IQ SensorNet 簡(jiǎn)化營(yíng)養(yǎng)物去除，守護(hù)灣區(qū)清水
更新時(shí)間：2026-06-02 瀏覽次數(shù)：73
污水處理廠的 “智慧大腦" ? WTW IQ SensorNet 簡(jiǎn)化營(yíng)養(yǎng)物去除，守護(hù)灣區(qū)清水
廈門(mén)儀邁環(huán)保科技有限公司 吳小姐
WTW IQ SensorNet智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)憑借對(duì)水質(zhì)關(guān)鍵參數(shù)的持續(xù)可靠監(jiān)測(cè)，贏得了塞內(nèi)卡運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的信任，助力該水資源回收設(shè)施優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)物去除，守護(hù)灣區(qū)清水。
WRRF通常需要處理的營(yíng)養(yǎng)物是氮和磷，這兩種天然存在的元素是健康生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。氨、亞硝酸鹽和硝酸鹽是自然界中常見(jiàn)的氮形態(tài)，其濃度通常較低——低于1 mg/L。另一方面，WRRF的排放物可能含有高達(dá)30 mg N/L的氮，主要以硝酸鹽（NO3-）形式存在，對(duì)于任何水生生態(tài)系統(tǒng)都是嚴(yán)重威脅。適量硝酸鹽是植物健康生長(zhǎng)的必要條件，但河口和水體中過(guò)量的硝酸鹽會(huì)刺激藻類大量繁殖，導(dǎo)致水生植物暴發(fā)性增長(zhǎng)，進(jìn)而影響溶解氧（DO）水平（形成缺氧死亡區(qū)，使海洋生物窒息）、水溫和其他參數(shù)。切薩皮克灣就是典型案例，由于營(yíng)養(yǎng)物（主要是磷和氮）的過(guò)度富集，該海灣水質(zhì)持續(xù)惡化。
為落實(shí)切薩皮克灣計(jì)劃中的氮負(fù)荷削減目標(biāo)，華盛頓郊區(qū)衛(wèi)生委員會(huì)（WSSC）收到了新的出水硝酸鹽排放限值要求。WSSC塞內(nèi)卡污水處理廠需要通過(guò)升級(jí)改造新增反硝化工藝，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)物去除（ENR）。該反硝化工藝的主要目標(biāo)是將出水總氮（TN）降至4.0 mg N/L以下，并盡可能降低運(yùn)行成本。為此設(shè)計(jì)建造了采用四級(jí)Bardenpho工藝并輔以外加碳源（甲醇）的脫氮系統(tǒng)。
塞內(nèi)卡是WSSC擁有和運(yùn)營(yíng)的最大規(guī)模WRRF之一。為滿足嚴(yán)格的處理要求，塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)需要能夠提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)，以便持續(xù)監(jiān)控工藝過(guò)程。這也為后續(xù)實(shí)施更多的自動(dòng)化控制奠定了基礎(chǔ)。雖然該廠多年來(lái)一直使用在線紫外硝酸鹽監(jiān)測(cè)技術(shù)，但現(xiàn)有設(shè)備可靠性逐漸降低。經(jīng)過(guò)綜合評(píng)估，WTW NitraVis®紫外可見(jiàn)分光光度法硝酸鹽傳感器成為優(yōu)先選擇的技術(shù)。
WTW IQ SensorNet系統(tǒng)的可堆疊模塊和單電纜設(shè)計(jì)
輕松之選
WTW IQ SensorNet系統(tǒng)不僅滿足測(cè)量性能要求，更具有其顯著優(yōu)勢(shì)。例如，UV-Vis探頭的UltraClean技術(shù)是主要決定因素之一。UltraClean是一種內(nèi)置的超聲波清潔技術(shù)，可以防止生物污垢并降低維護(hù)要求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)也是一個(gè)重要因素。網(wǎng)絡(luò)的可堆疊模塊和單電纜設(shè)計(jì)減少了所需的布線，使設(shè)置更加方便。這也極大地簡(jiǎn)化了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的擴(kuò)展。這很重要，因?yàn)槿麅?nèi)卡團(tuán)隊(duì)計(jì)劃后續(xù)擴(kuò)展系統(tǒng)，以更換設(shè)施中其他老化的監(jiān)測(cè)設(shè)備。控制器顯示屏也是顯著優(yōu)勢(shì)之一，尺寸更大且可便攜使用。任何終端都可接入模塊，可編程顯示網(wǎng)絡(luò)中的所有傳感器或僅顯示物理連接到該特定位置的傳感器。
