Opløst ilt

 Udskriv

Hvad er opløst ilt?

Opløst ilt er et mål for mængden af gasformig ilt i vand. Sundt vand, der er grundlaget for liv, skal indeholde opløst ilt.

Opløst ilt ender i vandet ved:

  • direkte absorption fra atmosfæren
  • hurtig bevægelse forårsaget af vind, bølger, strømme eller mekanisk beluftning
  • som et biprodukt af fotosyntese, der er grundlaget for vandplanteliv

Faktorer, der påvirker koncentrationen af opløst ilt i vand:

  • Atmosfærisk tryk: højere atmosfærisk tryk gør det muligt for vandmasser at bevare en større koncentration af opløst ilt. Trykket fra oven gør det muligt for vandet at optage flere iltmolekyler. Koncentration af opløst ilt er derfor normalt lavere i større højder pga. et lavere atmosfærisk tryk.
  • Temperatur: vandmasser med lavere temperatur kan indeholde mere opløst ilt, fordi iltmolekyler har mindre bevægelse. Den øgede bevægelse af iltmolekyler i varmere vand gør det muligt for dem at frigøre sig fra vandet og ud i luften.
  • Vandets dybde: jo lavere vand, desto større iltkoncentration, fordi vind, der skaber bølger på overfladen, øger mængden af opløst ilt, samt vandplanter, der lever i lysfyldte, lavvandede områder, danner ilt som et biprodukt af fotosyntesen.
  • Salinitet: lavere salinitet medvirker til en højere iltkoncentration, fordi salte påvirker gassernes opløselighed, hvilket i bund og grund driver dem ud af vandet.
  • Bioaktivitet: lavere bioaktivitet af mikroorganismer i vand fører til en højere iltkoncentration, fordi mikroorganismer, der lever af organiske stoffer, bruger ilt i deres respiration.

Køb nu

Hvorfor overvåge opløst ilt?

Måling af opløst ilt i vand samt ved vandrensning for at opretholde passende iltniveauer er afgørende elementer i en række forskellige spildevandsrenseanlæg. Selv om opløst ilt er nødvendig for opretholdelsen af liv og i renseprocesser, kan det også være skadeligt og forårsage oxidering, der skader udstyr og kompromitterer produktet. Opløst ilt påvirker:

  • Kvalitet: Opløst iltkoncentrationen bestemmer kvaliteten af vandkilder. Uden tilstrækkelige mængder ilt bliver vand urent og usundt, hvilket påvirker kvaliteten af miljøet, drikkevandet og andre produkter.

  • Overholdelse af lovkrav: for at overholde lovgivningen skal det rensede spildevand ofte have bestemte iltkoncentrationer, før det kan udledes i en å, sø, flod eller vandløb. Sundt vand, der er grundlaget for liv, skal indeholde opløst ilt.

  • Processtyring: iltniveauer er afgørende for at kunne styre biologisk rensning af spildevand samt for iltning af grundvand i drikkevandsbehandlingen. I visse industrielle anvendelser (f.eks. energiproduktion) er opløst ilt skadelig for dampproduktion og skal fjernes, og dets koncentrationer skal reguleres omhyggeligt.

Hos Hach® kan du finde det analyseudstyr, ressourcer, træning og software du skal bruge for at kunne overvåge og regulere opløst ilt niveauer i din vandbehandling.

Udvalgte produkter til overvågning af opløst ilt

LDO sc, optisk iltsensor til måling af opløst ilt

Hachs LDO® optiske iltsensorer kræver ingen kalibrering i hele sensorhættens 2-årige levetid, og den er klar tilat måle opløst ilt fra 0 til 20 ppm direkte fra æsken.

Mere information

HQ-seriens bærbare metre

HQ-serien er beregnet til fagfolk inden for vandkvalitetsanalyse, som ønsker at udføre elektrokemisk analyse i felt- og laboratoriemiljøer.

Mere information

HQ-serie/HQD metre/Intellical elektroder

Bærbare HQ-metre eller stationære HQD laboratoriemålere - vi har den rigtige målere til måling af elektrokemiske parametre på vandværker, renseanlæg, i felten og mange andre steder. Optimal målesikkerhed og fleksibilitet.

Mere information

Intellical elektroder

Du kan vælge mellem et bredt udvalg af Intellical elektroder, der lever op til dine mest krævende laboratorieanvendelser og feltanvendelser, til parametre som pH, opløst ilt, ledningsevne, Redox, ammoniak, ammonium, klorid, fluorid, nitrat og natrium.

Mere information

Orbisphere K1100/K1200 opløst iltsensorer

Orbisphere® K1100-sensorer er vedligeholdelsesfrie, optiske LDO-sensorer designet til overvågning af ilt i kraftværker og andre applikationer i det lave (0–2 ppm) og høje (0–40 ppm) måleområde.

Mere information

Orbisphere M1100 Oxygen Sensors

Den optiske Orbisphere M1100-sensor danner sammen med Orbisphere 410- (én kanal) og Orbisphere 510-kontrolenhed (flere kanaler) grundlaget for en ny metode til overvågning af ilt inden for drikkevareproduktion og andre applikationer i det lave (0–2 ppm) og høje (0–40 ppm) måleområde.

