哈希仪表及其在污水中应用

刘韩超应用工程师哈希仪表及其在市政污水中的应用内容哈希仪表在市政污水中的应用哈希仪表介绍控制器小表：PH/ORP，DO，SS，污泥界面大表：COD、氨氮、硝氮、总磷总氮哈希仪表在市政污水中的应用在线仪表应用的目的监测水质情况：是否达标？是否正常？优化水处理过程：通过指标监测来优化工艺运行参数、方式。水处理优化方案最佳曝气设定点最佳曝气时间最佳排泥方式——能源、污泥含水率最佳回流比（泥/水）——系统负荷，污泥特性最佳絮凝剂投加量——磷能源、氮的控制氮的工艺控制策略污水处理厂的曝气控制氨氮分析仪在污水工艺流程中的应用控制NH4浓度,保持稳定的硝化过程(节省能量）氨氮分析仪在污水工艺流程中的应用控制NH4浓度,保持稳定的硝化过程(节省能量）一般情况下，曝气量的增加对氨氮有直接作用。但是，实际运行中，很少有水厂可以做到精确曝气，而精确曝气不单对能源，对出水水质都有一定的帮助。对于一个典型的A/O工艺或者A2O工艺如果不考虑总氮去除率，只考虑氨氮，那么曝气的控制策略就比较简单如果需要考虑总氮，情况将复杂很多考虑总氮要考虑出水总氮，控制策略将有别于单独DO控制硝化，而需要了解以下关系。不断修改好氧池DO设定值，以出水TN最低为准。出水氨氮、硝氮、总氮DO？考虑总氮需要考虑总氮所以，如果水处理系统需要考虑TN，那好氧池的氨氮和厌氧池的硝氮是多少就不重要了，因为这两个参数对选取正确的好氧池DO起不到作用。反而是出水的硝氮和氨氮总和以及相互关系可以指导这个DO值的设定。在线分析仪器应用效果在线分析仪器应用效果排泥方式优化排泥方式固定时间间隔排泥固定排泥速度持续排泥优化的触发式排泥排泥方式优化排泥方式优化通过污泥界面仪监测污泥界面，设定某污泥界面高度为排泥开始触发。排泥过程中不断检测排泥管的污泥浓度，当污泥浓度明显下降作为排泥结束。其他基于总磷控制的污水回流比优化基于污泥有机负荷的污泥回流控制哈希在线分析仪表Hachsc200™通用型控制器一个控制器可以连接多种传感器29种模拟和数字化传感器，15种不同的参数Hachsc200™通用型控制器新加入HART选型号为5注意！A≥B货号LXV404.99.00122\LXV404.99.00152等等是不存在的规定了控制器与外部系统间的通讯方式规定了两个通道的探头与控制器间的通讯方式市场上同类控制器中最强型号供电可选220VAC或24VDC输出2路隔离的4－20mA；数字通讯可以选Modbus或Profibus-DP；HART可以任意连接哈希所有探头例如:pH、电导率、浊度等；一个控制器可同时连接2个探头；可以接4-20mA输入自动识别探头类型,即插即用；同类控制器中最大，分辨率最高液晶屏有中文菜单；使用SD卡存储近乎无限的数据；防护等级NEMA4X/IP66；可以接大表如CODmaxPLUS,AMTAXSC如何选择合适的PH/ORP电极原理——决定数据准确性材料——决定适用的场合选型安装——决定现场安装以原电池原理为基础的离子浓度电极电池原理：阴极（＋）：2H+→H2+2e-阳极（－）：Zn+2e-→Zn2+

总反应：Zn+2H+→Zn2++H2随着反应的进行：电极化学组成发生变化（被消耗）电解质被消耗整个电池内阻变大，输出电流变小HClPH分析仪利用原电池原理，我们只需要找到具有某离子选择性强的电极A、B，然后以待测的水（自来水/污水/纯水……）作为电解质，就可以测得某离子浓度。PH分析仪：Ag/Agcl（测量电极）=电极A参比电极=电极BmV电压→氢离子浓度→pH=-log[H+]含氢离子的水电极A电极BORP分析仪同样是原电池原理，不同的是ORP要获得的是尽量多的原电池反应得到的“电”信号，也就是说，电极的选择性越差越好，所有离子都要有反应。不同于PH，ORP直接采用产生的

