见的养殖水体溶解氧调控技术。
一、增氧设备的应用增氧设备是调控养殖水体溶解氧含量最常用的方法之一。
通过将空气或纯氧引入水体，增氧设备能够有效提高水中的溶解氧含量。
常见的增氧设备有曝气器、增氧泵和增氧管等。
曝气器通过将气泡注入水体，增加气体与水体的接触面积，从而促进溶解氧的吸收。
增氧泵则能够将含氧气体直接注入水体，提高溶解氧的浓度。
增氧管则通过将气体注入水中，形成气体泡团，增强氧气与水体之间的接触，从而增加溶解氧含量。
采用这些增氧设备可以有效提高养殖水体的溶解氧水平。
二、水体循环和通气水体循环和通气也是调控养殖水体溶解氧含量的一种有效方法。
通过设置水泵和通气设备，使得养殖水体中的水能够循环流动，并与空气充分接触。
水体循环可以加速水中的氧气重新溶解，同时也能够带走水体中的废气，保持水体的清洁。
通气设备则能够将新鲜的空气引入水体，增加溶解氧的含量。
通过水体循环和通气，可以有效提高养殖水体的溶解氧水平。
三、控制养殖密度和投喂量控制养殖密度和投喂量也是调控养殖水体溶解氧含量的关键因素。
合理控制养殖密度，避免养殖过密，可以减少水体中生物的新陈代谢，降低养殖水体中的氧气消耗量。
同时，合理控制投喂量，避免过量投喂，可以减少水体中废物的生成，减轻水体的负荷，从而保持水体中的溶解氧含量。
通过控制养殖密度和投喂量，可以有效调控养殖水体的溶解氧水平。
四、水体曝气和水质调节水体曝气和水质调节也是调控养殖水体溶解氧含量的一种方法。
通过将水体暴露在空气中，促使水体与空气之间的气体交换，增加溶解氧的含量。
同时，定期检测水体的pH值、温度和盐度等指标，并适时进行调节，保持水质的稳定，有助于提高溶解氧的含量。
污水处理过程中溶解氧的控制问题汇总
污水处理过程中溶解氧的控制问题汇总溶解氧和污泥浓度有比较密切的关系，高活性污泥浓度对溶解氧的需求明显高于低活性污泥浓度对溶解氧的需求；溶解氧和原水中有机物含量的多少有关，具体表现在原水中的有机物含量越多，微生物为代谢分解这些有机物所需消耗的溶解氧就越多，相反就少了；溶解氧和原水中的一些特殊的成分也有关系，比如水中的洗涤剂的存在，使曝气池液面存在隔绝大气的隔离层，对曝气效果的提升产生影响。
问题1：我运营的污水厂属于综合性工业废水处理厂，目前生化区出现大量泡沫，电导率由原来的3ms/cm上升至8ms/cm，SVI值为200，溶解氧一直上不去，只有0.6mg/l，疑有有毒物质进入。
目前这种状况，我该如何操作是好？回答：1、不知道泡沫颜色是怎样的：如果是粘稠白色，堆高明显的话，需要考虑进水负荷过大导致的（比如说COD进水太高了），所以需要调查下进水有机物含量再作判断。
2、你所说的，溶解氧上不去和疑有有毒物质进入是相反关系，也就是说，如果有有毒物质进入的话，反而溶解氧上得去的。
问题2：在进水量MLSS曝气风量一定的时候，进水BODCOD增加，DO为什么会下降？MLSS通过排泥控制，使其不变。
回答：1、有机物浓度的增加，在去除率不变的情况下，微生物的去除能力提高了，而在处理新增的有机物时，自然要多消耗DO。
2、这里有个概念要说一下，就是同样的MLLSS，但是出于不同阶段的活性污泥，其活性是不一样的，好比10个老人和10个年轻人，干活量有差别，自然，10年轻人吃起饭来要比10个老年人多，也就是DO会多消耗。
问题3：在A/O生化法中，A段进水O段出水的PH值都在6.7左右，进水指标正常，氨氮在几十个，COD 在1000mg/L左右，致使进水负荷只能提到50吨，再提则溶解氧就不够了，溶解氧始终在2左右，是什么原因呀？回答：请确认如下可能：1、回流比过高2、曝气设备问题（比如堵塞曝气头，其他地方漏气，设备故障等）3、气温升高，溶解氧溶解度减低4、污泥浓度控制过高了5、检测溶解氧出现偏差。
