廢（fèi）水處（chù）理設施一直在尋找方法優化其流程和節省運營支出。

近年來，氨基曝氣控製（ABAC）已（yǐ）成為曝氣（qì）控製技術的新發（fā）展方向（xiàng）。使用 ABAC 後，設施的鼓風機使用量大幅減少，與溶（róng）氧量的控製（zhì）相比，節能約 10-20%，包括減少（shǎo）碳投放量和堿度需求量等（děng）其他好（hǎo）處。氨基曝（pù）氣控（kòng）製概念很簡單，利用連續的銨（NH3/NH4+）測（cè）量來（lái）實時控製曝氣（qì），以（yǐ）維（wéi）持銨設定值。提（tí）供給曝（pù）氣池（chí）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。

實現氨（ān）基曝氣控製係統的一個關鍵（jiàn）方（fāng）麵是銨傳感器的放置。控製傳（chuán）感器應在（zài）活性汙泥池進（jìn）口（kǒu）附（fù）近、還是活性（xìng）汙泥池出水處（chù），還介於（yú）在兩者之間？這（zhè）是馬薩諸塞（sāi）州布羅克（kè）頓高級水回收（shōu）設施（AWRF）團隊在為其設施升級（jí）而著手解決的問題。Dave Norton（工廠主管）、CDM（工程顧（gù）問）和 John Downey（儀器經理）準備升級它（tā）們的曝（pù）氣網格（gé），並分三個階段實施（shī） ABAC。首（shǒu）先，該團隊希望通過對三家製（zhì）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 ISE 傳感器更適合他們的應用。其次，在接下來的 12 個月內安裝新的曝氣設備和 WTW 傳感器。最後一（yī）個階段是通過在七個月時間內，評（píng）估 ISE 傳感器在活性汙泥（ní）池不同階段的性能來優化 ABAC。

1、一對一試驗

在 18 個月的試（shì）驗中（zhōng），Dave Norton 將 WTW ISE 傳感器進行（háng）評估，並（bìng）得出結論。首先（xiān），當應用正確時，ISE 傳感器技術可以有效控製氨基曝氣控製策略中的曝氣。當這（zhè）些傳（chuán）感器在維護良好情況下和環境中的銨濃度高（gāo）於（yú） 1.0 mg/L NH 4-N 時，它們可連續準確地測量。其次，與濕化學分析儀（yí）相比，ISE 傳感器（qì）對 ABAC 有幾個優點。與濕式化學（xué）分析儀相比（bǐ） ISE 的響應時間（jiān）更快、更經濟實惠（huì），並且在大多數應用中更容易維護。

2、安裝（zhuāng）曆時

七個布羅克頓 AWRF 汙泥池的修複和安裝 WTW IQ SensorNet 係統的安裝曆時 12 個月。除了降低過度曝（pù）氣外，該設施還旨在（zài）通過升級提高總氮（TN）去（qù）除。因（yīn）此，在（zài）所有汙泥池均設置了（le）預缺氧區，包（bāo）括第二（èr）缺氧區，以進一步反硝化和去除（chú） TN。

每個汙泥池都有自己的（de） 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 傳感器和兩（liǎng）個 UV 硝酸鹽傳感器。在七個汙泥池全部上線後，每個汙泥池的（de） WTW 傳感器將會立即顯示其價值。即使水流均勻地流回汙泥池，每個汙泥池均（jun1）有其獨（dú）特環境，具有不（bú）同容量、速度和（hé）生物，導致硝化（huà）作用的差異。為了評估這些差異，並在每個汙泥池實施（shī）氨基曝氣（qì）控製，John Downey 的任務是在接下來的 7 個月內優化該流程，並（bìng）對銨傳（chuán）感器位置進行實驗，以實現最佳曝氣控製。

3、流（liú）程優化期

7個月的流程優化期揭示了活性汙泥池中每個銨測量位置的優缺點。從理論上講，活性汙泥池的出水位置對傳感器的（de）安裝是很有吸引的，因為操作員可準確知道有多少銨流到澄（chéng）清（qīng）池，而這個反饋策（cè）略在控製邏輯中是非常常見的。在此位置，可（kě）通過銨測量值進行控製，能根據傳感器值自動調整傳感（gǎn）器上遊的鼓風機輸出。然而，使用這（zhè）種方式的傳感器放置時，經常會（huì）有接近（jìn）零的銨值讀數，這會導致（zhì）幾個問題。從（cóng）數（shù）據角度來看，總是（shì）讀數為零傳感器不一定能提（tí）供有價值的數據。

結（jié）論

對於布羅克（kè）頓（dùn） AWRF 團隊而言，最重（chóng）要的決定因素之（zhī）一是 WTW 在試驗期間提供（gòng）的專業知識和支持，協助調試每個汙泥池，並定期跟進，確保係統良好運行。

WTW AmmoLyt（NH 4+）傳感器提供的一列排放銨（ǎn）態氮的每（měi）日趨（qū）勢。每台傳（chuán）感器均（jun1）顯示在白天中的高負荷期間的銨增加，隨後顯（xiǎn）示在過夜後的銨減少。

WTW 傳感器可靠、準確（què）、易於維護。現場需要（yào）維護 50 多個 WTW 傳感器，傳感（gǎn）器可（kě）靠性是確保布羅克頓 AWRF 達到（dào）其處理目的（de）重要因（yīn）素（sù）。