毫伏电压信号定量。ORP分析仪：惰性金属铂/金（测量电极）=电极A参比电极=电极B含各种离子的水电极A电极BPH的测量方式常规的电极技术E1E2E1E2E1-E2100MEGpH测量电极pH参比电极电极中的填充液会在电极浸入水时往外渗，以形成测量回路。PH测量技术复合电极技术pH参比电极pH玻璃电极E1E2E1E2E1-E2100MEG差分传感器的工作原理

GLI独一无二的差分传感器技术，使用三个电极取代传统的PH传感器中的双电极。测量电极和标准电极都与第三个地电极测量电位，最终测出的pH值是测量电极和标准电极之间电位差值。该技术被证实具有无与伦比的准确性，消除了参比电极的结点污染后造成的电位漂移。PH/ORP传感器的专利技术E1-E3-(E2-E3)(E1-E2)差分电极技术SolutionGroundElectrode(E3)温度补偿参比电极(E2)测量电极(E1)前置放大器双结点结构消除了参比电极的结点污染造成的电位漂移数字PH传感器技术规格测量范围：0到14pH；灵敏度：±0.01pH稳定性：每24小时0.03pH，无累积效应。运行温度：-5到70℃；样品流速：最大每秒3米探头耐压：6.9bar/70℃时；温度补偿：NTC300欧姆的热敏电阻。差分传感器特点使用差分测量技术，具有优异的准确度和可靠性—用三电极取代传统的PH传感器的双电极技术内置前置放大器；多种安装方式长达914米的传输距离GLI的pH电极的“内部”结构盐桥玻璃电极钛接地电极O型环本体：PEEK或ryton材质温度电极可更换盐桥-差分pH/ORP传感器的主要特点盐桥里有什么？盐桥内是一个双层的通道，两层靠两个多孔质地的材料相连如右图绿色部分，这些自然就是为电解液通道。因此更换盐桥实际上是更换掉被污染的节点，也就是电解液的通道。这种盐桥内部节点的流动阻力大，好处是非过分压力的水不容易进入电极体污染节点和电极。可更换盐桥-差分pH/ORP传感器的主要特点正因为双节点眼桥的特点，电极具有以下情况：电极不能干放，因为干了后盐桥内的多孔被结晶的氯化钾填充而被堵塞。电极不可在有过分压力的情况下使用，水带压一方面电解液无法渗出，另外一方面接触污水的外节点污染会加速。传感器的选型(差分)P代表PEEK材质，若需要ryton材质，将P改为RPH/ORP的其他附件1.空气清洗系统:1000A3335-006(每个系统包括清洗头以及25英尺（7.6m）的长管用于输送空气，还带有快速连接管装配件，以及一个放在NEMA4X外罩中的压缩机)2.空气/水冲击式清洗头——1000A3335-0043.接线盒:60A2053(防水表面安装盒，带有接线板以及电缆夹子供延长电缆时使用)4.连接电缆:1W110(订货时请指明所要求的长度的总英尺数)

可更换盐桥-差分pH/ORP传感器的主要特点每个盐桥组件中有：一个陶瓷内接头，一个Viton®密封圈。里面装有运输填充液，盐桥是放在盐溶液中运输的。PH传感器的更换盐桥DPD1R1

