馬薩諸塞州布羅克頓的布羅克頓高級水處理廠(AWRF)是一座日處理量1400萬加侖(14MGD)的污水處理廠，該廠采用WTW IQ SensorNet優(yōu)化其四級Bardenpho曝氣工藝。這些水質(zhì)傳感器幫助布羅克頓有效降低總氮含量，并滿足3 mg/L的嚴(yán)格出水限值。IQ SensorNet的集成提供了準(zhǔn)確、連續(xù)的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)精確曝氣控制，直接有助于節(jié)約能源。
布羅克頓高級水處理廠的曝氣池配備一套完整的水質(zhì)傳感器。每個(gè)曝氣池設(shè)有三個(gè)FDO傳感器，用于監(jiān)測好氧區(qū)和后好氧區(qū)的溶解氧 (D.O.)水平。此外，兩個(gè)NitraVis紫外硝酸鹽傳感器分別安裝在前缺氧區(qū)和后缺氧區(qū)，以跟蹤反硝化過程;一個(gè) SensoLyt pH傳感器位于出水端，以監(jiān)測pH值;一個(gè)AmmoLyt離子選擇電極(ISE)氨氮傳感器位于好氧區(qū)，該區(qū)域的氨氮水平每日在1-10 mg/L之間波動。
氨氮傳感器的布置對于工廠的氨氮曝氣控制(ABAC)至關(guān)重要。
歷時(shí)五年的系列升級和試驗(yàn)，北部曝氣池采用了基于氨氮的曝氣控制，南部曝氣池繼續(xù)采用基于溶解氧的控制策略。
目前，北部曝氣池采用基于氨氮的曝氣控制方案，NH4設(shè)定值在1至5 mg/L之間動態(tài)變化，由好氧區(qū)的氨氮傳感器引導(dǎo)。相比之下，南部曝氣池采用溶解氧控制，固定設(shè)定值為2.5 mg/L，使用位于好氧區(qū)末端附近的溶解氧傳感器。
布羅克頓的儀器技術(shù)員John Downey負(fù)責(zé)維護(hù)該廠在線傳感器的準(zhǔn)確性和可靠性。南部曝氣池的溶解氧傳感器和北部曝氣池的氨氮傳感器作為關(guān)鍵控制點(diǎn)，均遵循嚴(yán)格的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。
每周使用光學(xué)手持設(shè)備對溶解氧傳感器進(jìn)行清潔和校準(zhǔn)。共有21個(gè)溶解氧傳感器(每個(gè)曝氣池3個(gè))，該過程約需5小時(shí)。John的維護(hù)程序包括回顧過去24小時(shí)的溶解氧數(shù)據(jù)以檢查異常，用濕毛巾擦拭傳感器，然后將每個(gè)傳感器的讀數(shù)與手持探頭的讀數(shù)進(jìn)行比較，確保至少3分鐘的穩(wěn)定時(shí)間。
每月根據(jù)抓取的樣品對氨氮傳感器進(jìn)行檢查。實(shí)驗(yàn)室測試約需20分鐘，因此每個(gè)傳感器的整個(gè)過程約需40分鐘，所有七個(gè)曝氣池共需6-8小時(shí)。John強(qiáng)調(diào)，最好在在線探頭讀數(shù)為1至2.5 mg/L時(shí)采集參考樣品。他會立即過濾抓取樣品，以避免氨濃度變化導(dǎo)致結(jié)果偏差。當(dāng)讀數(shù)超過1ppm時(shí)，會對傳感器斜率進(jìn)行調(diào)整以確保最佳準(zhǔn)確性。
“應(yīng)在曝氣池中的實(shí)際氨氮濃度為2.5 ppm或更低時(shí)采集參考樣品。這是因?yàn)闇y量精度的原因，現(xiàn)場用氨氮抓取采樣分析通常有0-2.5 ppm和0-50 ppm兩種測量量程。0-2.5 ppm的量程使我們對抓取樣品的濃度更有把握。另一個(gè)要求是立即過濾抓取樣品，因?yàn)榘钡臐舛瓤赡苎杆僮兓?dǎo)致結(jié)果偏差。"
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