电极法氨氮监测仪在污水处理工艺调控中的应用

电极法氨氮监测仪通过实时提供氨氮浓度数据，为污水处理工艺（如硝化、反硝化）的精准调控提供依据，工艺联动应用可提升处理效率、降低能耗，核心场景如下：

硝化工艺调控（好氧池）

监测目标：控制好氧池出口氨氮浓度在 5-10mg/L（避免过高导致排放超标，过低则增加能耗）。

联动控制策略：

曝气风量调节：当氨氮＞10mg/L 时，自动增加曝气风机频率（从 50Hz 增至 60Hz），提升溶解氧（DO）至 2-3mg/L（硝化菌最佳 DO 范围），加快氨氮氧化（NH₄⁺→NO₂⁻→NO₃⁻）；当氨氮＜5mg/L 时，降低风机频率（至 40Hz），DO 维持在 1-2mg/L，减少能耗（曝气能耗占污水处理厂总能耗的 40-50%）。

污泥回流比调整：氨氮持续＞15mg/L 时，提高污泥回流比（从 50% 增至 100%），增加好氧池污泥浓度（从 2000mg/L 增至 3000mg/L），提升硝化菌数量和反应速率。

碱度补充控制：硝化反应消耗碱度（每氧化 1g NH₄⁺-N 需 7.14g CaCO₃），当氨氮＞10mg/L 且 pH＜7.0 时，自动启动碱度投加泵（投加碳酸钠溶液），维持 pH 在 7.5-8.0，避免酸性条件抑制硝化菌活性。

反硝化工艺调控（缺氧池）

监测目标：控制缺氧池出口硝态氮浓度＜15mg/L（反硝化不充分会导致总氮超标），同时避免碳源浪费。

联动控制策略（基于氨氮与硝态氮的关联）：

碳源投加优化：反硝化需要碳源（C/N 比约 5-6），当缺氧池进口氨氮＜5mg/L（说明硝化充分）且硝态氮＞20mg/L 时，增加碳源（如甲醇、乙酸钠）投加量（按硝态氮浓度计算，1mg 硝态氮需 5mg COD 的碳源）；当硝态氮＜10mg/L 时，减少碳源投加，避免出水 COD 超标。

混合液回流控制：氨氮＜5mg/L 时，提高混合液回流比（从 200% 增至 300%），将好氧池的硝态氮引入缺氧池进行反硝化；氨氮＞10mg/L 时，降低回流比（至 150%），优先保证好氧池硝化效果。

进水负荷冲击应对

监测点：污水处理厂进水口，实时监测氨氮浓度（正常 10-50mg/L）。

应急调控：

当氨氮突升＞100mg/L（如工业废水偷排），立即启动超越管（将部分废水引入应急调节池），同时降低进水流速（从 100m³/h 降至 50m³/h），避免高浓度氨氮冲击生化系统。

启动备用碳源投加系统，在缺氧池前增加碳源投加，维持 C/N 比稳定；在好氧池增加曝气和碱度补充，强化硝化能力。

当氨氮＞200mg/L 时，启动化学应急处理（投加氨氮去除剂如沸石、镁盐），辅助降低氨氮浓度，确保后续生化系统稳定。

应用效果

某市政污水处理厂应用案例：通过电极法氨氮监测与工艺联动控制，好氧池曝气能耗降低 18%，碳源投加量减少 22%，氨氮去除率从 85% 提升至 95%，出水氨氮稳定在 5mg/L 以下（一级 A 标准），年运营成本节约约 30 万元。