清酒溶解氧的控制
控制清酒溶解氧的措施
备压方式的影响
清酒罐和稀释水罐CIP清洗后应从罐底备压时应 该缓慢平稳，避免备压过快形成湍流很难形成 CO2保护层。
先将罐内压力备压至1.2bar稳定半小时后从罐顶 排压至1bar备用。
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2
控制清酒溶解氧的措施
稀释水制备操作
制水前检测CO2纯度必须达到99.99%以上才能启动 制水程序。 制水时出水溶解氧的设定值必须在20ppb以下，超 出此设定值制水系统会自动打循环，确保水罐内的 稀释水溶解氧合格。 确保出水温度在4oC以下，温度过高将会导致稀释 水中的CO2逸出。
3
控制清酒溶解氧的措施
影响清酒溶解氧的因素
过滤过程多次打循环
设备密封性差
过滤 系统 增氧
辅料添加增氧
阀门密封性差 换罐过程增氧
排氧不彻底
管路 增氧
清酒 溶解 氧高
稀释 水增
氧
CO2纯度不够 稀释水罐增氧
制水操作
备压方式不正确
清酒 罐增
氧
设备密封性差
入罐酒液流速过快
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控制清酒溶解氧的措施
设备密封性的检查
定期检查前后缓冲泵、过滤机酒泵、各计量添加 泵接口的密封性。 定期检查过滤系统、滤前滤后管路、清酒罐底、 稀释水管路、稀释水罐底各手动阀、气动阀和视镜 的密封性。 定期检查CO2管路各接口、手动阀和气动阀的密封 性。
过滤过程操作
过滤时尽量避免多次打循环和长时间打循环。 前缓冲罐引酒之前要用稀释水将管路内的空气顶 出，从视镜观察无气泡即可。 发酵罐转罐要及时，罐空后立刻停止送酒程序避 免抽空吸入大量氧气。换罐之前需要再次用稀释水 顶出管路中的空气。 回收的酒头酒尾经过处理溶氧合格后方可进行添 加。 过滤开始时流速不宜过高，以免形成湍流破坏清 酒罐内的CO2保护层。
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一、原辅材料的控制
1. 糖化生产时应根据每批进厂麦芽的指标，及时调整生产工艺，如下料温度、蛋白分解温度和时间。
糖化温度和时间要根据麦芽质量加以调整，以保证投入原料的相对稳定。
从源头上控制溶解氧的上升，以便有效地保证麦汁组分的相对稳定性，避免因啤酒口味差异，导致发酵液合流过滤时溶解氧的上升。
2. 应尽可能使用新鲜的辅料大米，因为随着陈化时间的延长，其游离脂肪的含量会逐渐增多，容易产生脂肪氧化的臭味。
二、糖化过程的控制
1. 为了尽可能避免在糖化过程中麦汁过多地吸氧，糖化醪应使用脱氧水兑制；糖化时尽量减少搅拌，以降低搅拌翻滚时空气溶入其中；糖化和麦汁过滤时最好采用惰性气体覆盖醪液表面，以隔绝空气，避免麦汁吸氧。
另外还要根据糖化生产工艺要求，往糖化锅中加入乳酸或磷酸，保证醪液的pH值在5.4～5.8之间，如麦芽中β—葡聚糖的含量高于150mg/L时，应适量加入含β—葡聚糖酶高的复合酶，以降低麦汁黏度，保证醪液的液化效果，减少因麦汁过滤时耕糟、回流次数过多而吸氧。
2. 糊化锅、糖化锅、煮沸锅的人孔在生产时一定要关闭。
从糊化锅进入糖化锅、过滤槽和煮沸锅的物料管最好设计为底部进料，以减少醪液和麦汁在输送过程中与氧气的接触机会。
煮沸时间应严格控制在90分钟之内。
缩短麦汁在回旋沉淀槽中停留的时间。
麦汁冷却采用一段薄板冷却，缩短麦汁入罐时间并严格控制麦汁的充氧量。
麦汁充氧量过少不利于酵母的繁殖，还会导致双乙酰还原发生困难。
