污水处理厂应用案例分享 ׀ 高级水处理厂双曝气系统

马萨诸塞州布罗克顿的布罗克顿高级水处理厂(AWRF)是一座日处理量1400万加仑(14MGD)的污水处理厂，该厂采用WTW IQ SensorNet优化其四级Bardenpho曝气工艺。这些水质传感器帮助布罗克顿有效降低总氮含量，并满足3 mg/L的严格出水限值。IQ SensorNet的集成提供了准确、连续的监测，实现精确曝气控制，直接有助于节约能源。

布罗克顿高级水处理厂的处理工艺和传感器布置

布罗克顿高级水处理厂的曝气池配备一套完整的水质传感器。每个曝气池设有三个FDO传感器，用于监测好氧区和后好氧区的溶解氧 (D.O.)水平。此外，两个NitraVis紫外硝酸盐传感器分别安装在前缺氧区和后缺氧区，以跟踪反硝化过程;一个 SensoLyt pH传感器位于出水端，以监测pH值;一个AmmoLyt离子选择电极(ISE)氨氮传感器位于好氧区，该区域的氨氮水平每日在1-10 mg/L之间波动。

氨氮传感器的布置对于工厂的氨氮曝气控制(ABAC)至关重要。

布罗克顿高级水处理厂的曝气控制策略

历时五年的系列升级和试验，北部曝气池采用了基于氨氮的曝气控制，南部曝气池继续采用基于溶解氧的控制策略。

目前，北部曝气池采用基于氨氮的曝气控制方案，NH4设定值在1至5 mg/L之间动态变化，由好氧区的氨氮传感器引导。相比之下，南部曝气池采用溶解氧控制，固定设定值为2.5 mg/L，使用位于好氧区末端附近的溶解氧传感器。

传感器预防性维护计划

布罗克顿的仪器技术员John Downey负责维护该厂在线传感器的准确性和可靠性。南部曝气池的溶解氧传感器和北部曝气池的氨氮传感器作为关键控制点，均遵循严格的预防性维护计划。

每周使用光学手持设备对溶解氧传感器进行清洁和校准。共有21个溶解氧传感器(每个曝气池3个)，该过程约需5小时。John的维护程序包括回顾过去24小时的溶解氧数据以检查异常，用湿毛巾擦拭传感器，然后将每个传感器的读数与手持探头的读数进行比较，确保至少3分钟的稳定时间。

每月根据抓取的样品对氨氮传感器进行检查。实验室测试约需20分钟，因此每个传感器的整个过程约需40分钟，所有七个曝气池共需6-8小时。John强调，最好在在线探头读数为1至2.5 mg/L时采集参考样品。他会立即过滤抓取样品，以避免氨浓度变化导致结果偏差。当读数超过1ppm时，会对传感器斜率进行调整以确保最佳准确性。

John Downey专家提示

“应在曝气池中的实际氨氮浓度为2.5 ppm或更低时采集参考样品。这是因为测量精度的原因，现场用氨氮抓取采样分析通常有0-2.5 ppm和0-50 ppm两种测量量程。0-2.5 ppm的量程使我们对抓取样品的浓度更有把握。另一个要求是立即过滤抓取样品，因为氨的浓度可能迅速变化并导致结果偏差。"