盐桥传感器的选型(复合)PC1R1N:壳体材料：Ryton;pH电极：通用目的玻璃电极;温度补偿元件：无PC1R1APC1R3A：耐HF酸的玻璃电极PC1R5A

等等,按照传感器材料结构共有大约9种型号.安装组件、连接电缆等均不能与差分电极通用安装方式的选择PH/ORP的配置举例:控制器:SC200传感器:PD1P1浸入式安装支架:MH434A00B可适应恶劣工况的DKKPH/ORP电极在电极制作工艺一定的情况下，要保持电极良好的工作状态，最重要的就是延缓节点污染。差分电极是通过双节点结构来缓解节点污染，而DKK电极则是以压力平衡最大程度的延缓节点污染。如右图，在一根复合电极体上留一个孔，作为电解液补充，另外必要时候充压。这样就可以保证电极体内部压力比外部压力大，只会有电解液的外渗，从而最大程度的保护节点，保证电极的灵敏度。E1E2电解液补充口，及压力供给口可适应恶劣工况的DKKPH/ORP电极这种电极需要跟护套配合使用，护套的作用，一方面是为电极安装提供方便，另外一方面为加压、电解液填充提供方便。可适应恶劣工况的DKKPH/ORP电极压力的供给可采用仪表风，或者不具备条件的地方可以采用手动打压的方式。可适应恶劣工况的DKKPH/ORP电极-LDO荧光法溶解氧在线分析仪为什么开发LDO？污水处理的暴气过程，是有机物降解的重要过程。传统的膜式溶解氧测量仪，由于膜和电解液的原因，需要经常的更换和清洗探头，而且数据容易漂移。LDO不需要频繁地清洗探头，数据稳定，测量响应时间快；效果是节省了能源以及保证了降解效果。为什么LDO传感器比

膜式溶解氧传感器的性能好?膜式溶解氧技术，是依靠电解液中的氧气在阳极上被消耗，阳极离子穿过电解液到达阴极，形成电流。LDO™sc传感器技术指标测量范围：0.00-20.00ppm；0.00-20.00mg/L准确度：<1ppm±0.1ppm；>1ppm±0.2ppm重复性：0.05ppm电缆长度：标准10米，最长300米温度补偿：自动水样流速：无要求；响应时间：90%的测量值的响应时间为30秒探头材料：Noryl和316SSLDO的抗干扰性特别强

不受下列物质干扰：H2S，pH，K+，Na+，Mg2+，Ca2+，NH4+，Al3+，Pb2+，Cd2+，Zn2+，Cr（tot），Fe2+，Fe3+，Mn2+，Cu2+，Mi2+，Co2+，CN-，NO3-，SO42-，S2-，PO43-，Cl-，原油，Cl2-

LDO的工作原理?蓝光脉冲输出传感器帽子LEDPhotoDiode探头LEDLDO的工作原理?t1withoutO2激发红光的峰值变化波形蓝光脉冲输出传感器帽子LEDPhotoDiode探头LEDLDO的工作原理?t1withoutO2激发红光的峰值变化波形蓝光脉冲输出t2withO2传感器帽子LEDPhotoDiode探头LED氧气LDO的实际使用情况LDO同膜法溶解氧电极的比较无需标定测量结果稳定对流量没有要求

减少清洗频率维护量低无干扰传感器不会中毒

响应时间快无需极化时间传感器盖子一年质保LDO™的优点固定安装套件p/n:

57944-00材料：CPVC管长：2440mm浮球安装套件

p/n:57943-00材料：CPVC管长：2440mmLDOsc

的探头空气清洗装置安装空气清洗系统，p/n:57952-00LDO的维护计划清洗传感器用水流清洗传感器的外表面。用湿的软布进行擦拭。不要将传感器放在阳光直射或者通过反射能够照到的地方。如果阳光暴露时间总计达到了一小时的话，将会引起传感器帽的老化，从而能够引起传感器帽出错，以及显示屏上显示错误的读数。61LDO的日常维护浊度/悬浮固体浓度

SOLITAX™sc

在线分析仪探头电缆长10米插入式传感器

Inlinesc浊度和悬浮固体浓度不锈钢材质，自动清洗刮片，0.001-4000NTU，0.001-50g/LLXV424.99.00100Highlinesc浊度和悬浮固体浓度，不锈钢材质，自动清洗刮片，0.001-4000NTU，0.001-150g/LLXV424.99.00200

