溶解氧在线监测系统在污水厂运营中的应用

大多数污水厂在生化池内都设置了溶解氧DO的在线监测仪表，DO仪表对于污水处理厂的平稳运行，出水稳定达标是非常重要。工艺运行人员可以通过查看生化池上的DO监测仪表上的数据来了解一些污水处理工艺过程的问题。

一、生物池内的溶解氧是否充足

采用好氧微生物作为主要构成的活性污泥在处理有机污染物时需要适当的曝气，以便活性污泥中的好氧细菌可以利用曝气风机提供的氧气来分解有机物。由于采用生物处理工艺是依靠水中的微生物来去除污染物，可以减少水处理化学药品的使用。但是微生物的处理过程是生物反应，需要的是时间和空间以及充足的氧气，因此在污水厂内设置的生化池的曝气系统需要长达数小时到十几个小时以上才能去除污染物。在这个过程中，运营人们必须持续监控流程和设备以检查生化池内的供氧情况，依靠人力的作用是很难实现的，在生化池合适的位置安装的溶解氧检测探头可以帮助解决这个问题。

在一些高度依赖数据驱动的污水处理厂内，运行员工对生化池内的氧气含量多少决定了基于好氧微生物的活性污泥去除污染物的方法效果有充分的了解。这些污水厂采用了更全面的溶解氧控制系统，将溶解氧探头的数据直接连接到手机上的应用程序，可以方便员工们随时监控溶解氧精细的变化情况。员工们通过手机应用程序，一旦观察到溶解氧数据达到设定的预警值，可以给曝气系统发出指令或者依赖系统内部设置的程序，调大甚至启动鼓风机。这种根据溶解氧探头的实时监控的操作，在很多污水厂的精确曝气系统中都有采用，利用在线仪表的数据对高耗能的风机进行控制，可以使整个曝气系统更加节能。

二、利用溶解氧检测系统加强对氨氮的控制

污水中营养成分（主要是氮族和总磷）的大量排放会损害当地自然水体和生态系统。污水厂中的氨氮主要来源进水中的氨氮，同时在污水厂处理污水过程中的有机物被分解时，有机物中的氨就会被排出，也会增加污水中的氨氮。污水厂的生化池内通过充足的曝气，在异养菌对有机污染物降解完成后，富裕的溶解氧会提供给硝化菌对污水中的氨氮进行硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐，从而降低污水中的氨氮。由于硝化反应的硝化菌在活性污泥中数量较少，反应速率低，对溶解氧的竞争力远远不如异养菌，因此一定要在生化池的好氧区域保持充足的溶解氧，使硝化菌也有机会获得氧气来完成氨氮的硝化反应。运行人员是没有办法时刻检测生化池内的溶解氧是否充足的，这就需要溶解氧的在线探头进行实时监控，考虑到好氧区的前段主要是异养菌降解有机物的过程，因此检测硝化菌氧化氨氮所需要的溶解氧探头应放置在好氧区中后段，有针对性地检测硝化反应所需的溶解氧是否充足。现阶段也有污水厂在采用在线的氨氮来进行检测，通过在线的氨氮检测，实现溶解氧的精准控制，当在线氨氮检测到降低到控制值时，就及时调整曝气，以减少能量损耗。

三、利用溶解氧探头检测设备改造的效果

污水厂在运行过程中给，随着运行年代的增加，原有的设备的运行工况会逐步变差，污水厂运行管理人员需要采用更新更好的设备来实现节能降耗，以及水质达标的生产目标。要实现这个目标，是依赖数据驱动改善污水厂运行的最佳实践。通过运营现场的数据收集和整理，可以确定这些陈旧的设备与该地区其他污水厂内设施之间的差距，或者显示出高于平均水平的表现。特别是污水厂管理人员想要实现更为全面而且可以明确衡量的目标，来最终实现污水运营的利润时，通过现场仪表来挖掘数据也很重要。污水厂内重点的耗能大设备是鼓风机，选择合理的鼓风机类型的好处是它们可以减少机械磨损，从而降低能耗。一些采用氧化沟工艺的污水厂之前的曝气系统基本是机械的表面曝气机，没有可变设置，消耗更多能源，并且氧气调节能力有限。通过改良后的鼓风曝气系统，采用空气悬浮和磁悬浮风机可以使鼓风机能耗降低了40%以上。

与之前的系统相比，这些升级每年可以节省数十万度的能源，但是需要溶解氧探头对水中的溶解氧的检测来提供改造后的风机所带来的数据变化。虽然溶解氧传感器是改造系统中相对较小的部分，但它们对于提供污水厂内溶解氧的连续测量至关重要。污水厂的运行管理人员可以汇总溶解氧的数据，来分析改造投资的结果以及距离实现目标还有多少差距。

在实际的运行中，溶解氧对污水厂的工艺运行管理所起到的作用还远远不止这些，在现阶段，溶解氧探头已成为了大多数污水厂的生化池在线探头的基本配置，污水厂内安装的溶解氧传感器监测系统对于污水处理至关重要。在污水厂运营现场有足够多的案例说明了为什么现阶段污水厂的运营管理人员必须优先在其设施中使用溶解氧传感器监测设备。这些传感器支持污水厂中的其他系统，为污水厂的工艺运行提供可靠的数据来制定决策并避免可预防的问题。需要注意的是，随着手机等通讯工具的普及，通过手机推送来提高信息的可访问性时，充分利用所提供的信息进行判断就变得更加容易。污水厂建立数据系统，向智能手机发送实时推送通知，或将溶解氧探头连接到基于云的平台，以便人们可以从任何地方监控过程，从而更好地实现污水厂的监控和管理。无论污水厂运行管理人员如何选择在污水厂工艺中依赖溶解氧传感器，运行人员都应该始终对根据数据显示的结果进行改变流程保持足够的清醒，单一的控制参数并不能很好的控制复杂的生物处理系统，因此运行人员需要有开放的接纳更多运行信息的渠道，更多的运行信息的综合判断，有助于改善污水厂的运营管理水平。