安娜普拉雪工程师走到污水处理厂的曝气池边, 察看了一下仪表工作数据，感到非常愉快和满意。普拉雪工程师是德国斯图加特市迪辛根(Ditzingen)附近一座污水处理厂的技术主管，最近污水厂安装了一套叫ISEmax的氨氮/硝氮混合测量分析仪，用来实时检测污水厂曝气池内的氨氮和硝氮浓度，并以此参与工艺过程控制。
ISEmax是一种离子选择法工作原理的在线测量分析仪，由一个变送器和一个探头组成。变送器直接安装在池边，而探头直接漂在水中测量。其测量数据可以直接用来控制污水处理的工艺过程，以达到完美的工艺过程而获得显著节能减排效果。
在这座污水厂，ISEmax氨氮/硝氮是主要用来控制污水厂的曝气池硝化进程的。
说起这个技术应用的起源， 可以回溯到30多年前的一个安装实例。1974年，在环保之乡瑞士，山清水秀的小城琉森（Luzern）为了达到用最佳的控制方式来实现洁净环境、减少污染（能耗）的目的，在该区域的污水处理厂安装了这么一套ISEmax 离子选择法的在线氨氮/硝氮分析仪。琉森污水处理厂的成功应用，使越来越多的瑞士其它污水厂来此取经，效仿安装，以至于到2005－2006年，所有的瑞士污水处理厂都决定将离子选择法分析仪参与水质净化控制作为一种技术标准，推广到所有的污水处理厂。
在污水处理厂，曝气池大都用一种叫间歇曝气的水质澄清方式，曝气的间隔周期，过去只能通过人工费凭经验来估计，人工的粗略，无法满足实际水质净化过程的控制要求。
一般，曝气的间歇曝气过程可认为是硝化和反硝化阶段，这两个阶段的区隔是以时间为单位，用定时器控制，这虽然已经看似是一种自动化控制，然而，在无法获得水体中氨氮浓度真实值的前提下，肯定谈不上什么优化控制。因为生化曝气池中的氨氮值，是整个水质净化的关键指标，离开了这个关键指标，肯定无法确定准确的曝气量，为了使出水指标达标，往往会过量的曝气，这样既没有起到工艺过程的优化控制，又造成曝气鼓风机的过度开启，极大浪费电能。
那么，ISEmax离子选择法氨氮/硝氮分析仪是怎样达到优化工艺、达到降低能耗呢？
首先，将ISEmax离子选择法氨氮/硝氮分析仪的探头直接插入曝气池水中，它通过内部的测量电极，直接获得水体的氨氮/硝氮测量值。当氨氮值达到某一个设定值时，此时表示水质净化的硝化过程已经完成，再进行鼓风曝气就是浪费电能了。这样，水质净化过程直接进入反硝化工艺段，也就是说停止曝气供氧，而此时，探头的硝氮值，则正好是反硝化工艺段的监测关键指标。这样，就完成了最佳的水质净化过程控制，不但出水能完全达到预订的净化标准，而且节省能耗。
那么，实际使用中的节能减排效果如何呢？
我们就还是以文章开始时提及的迪辛根污水厂为例。
这座小型市政污水厂所服务的区域覆盖范围是25,000左右居住人口的城镇，污水厂在未安装ISEmax离子选择法氨氮/硝氮分析仪时，要达到水质净化过程，开启曝气池等设备的人年均耗能是40 kWh， 而装上ISEmax离子选择法氨氮/硝氮分析仪后，经过厂里工程师仔细记录，人年均耗能是32 kWh，节能20%。
那么，安居民耗电总量来看，这就不是一个小数字了：
无氨氮测量值监控时，人均曝气耗电 40 kWh/年
安装氨氮测量控制后，人均曝气耗电 32 kWh/年
节省电量20%，即人均耗电： 节省8 kWh/年
即总共年节省电（按人口25,000人计算） 200 MWh
迪辛根当地污水厂电费是 1 kWh = € 0.15
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即总共年节省费用 3万欧元
点通
