用於(yu) 氨氮監測的ISE傳(chuan) 感器與(yu) 濕化學分析儀(yi)

水資源回收設施（WRRF）在選擇在線儀(yi) 表時麵臨(lin) 多項挑戰。選擇正確的應用、傳(chuan) 感器位置、安裝方式並了解維護要求，對於(yu) 在線水質監測和過程控製至關(guan) 重要。

在基於(yu) 氨的曝氣控製（ABAC）中，來自氨氮分析儀(yi) 或傳(chuan) 感器的準確可靠數據對於(yu) 監測和控製曝氣至關(guan) 重要。傳(chuan) 感器選擇常見的誤區是為(wei) 應用選擇錯誤的傳(chuan) 感器技術。測量某一參數通常有多種技術，而每種技術往往更適合特定的應用。

例如，氨氮的在線測量有兩(liang) 種技術可供選擇，本文將討論在線氨氮測量、可用技術以及對應每種技術的應用場景。

ISE傳(chuan) 感器與(yu) 濕化學分析儀(yi)

在線氨氮測量技術可分為(wei) 兩(liang) 類：離子選擇電極傳(chuan) 感器（ISE）和濕化學分析儀(yi) 。盡管兩(liang) 者在廢水監測中都有其適用場景，但它們(men) 是兩(liang) 種截然不同的技術。

首先討論更常見的ISE傳(chuan) 感器。ISE傳(chuan) 感器利用兩(liang) 個(ge) 電極產(chan) 生電化學信號（mV）。一個(ge) 電極包含僅(jin) 對氨氮離子有選擇性的膜，另一個(ge) 輸出穩定的參考信號。每個(ge) 電極的電位差（即毫伏數）產(chan) 生一個(ge) 差分mV信號，該信號根據水中氨氮的含量增加或減少。電極的mV信號通過能斯特方程和用於(yu) 校準的參考樣品連續轉換為(wei) 氨氮濃度（mg/L-NH4-N）。為(wei) 了保持傳(chuan) 感器的準確性，必須通過參考樣品將差分信號定期校準到氨氮濃度。

氨氮ISE傳(chuan) 感器因其成本低廉且能為(wei) 汙水處理工藝帶來顯著優(you) 勢，在廢水處理領域廣受歡迎。通過連續氨氮測量，曝氣係統可立即根據進水氨氮負荷實現按比例自動控製。這種策略使設施能夠盡可能高效地進行曝氣，通過ISE傳(chuan) 感器和控製器降低能源成本。傳(chuan) 感器可直接從(cong) 護欄處浸入工藝水體(ti) 中，安裝和維護都十分便捷。ISE傳(chuan) 感器維護簡單，包括偶爾的手動清潔、通過參考樣品校準（基質調整）和電極更換等。

每個(ge) 程序都可以在現場快速輕鬆完成。如果維護得當，氨氮ISE傳(chuan) 感器具有廣泛的測量範圍，在高達1000 mg/L的濃度下具有準確穩定的讀數；然而，氨氮ISE傳(chuan) 感器的缺點在於(yu) 低濃度檢測時的性能表現。當濃度持續接近零（低於(yu) 0.5 mg/L NH4-N）時，傳(chuan) 感器將難以校準到參考樣品，並且漂移更快。此外，在這些較低濃度下，幹擾離子的影響將顯著影響ISE測量。

例如，鉀具有與(yu) 氨氮離子相似的性質，會(hui) 穿過膜，造成正幹擾。在低氨氮水平下，這種影響很大。WTW的在線氨氮ISE傳(chuan) 感器的獨特之處在於(yu) ，它們(men) 通過在傳(chuan) 感器中使用額外的鉀電極自動補償(chang) 鉀的影響，提供比非補償(chang) ISE更準確的測量。

相比之下，在線氨氮濕化學分析儀(yi) 對廢水樣品進行穩定的自動化比色分析。氨氮分析儀(yi) 通常采用Berthelot/靛酚（藍）法，該方法通過試劑將氨轉化為(wei) 藍色的靛酚離子進行測定。產(chan) 生的藍色與(yu) 樣品中的氨氮含量成比例，分析儀(yi) 內(nei) 的分光光度計通過吸光度測量這種顏色。Berthelot法不易受幹擾，與(yu) ISE技術相比，即使在低濃度下也更穩定。

