德国WTW氨氮/硝氮二合一在线自动监测传感器

特点：

• 无需填充电解液和更换离子膜
• 自动补偿干扰离子的影响
• 现场连续监测传感器技术
• 快速响应，无滞后时间
• 自动监控生化处理过程
• 可全程多方位监测除氮工艺
• 自动空气吹洗系统，保证长期可靠运行
• 非常经济实用
• 无须校正，长期稳定性好
• 无试剂消耗，投资维护成本低

德国WTW氨氮/硝氮二合一在线自动监测传感器

简介

一套完整的氨氮/硝酸盐系统由IQ SENSOR NET变送器、传感器外壳组件、参考电极、工作电极、IQ电缆线及空气清洗组件构成。上述各种部件均可更换，且更换简单，无需填充电解液及更换薄膜！自动清洗通过3－7巴的压缩空气实现，由一个MIQ/CHV 电磁阀控制模块来控制气路开关。

测试时，只要把相应的离子选择电极插入到传感器对应的插孔中，剩下的工作都由传感器自动完成。仪表直接显示正确的测试值，您也可以选择显示干扰离子的浓度值，如钾离子浓度。所有测试的数值都可以通过模拟电流0/4-20 mA或数字接口PROFIBUS或MODBUS传送到PLC系统中。

测量原理

离子选择电极法ISE从原理上来说，可以使仪器的构造相对简单，测量可以达到快速反应，然而当1991年氨离子测试方法出现的时候，它只能应用于实验室分析，因为操作者需要拥有特定的操作技巧、严格预处理样品、调节溶液的离子强度、保持恒温测试等。当时普遍认为离子选择电极法不适合在线监测。

但在2002年情况有了质的变化，WTW成功研制发布了AmmoLyt氨离子在线选择电极法分析仪，这使用了特殊材料制品的电极膜，电解液及反应电极，以及为避免钾离子对铵根离子测量的干扰，在测量电极中，还设置有专门的钾离子测量电极，通过矩阵式补偿方法，来补偿并消除干扰离子的影响。该电极因为可以很好的补偿处理干扰，从而可以直接投入到污水的曝气池中使用，测量氨氮的浓度。

ISE离子选择电极采用电位感测原理，如图2所示，通常离子选择电极跟水样接触的顶端是一层敏感膜，这层敏感膜对特定的离子有选择性，即特定离子的浓度变化会在敏感膜表面产生一个电位差。全套电极必须包括工作电极和参考电极，如图3所示。有了电位这个参数，很容易通过众所周知的能斯特方程转换成相应离子的浓度，就跟pH测试一样简单。

E = E0 + S log (c)

同样的，对于硝氮ISE测量方法是一样的，在测量电极上也配置了氯离子测量补偿电极，通过矩阵式补偿方法，以便去除相应的氯离子干扰。

不同的离子电极配置方案

传感器顶端共有 4 个电极插孔，至少需要配备1组工作电极和参考电极，传感器才能正常测试。有一个标有”Ref”的插孔是专门留给参考电极的，其它3个插孔可随意插入以下电极：氨氮工作电极、硝氨工作电极、钾离子电极和氯离子电极。配置方案如下：

应用

污水处理厂生化降解处理脱氮过程中，除了溶解氧外，还有两个重要的分析参数不容忽视，那就是氨氮和硝酸氮，这些参数对于污水处理厂在低能耗状态下，实现高处理效率和效果起着至关重要的作用。这三个参数互相关联，它们之间的浓度对应关系调整的好坏直接关系到污水处理的效果和鼓风机的电力消耗。

以SBR处理工艺为例，图1是这三个参数在硝化和反硝化工艺中的时间浓度对应关系。在硝化过程中，鼓风机引入足量的空气，溶氧浓度升高并维持在约2mg/l的平均水平，此时，氨氮浓度会逐步减小，硝酸氮浓度相应增大。在反硝化过程中，鼓风机停止工作，溶氧慢慢降低到0mg/l，硝酸氮逐步被还原成氮气，除氮过程成功完成，同时污水中的氨氮浓度逐渐增高。在此反应过程中，实时检测水体的氨NH4+和硝氮NO3-，溶解氧的浓度，可以进行准确的工艺控制。之前也常用ORP这个参数来监测控制硝化和反硝化工艺，但ORP这个参数容易受水体中种种氧化因素的影响，表现不稳定，特别是拐点判断难度较大，经常会出现误操作，提前终止反硝化工艺。

技术参数