污水處理廠應用案例分享 ? 高級水處理廠雙曝氣系統

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優化其四級Bardenpho曝氣工藝。這些水質傳感器幫助布羅克頓有效降低總氮含量，并滿足3 mg/L的嚴格出水限值。IQ SensorNet的集成提供了準確、連續的監測，實現精確曝氣控制，直接有助于節約能源。

布羅克頓高級水處理廠的處理工藝和傳感器布置

布羅克頓高級水處理廠的曝氣池配備一套完整的水質傳感器。每個曝氣池設有三個FDO傳感器，用于監測好氧區和后好氧區的溶解氧 (D.O.)水平。此外，兩個NitraVis紫外硝酸鹽傳感器分別安裝在前缺氧區和后缺氧區，以跟蹤反硝化過程;一個 SensoLyt pH傳感器位于出水端，以監測pH值;一個AmmoLyt離子選擇電極(ISE)氨氮傳感器位于好氧區，該區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)至關重要。

布羅克頓高級水處理廠的曝氣控制策略

歷時五年的系列升級和試驗，北部曝氣池采用了基于氨氮的曝氣控制，南部曝氣池繼續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設定值在1至5 mg/L之間動態變化，由好氧區的氨氮傳感器引導。相比之下，南部曝氣池采用溶解氧控制，固定設定值為2.5 mg/L，使用位于好氧區末端附近的溶解氧傳感器。

傳感器預防性維護計劃

布羅克頓的儀器技術員John Downey負責維護該廠在線傳感器的準確性和可靠性。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鍵控制點，均遵循嚴格的預防性維護計劃。

每周使用光學手持設備對溶解氧傳感器進行清潔和校準。共有21個溶解氧傳感器(每個曝氣池3個)，該過程約需5小時。John的維護程序包括回顧過去24小時的溶解氧數據以檢查異常，用濕毛巾擦拭傳感器，然后將每個傳感器的讀數與手持探頭的讀數進行比較，確保至少3分鐘的穩定時間。

每月根據抓取的樣品對氨氮傳感器進行檢查。實驗室測試約需20分鐘，因此每個傳感器的整個過程約需40分鐘，所有七個曝氣池共需6-8小時。John強調，最好在在線探頭讀數為1至2.5 mg/L時采集參考樣品。他會立即過濾抓取樣品，以避免氨濃度變化導致結果偏差。當讀數超過1ppm時，會對傳感器斜率進行調整以確保最佳準確性。

John Downey專家提示

“應在曝氣池中的實際氨氮濃度為2.5 ppm或更低時采集參考樣品。這是因為測量精度的原因，現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。另一個要求是立即過濾抓取樣品，因為氨的濃度可能迅速變化并導致結果偏差。"