WTW Alyza在線分析儀(yi) 具有自動校準和自動清潔功能，即使在低濃度下也能提供準確穩定的讀數，且在線氨氮分析儀(yi) 的短期維護需求很低。自動清潔和校準意味著除了偶爾清潔過濾器外，該裝置很少需要維護。WTW Alyza-NH4典型低維護，在10分鍾測量間隔下隻需每三個(ge) 月更換一次試劑。

與(yu) ISE傳(chuan) 感器相比，在線分析儀(yi) 通常有更具體(ti) 的安裝要求。由於(yu) 體(ti) 積較大，必須有足夠的護欄或牆壁空間用於(yu) 安裝。此外，由於(yu) 溫度要求更嚴(yan) 格，濕化學分析儀(yi) 最好安裝在溫度受控的環境中，例如建築物內(nei) 。分析儀(yi) 還必須位於(yu) 距樣品采集點一定距離（通常在20米以內(nei) ）的範圍內(nei) ，以便將樣品泵送到分析儀(yi) 。

汙水處理廠在氨氮監測中常見的錯誤，是在持續低濃度（低於(yu) 0.5 mg/L NH4-N）環境下使用ISE傳(chuan) 感器。許多汙水處理廠通過將活性汙泥工藝（ASP）末端設置為(wei) 好氧區，使氨氮水平趨近於(yu) 零。ASP末端是使用ISE傳(chuan) 感器的常見位置，以確保出水氨氮含量低，或作為(wei) 基於(yu) 氨氮的曝氣控製的反饋信號。由於(yu) ISE在低濃度下的校準和穩定性問題，當氨氮濃度出現峰值時，傳(chuan) 感器可能無法識別。

一種可能的調整是不在ASP中去除所有氨氮，而是在曝氣池末端將曝氣控製設定值設為(wei) 1 mg/L NH4-N，從(cong) 而進一步節省曝氣成本，並為(wei) ISE傳(chuan) 感器提供合適的環境。

另一種選擇是將氨氮ISE移至ASP中更上遊的位置，那裏的氨氮濃度持續高於(yu) 1 mg/L（見下圖）。上遊的氨氮設定值仍然可以通過瀑布邏輯確保曝氣池末端的氨氮水平較低。此外，傳(chuan) 感器可以更有效地控製曝氣，更容易校準到參考樣品，讀數更穩定，並在這些位置提供更有用的數據。

在活性汙泥池中部通過氨氮設定值控製曝氣可以節省更多能源，並從(cong) ISE傳(chuan) 感器獲得更高質量的數據

在曝氣池末端低濃度的氨氮監測中，使用濕化學氨氮分析儀(yi) ，低水平下的更高穩定性意味著分析儀(yi) 會(hui) 對偶爾的氨氮峰值做出反應。

在線濕化學氨氮分析儀(yi) 的最佳應用之一是汙水廠出水的合規性保證。廢水出水通常氨氮濃度較低，這意味著ISE傳(chuan) 感器可能難以操作。然而，汙水廠出水中的Alyza-NH4可提供低至0.02 mg/L NH4-N的準確氨氮讀數。低固體(ti) 含量也將使過濾係統易於(yu) 維護。

IQ SensorNet ISE傳(chuan) 感器和Alyza-NH4，賽萊默旗下品牌WTW為(wei) 汙水廠提供高質量的在線氨氮測量儀(yi) 表。AmmoLyt耐用的在線氨氮ISE傳(chuan) 感器， AmmoLyt的電極可單獨更換，並且在清潔過程中具有網狀覆蓋的膜以提供保護。Alyza-NH4提供先進的內(nei) 置診斷和多通閥係統，減少了管道和總體(ti) 試劑使用。當現場需要用於(yu) 過程控製的連續測量或低濃度下的準確性時，WTW 可滿足特定的應用需求。