充氧量过多会使酵母前期发酵过于旺盛，形成过量的α—乙酰乳酸，还会消耗多量的快速还原物质，阻碍部分风味物质的还原，导致发酵后期双乙酰还原较慢，破坏啤酒香气，诱发异常气味同时副产物增多，高级醇含量高会使啤酒饮用后有“上头”的感觉，所以冷麦汁充氧量应控制在8ppm～10ppm之间。
三、发酵液的控制
1. 酵母发酵阶段如吸入过多氧气，会破坏发酵液中还原物质的平衡，大量消耗发酵液中的还原物质，降低成品啤酒的抗氧化能力。
2. 发酵大罐的备压气体：滤酒前，发酵液用CO2备压。
3. 发酵液压力要求：备压时CO2压力为0.10 Mpa～0.12Mpa，且CO2纯度为99.8%以上。
4. 由于市场竞争激烈，导致企业生产的酒品种较多，有时一种酒的库存较大，另一种酒已告急，需开另一罐酒，导致排土次数增加，未滤完酒的大罐上方空气进入发酵液，引起发酵液溶解氧升高。
为了杜绝此类现象，发酵液开罐后原则上要求一次滤完，特殊情况不能一次滤完的，开罐时间不得超过3天。
四、滤酒管路的控制
滤酒的管路要采用不锈钢，且管路内壁光滑，接缝处平整，无凹凸不平的现象。
还要保证滤酒的管路、泵、阀门密封良好。
五、硅藻土添加罐的控制
滤酒预涂时粗细土比例一般为1:2，在生产中可视具体情况加以调整，往硅藻土添加罐添加硅藻土时，应缓慢而均匀，在保证涂层厚度均匀和结实的同时。
用CO2备压，防止吸入空气。
六、过滤机的控制
1. 预涂：预涂时用脱氧水，预涂结束后用CO2将机内脱氧水顶出。
2. 过滤：整个过滤系统在过滤过程中要求压力相对稳定，避免因压力不均衡、滤速波动较大而导致滤土层破坏造成过滤循环时间延长而导致溶氧上升。
还要在适当范围控制滤酒速度（各厂可根据本公司实际情况而定）。
七、清酒罐的控制
1. 清酒罐用N2或CO2备压，压力控制在0.12Mpa～0.15Mpa之间。
2. N2气或CO2纯度要求在99.9%以上。
3. 连接清酒罐与发酵罐的管路应完好，无泄露点。
八、抗氧化剂的添加
1. 过滤时适当添加抗氧化剂如异维C钠，增强啤酒的抗氧化能力。
2. 添加位置：粗滤前加入添加罐中。
九、灌装的控制
1. 清酒管路到灌装的距离要尽量短，减少吸入氧气。
2. 灌装采用脱氧水引酒、顶酒，酒液流动要平稳，不形成湍流。
3. 过滤及清酒管路的泵、元件和阀门密封性要好，不得有泄漏，防止吸入空气。
4. 清酒的溶解氧含量尽可能低，最好控制在0.1mg/L以下。
5. 灌酒机用N2或CO2备压，纯度在99.2%以上。
6. 酒机正常运行时，瓶内的瓶颈空气为瓶子卸压后瓶颈空间所保留的气体，该部分气体含有酒缸备压使用的CO2混合气体以及抽真空时余留在瓶内的空气，而不是瓶子离开酒缸后，外界空气进入到瓶内。
酒机正常运行时，在瓶酒卸压离开酒缸后，瓶颈内应充满泡沫且不断上升溢出，如果瓶颈内的泡沫没有充满瓶颈且在激泡或压盖之前开始消退，此时外界气体可能扩散到瓶颈内引起瓶颈空气含量增高，因此必须保证酒机卸压正常。
7. 由于机器备件本身的性能差异，实际上每个瓶子抽真空度的效果是有差异的。
不是每个瓶子均能抽掉80%的空气，而是各有不同，因此在用N2往瓶子内备压后，每个瓶子内纯度不完全一致。
为了控制酒机增氧量，必须定期对酒机抽真空系统以及灌酒阀件（定中罩、真空阀密封、卸压阀密封）进行检查和更换，保证抽真空效果，并且要求抽真空度≤-0.08Mpa。
高压激沫时，激沫头要对中且激沫压力为0.15kg～0.20kg，以减少灌装过程吸氧。
8. 调整好杀菌机高温区的杀菌温度和时间，避免高温氧化现象的发生。
十、设备控制
维修人员要认真做好设备的维护和预维修，保证所有与酒接触的管道、泵、阀门的密封性，以杜绝氧的吸入。
总之，只有对生产的各环节严格控制溶解氧，把溶解氧控制在合适的范围之内，才能充分保证啤酒的品质。