浸入式传感器t-linesc浊度，PVC材质，0.001-4000NTU,自动清洗刮片，

LXV423.99.10000Ts-linesc浊度和悬浮固体浓度，不锈钢材质，自动清洗刮片，

0.001-4000NTU，0.001-50g/LLXV423.99.00100Hs-linesc浊度和悬浮固体浓度，不锈钢材质，自动清洗刮片，0.001-4000NTU，0.001-150g/LLXV423.99.00200仪器应用概述适用于测量水中：饮用水、地表水、工业生产过程用水、污水处理的浊度和污泥浓度，无论是评价活性污泥质量和整个生物处理过程，分析净化处理后排放的废水，还是检测不同阶段的污泥浓度，SOLITAX™sc浊度/污泥浓度在线分析仪都能给出连续、准确的测量结果。仪器的性能概述采用双光束红外和散射光光度计检测技术在线测量浊度/悬浮固体浓度；自动补偿因流量波动，气候变化或其它原因造成的干扰；探头有自清洗系统，几乎无需维护；自动去除颜色干扰；独特的探头结构Solitaxsc探头式浊度传感器工作原理light-

source

(IR-LED)A BdectorscatteredvolumeIR-LED光源发射860nm近红外光线，光束以45度角，照射在样品上；90度的散射光由检测器B检测，并据此计算出样品的浊度值；后散射光由位于140度的检测器A检测，仪器根据两个检测器所检测到的信号，计算出样品的浊度值与悬浮固体的浓度值；由于IR-LED光源发射的光线不在可见光波长范围内，所以样品颜色不会对实验结果产生影响。传感器悬浮颗粒浓度校准对于solitax悬浮颗粒物的校准，需要与实验室进行比对。因为不同悬浮物情况下（沙子、活性污泥等）的140度角散射光是不一样的。一般通过因子校准solitax探头。SOLITAX™的典型安装

浸入式

SOLITAX™的

浸入式安装支架

P/N：57384-00

SOLITAX™传感器的插入式安装Sonataxsc污泥界面仪应用领域主要市场为市政污水领域。市政污水——初沉池、二沉池和污泥浓缩池饮用水——澄清池、污泥沉淀池（有浓厚污泥的水厂）工业污水——纸浆造纸、冶金采矿、电力、食品和饮料测量原理SONATAXsc探头使用的是超声波脉冲来准确测量污泥界面。探头发出的超声波信号直接打在污泥层上，污泥高度或厚度测量值是根据超声回波返回到探头的时间来确定的。测量原理：超声波量程：0.2～12.0m既可以显示从污泥层顶部到水面的距离（污泥界面），也可以显示从池底到污泥层顶部的距离（污泥高度）。分辨率：0.03m准确度：0.1m±0.05m响应时间：10-600秒(可以调节)压力范围：≤0.3bar操作温度：35-122°F(2-50°C)技术指标技术特点自动调节超声波频率，可获得优异的准确度对漂浮的污泥不敏感带磁力自清洗刮刷，测量稳定，大大减少维护工作量

即可以测量污泥界面，也可以测量污泥厚度带温度自动补偿，测量不受水温影响自诊断系统，探头上有反应工作状态的LED指示灯维护简便，仅需每6-12个月更换刮刷SONATAX安装方式拐臂式安装SONATAX安装方式标准固定式安装符合中国国家标准GB11914-89

-重铬酸钾法

CODMax化学耗氧量在线分析仪工业污水排放监测；市政污水处理厂进、出水水质监测。典型应用传统消解－滴定法水样（20mL)250mL磨口回流锥形瓶10mL,12.3g/L重铬酸钾标准溶液（0.123g重铬酸钾）30mLAg2SO4-H2SO4（10克硫酸银／1L毫升硫酸）加热回流2小时传统消解－滴定法滴定原理

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O

加入试亚铁灵作为指示剂，以硫酸亚铁铵标准溶液滴定样品，滴定过程中溶液由黄色－黄绿色－红褐色即为终点。计算公式

1摩尔重铬酸钾相当于1.5摩尔COD。CODmax的测量原理相同的试剂硫酸银经典原理1.活塞泵

2.计量试管

3.阀单元

4.下液位测量光度计

5.上液位测量光度计

6.光度计

7.消解单元

CODmax的分析部分CODmax采用经典的测量原理相同的消解方法水样重铬酸钾硫酸银（催化剂）浓硫酸混合加热消解池加入硫酸汞形成络合物去除干扰物质-氯化物抗干扰高温降解、比色法在消解过程中，铬离子作为氧化剂从VI价被还原成III价而改变了颜色，颜色的改变程度与水样中COD含量成对应关系：

Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O氧化有机物Cr+6Cr+3还原Cr+6CODmax采用经典的测量原理CODMax的技术规范测量范围:三个量程选择 0-500mg/l;100-1500mg/l;1000-5000mg/l 检测下限：8mg/l分辨率：<1mg/l精确度：>100mg/l:<10%读数；

<100mg/l:<±6mg/l消解时间：3、10、20、40、60、100或120分钟可选 测量周期: 3、4…24小时或连续测量，也可由MODBUS触发仪器自动终点判断自动判断终点的意义？吸光度时间反应终点全新的监测系统自我监测泄露系统：当系统管路出现泄露现象时，通过湿度感测仪器立即停止工作并报警，以保证人员和环境的安全。仪器持续监测系统的运行状态，使用户随时了解仪器的工作情况避免错误的测试结果。-完善的自我监测系统,保障系统的正常运行以及人员和环境的安全。全新的活塞泵取样系统创新采用活塞泵

——替代传统的蠕动泵不与样品和试剂直接接触，维护量少，可靠性提高。不挤压泵管，不需经常更换泵管，降低运行成本。全新的活塞泵取样系统1号光电检测器被遮挡全新的活塞泵取样系统2号光电检测器被遮挡全新的活塞泵取样系统1号光电检测器遮挡消除两个检测器间进料体积系统校准自动校准的时间大约60分钟；用户可选定校正的时间间隔，推荐校准时间间隔为3天。首先执行两次零点测量，再在用校准标液代替样品进行校准；当标准样品的数值超过某一量程范围（仪器内置三档量程）时，仪器自动改用适当量程进行校准；每一个测量范围里的校准数值都被分别保存。营养盐在线分析氨氮硝氮磷酸盐/总磷总氮AMTAXcompact

氨氮在线分析仪逐出瓶：NH4++

OH-→NH3↑+H2O在逐出瓶中，经过预处理的样品首先和逐出溶液混合，从而，将样品中的铵根离子转换成呈碱性的NH3

。化学反应原理：（逐出法）比色池：NH3+H2O→NH4++OH-在隔膜泵的作用下，氨气NH3被传送到比色池中;与比色池中的指示剂反应，改变指示剂的颜色;其颜色改变程度和样品中的铵根离子浓度成正比。AMTAX®compact-测量原理在逐出容器瓶中，样品与逐出溶液混合，样品中的氨氮被转化成氨气；生成的氨气由隔膜泵转移到测量比色池中；氨气在测量比色池中与指示溶液混合，改变pH指示剂的颜色；比色法测量指示溶液颜色的改变，从而得到样品中氨氮的浓度。AMTAX®compact:10kg，350x640x220inmm技术特点：测量原理：逐出方法；仪器投资少；运行成本低；体积小，操作简单；无需维修的LED光度计；系统具备自动清洗功能；图形或数字形式显示NH4-N

浓度主要技术数据分析方法：逐出法，PH比色指示分析范围：0.2-12.0mg/LNH4-N2-120mg/LNH4-N20-1200mg/LNH4-N分析间隔：13、15、20、30分钟、1、2、4小时（可选）重复性：测量值的±2.5%或±0.2mg/L仪器校正：自动校正，周期1-7天可选所用试剂：逐出溶液、指示溶液、标准溶液信号输出：0～20mA或4～20mA，可选电源要求：100-240VAC,50/60Hz在线硝氮分析仪器Nitrataxsc原理：溶解于水中的硝酸盐，对250nm以下紫外光的吸收作用，采用双光束技术对污泥进行补偿应用：饮用水、地表水、工业生产过程用水、污水处理等领域。污水处理厂中：连续监测污水处理厂进、出水口以及硝化/反硝化池进、出水口的硝酸盐浓度值测量原理NO3-在210nm紫外光有吸收。探头工作时，水样流过狭缝，探头中光源发出的光穿过狭缝时，其中部分光被狭缝中流动的样品所吸收，其它的光则透过样品的光则透过样品的光则透过样品的光则透过样品，到达探头另一侧检测器。主要特点•采用双光束技术，具有污泥补偿•直接在水体内测量•响应速度快•不需要试剂•自动清洗•维护成本低技术参数Nitrataxsc浸没式安装方式Nitrataxsc流通池安装方式自动总氮、总磷和

