IQ SensorNet 簡化營養物去除，守護灣區清水
更新時間：2026-06-02 瀏覽次數：120
污水處理廠的 “智慧大腦" ? WTW IQ SensorNet 簡化營養物去除，守護灣區清水
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WTW IQ SensorNet智能監測系統憑借對水質關鍵參數的持續可靠監測，贏得了塞內卡運營團隊的信任，助力該水資源回收設施優化營養物去除，守護灣區清水。
WRRF通常需要處理的營養物是氮和磷，這兩種天然存在的元素是健康生態系統的重要組成部分。氨、亞硝酸鹽和硝酸鹽是自然界中常見的氮形態，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30 mg N/L的氮，主要以硝酸鹽（NO3-）形式存在，對于任何水生生態系統都是嚴重威脅。適量硝酸鹽是植物健康生長的必要條件，但河口和水體中過量的硝酸鹽會刺激藻類大量繁殖，導致水生植物暴發性增長，進而影響溶解氧（DO）水平（形成缺氧死亡區，使海洋生物窒息）、水溫和其他參數。切薩皮克灣就是典型案例，由于營養物（主要是磷和氮）的過度富集，該海灣水質持續惡化。
為落實切薩皮克灣計劃中的氮負荷削減目標，華盛頓郊區衛生委員會（WSSC）收到了新的出水硝酸鹽排放限值要求。WSSC塞內卡污水處理廠需要通過升級改造新增反硝化工藝，實現強化營養物去除（ENR）。該反硝化工藝的主要目標是將出水總氮（TN）降至4.0 mg N/L以下，并盡可能降低運行成本。為此設計建造了采用四級Bardenpho工藝并輔以外加碳源（甲醇）的脫氮系統。
塞內卡是WSSC擁有和運營的最大規模WRRF之一。為滿足嚴格的處理要求，塞內卡團隊需要能夠提供準確實時的數據監測技術，以便持續監控工藝過程。這也為后續實施更多的自動化控制奠定了基礎。雖然該廠多年來一直使用在線紫外硝酸鹽監測技術，但現有設備可靠性逐漸降低。經過綜合評估，WTW NitraVis®紫外可見分光光度法硝酸鹽傳感器成為優先選擇的技術。
WTW IQ SensorNet系統的可堆疊模塊和單電纜設計
輕松之選
WTW IQ SensorNet系統不僅滿足測量性能要求，更具有其顯著優勢。例如，UV-Vis探頭的UltraClean技術是主要決定因素之一。UltraClean是一種內置的超聲波清潔技術，可以防止生物污垢并降低維護要求。系統的模塊化設計也是一個重要因素。網絡的可堆疊模塊和單電纜設計減少了所需的布線，使設置更加方便。這也極大地簡化了監測系統未來的擴展。這很重要，因為塞內卡團隊計劃后續擴展系統，以更換設施中其他老化的監測設備。控制器顯示屏也是顯著優勢之一，尺寸更大且可便攜使用。任何終端都可接入模塊，可編程顯示網絡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紫外探頭堅固精確，專為現場而設計。
通過UltraClean技術保持光學元件清潔，傳感器的256波長掃描確保了測量精度。
圖為1 mm間隙傳感器。
圖 1 是在污水中發現不同類型固體可能性的概念性圖示。堅硬且近似球形的物體位于左側，而柔軟且細長的物體位于右側。與許多系統一樣，發現極大物體（無論是球形還是細長形）的概率非常低。重要的特征是這條分布曲線是不對稱的——偏向于柔軟、細長的物體，這些是當今污水中最常見的類型。
WTW IQ SensorNet應用
塞內卡團隊快速部署了WTW智能監測系統，但優化工作仍在繼續。維護工作十分簡便，UltraClean系統有效預防生物污垢。不過，為了進一步減少操作人員負擔，對該系統進行了一些調整。將垂直安裝的探頭調整為測量通道與水流平行，以沖刷固體和碎屑。為了清除偶爾會纏繞在探頭上并遮擋光學元件的毛發或碎布，塞內卡團隊安裝了一套空氣清潔系統。接入工藝空氣管路，并在每個探頭位置加裝了一個空氣清潔閥模塊（型號MIQ/CHV）。該閥門會定期啟動，向測量間隙噴射氣流以清除碎屑。
經驗共享
隨著首套監測系統的成功應用，塞內卡團隊迅速將剩余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系統安裝便捷、整體操作簡單直觀、校準程序十分簡便——尤其是傳感器能長期保持校準狀態。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，構建起一套真正意義上的智能監控系統。WTW IQ SensorNet系統幫助他們實現了工藝優化和成本節約，并能基于實時監測數據執行精準控制方案。
塞內卡團隊繼續尋求進步，專注于更大限度地提高生物除磷。WTW IQ SensorNet SensoLyt ORP可對厭氧區進行持續監測，該區域會促進發酵反應并引發磷釋放?？梢酝ㄟ^間歇性運行攪拌器，在不犧牲處理性能的情況下，大幅減少明礬的使用，甚至實現部分節能。塞內卡團隊已經實現了低至0.04 mg N/L的出水濃度，切實保護了切薩皮克灣和周邊環境。
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