圖1. WTW IQ SensorNet NitraVis傳感器
圖2. WTW IQ SensorNet紫外探頭堅(jiān)固精確，專為現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)。
通過(guò)UltraClean技術(shù)保持光學(xué)元件清潔，傳感器的256波長(zhǎng)掃描確保了測(cè)量精度。
圖為1 mm間隙傳感器。
圖 1 是在污水中發(fā)現(xiàn)不同類型固體可能性的概念性圖示。堅(jiān)硬且近似球形的物體位于左側(cè)，而柔軟且細(xì)長(zhǎng)的物體位于右側(cè)。與許多系統(tǒng)一樣，發(fā)現(xiàn)極大物體（無(wú)論是球形還是細(xì)長(zhǎng)形）的概率非常低。重要的特征是這條分布曲線是不對(duì)稱的——偏向于柔軟、細(xì)長(zhǎng)的物體，這些是當(dāng)今污水中最常見(jiàn)的類型。
WTW IQ SensorNet應(yīng)用
塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)快速部署了WTW智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但優(yōu)化工作仍在繼續(xù)。維護(hù)工作十分簡(jiǎn)便，UltraClean系統(tǒng)有效預(yù)防生物污垢。不過(guò)，為了進(jìn)一步減少操作人員負(fù)擔(dān)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了一些調(diào)整。將垂直安裝的探頭調(diào)整為測(cè)量通道與水流平行，以沖刷固體和碎屑。為了清除偶爾會(huì)纏繞在探頭上并遮擋光學(xué)元件的毛發(fā)或碎布，塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)安裝了一套空氣清潔系統(tǒng)。接入工藝空氣管路，并在每個(gè)探頭位置加裝了一個(gè)空氣清潔閥模塊（型號(hào)MIQ/CHV）。該閥門(mén)會(huì)定期啟動(dòng)，向測(cè)量間隙噴射氣流以清除碎屑。
經(jīng)驗(yàn)共享
隨著首套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成功應(yīng)用，塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)迅速將剩余3條ENR處理線的硝酸鹽探頭更換為WTW IQ SensorNet NitraVis探頭。此外，還新增了FDO溶解氧（DO）探頭和SensoLyt氧化還原電位（ORP）探頭。
WTW IQ SensorNet系統(tǒng)安裝便捷、整體操作簡(jiǎn)單直觀、校準(zhǔn)程序十分簡(jiǎn)便——尤其是傳感器能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)狀態(tài)。從氨氮到正磷酸鹽，從溶解氧到混合液懸浮固體（MLSS），污水處理廠成功利用傳感器技術(shù)，構(gòu)建起一套真正意義上的智能監(jiān)控系統(tǒng)。WTW IQ SensorNet系統(tǒng)幫助他們實(shí)現(xiàn)了工藝優(yōu)化和成本節(jié)約，并能基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行精準(zhǔn)控制方案。
塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)繼續(xù)尋求進(jìn)步，專注于更大限度地提高生物除磷。WTW IQ SensorNet SensoLyt ORP可對(duì)厭氧區(qū)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，該區(qū)域會(huì)促進(jìn)發(fā)酵反應(yīng)并引發(fā)磷釋放。可以通過(guò)間歇性運(yùn)行攪拌器，在不犧牲處理性能的情況下，大幅減少明礬的使用，甚至實(shí)現(xiàn)部分節(jié)能。塞內(nèi)卡團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了低至0.04 mg N/L的出水濃度，切實(shí)保護(hù)了切薩皮克灣和周邊環(huán)境。
廈門(mén)儀邁環(huán)保科技有限公司是德國(guó)WTW品牌一級(jí)代理商
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