廢水處理設施一直在尋找方法優化其流程和節省運營（yíng）支出。

近年來，氨（ān）基曝氣控製（ABAC）已成為曝氣控製技術的新發展方向。使用 ABAC 後，設施的鼓風機使（shǐ）用量大幅減少，與溶氧量的控製相比，節能約 10-20%，包括減少碳投放量和堿度需求量（liàng）等其（qí）他好處。氨基曝（pù）氣控製（zhì）概（gài）念很簡單，利用連續的（de）銨（NH3/NH4+）測量來實時控（kòng）製曝氣，以維持銨設定值。提供給曝（pù）氣池的空氣量剛好足以滿足 NPDES 允許限值，同時消除過度曝氣（qì）的情況。

實（shí）現（xiàn）氨（ān）基曝氣控製係統的一個關鍵方麵是銨傳感器的放置。控製傳感（gǎn）器應在（zài）活性汙泥池進口附近、還是活性汙泥池出水處，還介於在兩者（zhě）之間？這是馬薩諸塞州布羅（luó）克頓高級水回收設施（AWRF）團隊在為其設施升（shēng）級而著（zhe）手解決的問題。Dave Norton（工廠主管）、CDM（工程顧問）和 John Downey（儀器經（jīng）理）準備升級它們的曝氣網格，並分三個（gè）階段實（shí）施（shī） ABAC。首先，該團隊（duì）希望通過對三家製造商的離子選擇性電極（ISE）銨傳感器進行為期 18 個月的試驗，確定哪種（zhǒng） ISE 傳（chuán）感器更適（shì）合他們的應用。其次，在（zài）接下來的（de） 12 個月內安裝新的曝氣設備和 WTW 傳感器。最後（hòu）一個階段是通過在（zài）七個月（yuè）時間（jiān）內，評估 ISE 傳感器在活性汙泥池不同階段的（de）性能來優化 ABAC。

1、一對一試驗

在 18 個月（yuè）的試驗中，Dave Norton 將 WTW ISE 傳感器進（jìn）行（háng）評估，並得出結論。首先，當應用正確時，ISE 傳感器技術可以有效控製氨基曝（pù）氣控製（zhì）策略中的（de）曝氣。當這些傳感器在維護良（liáng）好情（qíng）況下和環境中的銨濃度高於 1.0 mg/L NH 4-N 時，它們（men）可連續準確地（dì）測量（liàng）。其次，與濕化學分析（xī）儀相比，ISE 傳感器對 ABAC 有幾個優點。與濕式化學分析儀相（xiàng）比 ISE 的響應時間更快、更經濟（jì）實惠，並且在大多數應用中更容易維護。

2、安裝曆時

七個布羅克頓 AWRF 汙泥池（chí）的修複和安（ān）裝 WTW IQ SensorNet 係統的安裝曆時 12 個月。除了降低（dī）過度曝氣外（wài），該設施（shī）還旨在通過升級提高總氮（TN）去除。因此（cǐ），在所有汙泥池均設置了預缺氧區，包括第二缺氧區，以進一步反硝化和去除 TN。

每個汙泥池（chí）都有自（zì）己（jǐ）的 WTW IQ SensorNet 係統，包括三個溶解氧傳感器、一個 pH 傳感器、一個銨 ISE 傳感（gǎn）器和兩個（gè） UV 硝酸（suān）鹽傳（chuán）感器。在七個汙泥池全部上線後，每（měi）個汙泥池的 WTW 傳感器將會立即顯示其價值（zhí）。即使水流均勻地流回汙泥池，每個汙泥池均有其獨特環境，具有不同容量、速度（dù）和生（shēng）物，導致硝化作用的差異。為了評估這些差異，並在每個汙泥池實施氨基曝氣控製，John Downey 的任務是在接下來（lái）的 7 個月內（nèi）優化該（gāi）流程，並對銨傳感器位置進行實驗（yàn），以實現最佳曝氣控製（zhì）。

3、流程優化期

7個月的（de）流程優化期揭示了活性汙泥（ní）池中每個銨（ǎn）測量位置的優缺點。從理論上講（jiǎng），活性汙泥（ní）池的出水位置（zhì）對傳（chuán）感器的安裝是很有吸引的，因為（wéi）操作員可（kě）準確知道有多少銨流到澄清池，而這個反饋策略在（zài）控製邏輯中是非常常見的。在此（cǐ）位置，可通過銨測量值進行控製，能根據傳感器（qì）值自動調整傳感器上遊的鼓風機輸出。然而（ér），使用這種方（fāng）式的傳感器放置時（shí），經常會有接近零的銨值讀數，這會導致幾個問題。從數據角度來看，總是讀數為零傳感器（qì）不一定能提供有價值的數據。

結論

對於布羅克頓 AWRF 團隊而言，最重要的決定（dìng）因素之一是 WTW 在試驗期（qī）間提供的專業知（zhī）識和支持，協助（zhù）調試每個汙泥池，並定期跟進，確保係統良好運行。

WTW AmmoLyt（NH 4+）傳感器提供的（de）一列排放銨態氮的每日趨勢。每台傳（chuán）感器均顯示在白天中的高負（fù）荷期間的銨增加，隨（suí）後顯示在（zài）過夜後的（de）銨減少。

WTW 傳感器可靠、準確、易於維護（hù）。現場需要維護 50 多個 WTW 傳感（gǎn）器，傳感器可靠性是確保（bǎo）布羅克頓 AWRF 達（dá）到其處理目（mù）的重要因素。