Mere information

Orbisphere GA2x00 iltsensorer

De elektrokemiske (EC) Orbisphere GA2400/GA2800 EX-iltsensorer (O₂) er designet til procesovervågning samt laboratorieanalyse i væske- eller gasfaser.

Mere information

 

Hvilke processer kræver overvågning af opløst ilt?

Spildevandsbehandling

Vand, der tilføres et anlæg, har normalt en lav iltkoncentration, fordi det indeholder organiske stoffer og mikroorganismer, som forbruger ilt, mens de fortærer de organiske stoffer.

Overvågning af opløst ilt medvirker til at fremme effektiviteten i beluftningstanke. Ved at bruge online iltmåleudstyr kan et anlæg reducere energiomkostningerne ved at justere beluftningen, så den passer til den mængde ilt, der kræves af den organiske belastning. Kontinuerlig måling og justering sikrer, at mikroorganismerne har en tilstrækkelig mængde ilt til at fortære organiske stoffer, samtidig med at anlægget er i stand til at spare energi ved om muligt at reducere beluftningen. Styring af beluftningen ved spildevandsrensning.

Opløst ilt tilføres det rensede spildevand i udløbet, for at opfylde minimumskravene til iltniveau og beskytte økosystemer samt overholde de lovmæssige udledningstilladelser. Disse bestemmelser sikrer, at spildevandet ikke opbruger iltindholdet i de vandløb, der modtager vandet.

Denne efterklaringstank er et vigtigt skridt i vandrensningen. Overvågning af opløst ilt sikrer, at spildevandet indeholder tilstrækkeligt med opløst ilt.

Industriel dampproduktion

Opløst ilt forårsager korrosion i udstyr, og det er derfor vigtigt at overvåge iltkoncentrationen for at sikre et lavt - eller- intet iltindhold i vandet for at forhindre lækager, fejl og nedlukninger.

Køletårne udsender damp i atmosfæren. Det er afgørende at overvåge opløst ilt i vandbehandlingsprocessen for at beskytte anlæg mod skadelig korrosion.

Behandling af drikkevand

Overvågning af opløst ilt og temperatur på vandværker kan give en tidlig advarsel om sæsonbetinget stigning i mangankoncentrationen. Høje iltniveauer accelererer korrosion i vandrør. Lave iltniveauer kan forårsage en stigning i jernkoncentrationen, hvilket resulterer i misfarvning af vandhanen, når vandet beluftes.

Det er vigtigt at opretholde en afbalanceret iltkoncentration i drikkevandet, der udledes til forbrugerne. Et afbalanceret iltniveau kan forbedre smagen af drikkevand.

Et klart glas vand er en påmindelse om vigtigheden af at overvåge drikkevandet for uønskede indholdsstoffer.

Produktion af drikkevarer

Sodavandsproducenter sætter kvalitetsstandarder for opløst ilt-niveauer for at stabilisere smagen, sikre holdbarheden og undgå korrosion i de emballerede dåser.

Bryggerier overvåger opløst ilt, fordi gæring kræver iltning. Til emballage er lave iltniveauer imidlertid nødvendige for at forbedre holdbarheden og stabilisere smag/lugt (måling af opløst ilt inden for craft brewing)

Vinproducenter opretholder et lavt iltindhold ved at tilsætte sulfitter i produktet for at forhindre iltning, tab af aroma, misfarvning, hurtig ældning og vækst af mikroorganismer.

Saftproducenter opretholder et lavt iltniveau for at sikre smagsstabilitet.

Glasflasker bevæger sig gennem et produktionsanlæg til fremstilling af drikkevarer. Overvågning af opløst ilt er vigtig for at kunne styre produktkvaliteten.

Akvakultur

I akvarier og fiskeopdræt er et iltniveau på minimum 4,5 mg/L nødvendigt for at opretholde fiskebestanden. På den anden side kan for meget opløst ilt medføre sygdomme.

Fiskefarme indeholder opdrættede fisk og skaldyr. Fisk kræver opløst ilt i vand, men for meget ilt kan forårsage sygdomme.

Miljøovervågning

Uden en sund iltkoncentration i vandmasserne kan der opstå hypoxi – en tilstand med iltmangel, hvor der ikke er tilstrækkeligt ilt til at opretholde bestanden af vandlevende organismer.

Floder som denne kræver opløst ilt for at opretholde bestanden af vandlevende organismer. For lidt opløst ilt fører til hypoxi.

Hvordan overvåges opløst ilt?

Da opløst ilt er en gas, skal den måles på stedet, ideelt set i vandmassen. En prøveudtagning medfører atmosfæriske ilt- og temperaturændringer, der forstyrrer målingens nøjagtighed.


Hachs Intellical LDO101 luminescerende/optiske sensor til måling af opløst ilt, 1 m kabel

Optiske elektroder

Denne metode anvender lys og luminescerende materialer til måling af opløst ilt. Disse elektroder kræver mindre vedligeholdelse, gemmer kalibrering, påvirkes ikke af hydrogensulfid eller andre opløste gasser. De giver nøjagtighed, stabilitet og reproducerbarhed med hurtige reaktionstider.

Elektrokemiske elektroder

Denne metode benytter galvaniske eller Clark-elektroder (anode og katode i en elektrolytopløsning) til at måle opløst ilt. For at sikre målenøjagtigheden er det nødvendigt at sensorerne kalibreres hyppigt, og vandprøver skal omrøres forsigtigt.


Hachs AccuVac ampuller med opløst ilt, Lavt måleområde, pk/25

Kolorimetrisk metode

Indigokaminrødt reagerer med opløst ilt i vandet og danner en blå farve, der er proportional med iltkoncentrationen. Den blå farve kan sammenlignes visuelt med et diagram eller aflæses med et kolorimeter eller et spektrofotometer. Denne metode er bærbar og egnet til brug i felten, men den har begrænsninger. Vandet skal være gennemsigtigt og fri for partikler.


Hachs testsæt til opløst ilt, model OX-2P

Winkler-titrering

Denne metode udføres ved at tilsætte kemikalier (mangan, iodid og hydroxid) i vandprøver for at danne en reaktion med den opløste ilt, der udvikles i en syreholdig opløsning. Den mængde alkalireagens, der kræves for at neutralisere syren med titrering, angiver, hvor meget opløst ilt der var i den oprindelige vandprøve. Selv om det anses for at være en traditionel metode på nogle områder, er den tidskrævende og følsom over for menneskelige fejl. Der findes ingen onlineinstrumentering til denne metode.

Ofte stillede spørgsmål

Hvordan kan overvågning af opløst ilt spare penge i mit rensningsanlæg?

Op til 70 % af et spildevandsanlægs energibudget bruges på at drive dets beluftningssystem. I årevis blev disse beluftningssystemer styret ved manuelt at ændre luftstrømmens indstillingspunkt, ventilpositioner eller motorens hastighed, fordi membranens iltsensorer ikke var driftssikre. LDO gør det muligt for systemerne automatisk at styre beluftningen til et bestemt opløst ilt setpunkt, så blæserne kan reagere på belastningen i realtid og spare 30-60 % i energiomkostninger.

Hvorfor er det vigtigt at måle opløst ilt?

Opløst ilt er nødvendig for mange former for liv, herunder fisk, hvirvelløse dyr, bakterier og planter. Disse organismer bruger ilt til respiration, ligesom organismer på land. Fisk og krebsdyr optager ilt gennem deres gæller, mens planteliv og planteplankton kræver opløst ilt til respiration, når der ikke er lys til fotosyntese. Bundfødere, krabber, østers og orme kræver minimale mængder ilt (1-6 mg/L), mens lavvandsfisk har brug for højere niveauer (4-15 mg/L). Bakterier og svampe kræver også opløst ilt. Disse organismer bruger opløst ilt til at nedbryde organisk materiale på bunden af en vandmasse. Mikrobiel nedbrydning er en vigtig bidragyder til næringsstofkredsløbet. Hvis der imidlertid er overskud af nedbrydeligt organisk materiale (fra døende alger og andre organismer) i en vandmasse med sjælden eller ingen omsætning (også kendt som stratificering), opbruges iltindholdet i lavere vandniveauer hurtigere.

Hvad er opløst iltmætning?

I en stabil vandmasse uden stratificering forbliver opløst ilt ved 100% luftmætning. 100% luftmætning betyder, at vandet indeholder så mange opløste gasmolekyler, som det kan for at være i ligevægt. Når vandet er i ligevægt, er procentdelen af hver gasart i vandet lig med procentdelen af den pågældende gas i atmosfæren, hvilket kaldes dens partialtryk. Vandet vil langsomt absorbere ilt og andre gasser fra atmosfæren, indtil det når ligevægt ved fuld mætning. Denne proces accelereres ved beluftning. Opløst ilt kan muligvis overstige 100% luftmætning i vand med biologiske midler.

Hvordan påvirker trykket iltopløseligheden?

Koncentrationen af opløst ilt øges, efterhånden som trykket stiger. Dette gælder for både atmosfærisk og hydrostatisk tryk. De øvre vandmasser kan indeholde mere opløst ilt end vand i større dybder. Dette forhold forklarer også potentialet for ”overmætning” af vand under temperaturspringlaget. Ved større hydrostatiske tryk kan vandet indeholde mere opløst ilt, uden at det slipper ud, og angiver dermed en lavere opløst ilt-mætning ved samme koncentration. Gasmætningen falder med ~10% pr. meter dybdeforøgelse på grund af det hydrostatiske tryk, hvis vandtemperaturen er konstant. Det betyder, at opløst ilt ved samme koncentration kan være på 100% luftmætning ved overfladen, og det ville kun være på 70% luftmætning 3 meter under overfladen.

Hvad påvirker iltopløseligheden?

To vandmasser, der begge er 100% luftmættede, har ikke nødvendigvis den samme koncentration af opløst ilt. Mængden af opløst ilt (i mg/L) varierer afhængigt af temperatur, tryk og salinitet.