COD分析仪

MODEL:NPW-160NPW160总氮总磷的测量原理总氮：

GB11894-89120℃碱性过硫酸钾消解30分钟—220nm光度法 在样品中加入氢氧化钠和过硫酸钾溶液，在120℃条件下，加热30分钟消解，将氮转变成硝酸根离子，然后把样品溶液的PH调节为2-3，测量220NM的紫外吸收值，计算总氮的浓度。

总磷：GB11893-89120℃过硫酸钾消解30分钟—磷钼蓝显色—880nm光度法 在样品中加入过硫酸钾溶液，在120℃条件下，加热30分钟消解，把磷转变成正磷酸根离子，然后加入抗坏血酸和比色试剂钼酸铵，测量880NM下的矾钼蓝（抗坏血酸）吸光值，计算总磷的浓度。

检测流程样品定量过硫酸钾氢氧化钠盐酸（pH调整）高温消解（120℃,30min）冷却TN220nm吸光度测量TP880nm吸光度测量抗坏血酸COD254nm吸光度光度测量过硫酸钾浊度补偿钼酸铵溶液NPW-160的特点与功能1.一次测量可以同时得到三个参数，包括总氮、总磷和COD；

UV紫外光学系统同时测量COD.2.根据JIS(在

120℃加热30min)，采用相同的测量方法；很好的准确度和稳定性

3.运行成本低，减少试剂消耗和废液的排放量；4.特别适用于重度污染样品；对照纯水定量测定原水定量；（Originalsamplequantitationmethodviapurewaterquantitation）5.内置多种功能：

数据存储卡，试剂投加系统（loadingdosecalculation）

2测量方法：钼蓝比色法PHOSPHAXΣsigma在线分析仪11•多磷酸盐和一些含磷的化合物在高温、高压的酸性环境中水解 ，生成正磷酸根;剩余稳定的磷化物被强氧化剂--过硫酸钠氧化 成正磷酸根。•正磷酸根离子在含钼酸盐的强酸溶液中，能和锑形成一种化合 物，此化合物又被抗坏血酸（维生素C）还原成磷钼酸盐，并呈 现出蓝色。•由于颜色的深浅程度和样品中正磷酸根离子浓度成正比，因此 ，通过固定波长的比色测量，可以测量样品中总磷的浓度。PHOSPHAXΣsigma化学反应原理8总磷和正磷酸盐值能交替测量•美国Hach公司专门针对工业循环冷却水中监测总磷而研发了PHOSPHAX∑Sigma总磷分析仪。•总磷和正磷酸盐能被交替测量。当冷却循环水中total-P（ 总磷）和PO4-P（正磷酸）的含量在0.01～5.0mg/l（以P计 ）时，所有的磷（包括聚磷酸盐和有机磷酸盐）都能被测 出来。PHOSPHAXΣsigma化学反应原理测量范围:总磷：0.01-5.0mg/L(以磷计),0.01-10mg/L(高量程);正磷酸盐：0.01-5.0mg/L测量周期:约10min仪器校正:自动准确度:±2.0%样品流速:100ml/h试剂更换:约3个月标液更换:约6到12个月信号输出:2个模拟电流输出：0/4-20mA，最大负载:500ohm继电器:2个24V，1A现场总线:MODBUS/PROFIBUS可选工作温度:5℃-40℃工作电源:230VAC±10%，50Hz工作能耗:约310VA（包括制冷机）仪器尺寸:550×1190×390mm(W×H×D)(包括制冷机)其它性能:自动清洗校正功能，自动数据记录功能，图形显示功能。PHOSPHAXΣsigma技术指标14PHOSPHAXΣsigma工作原理121.仪器首先用样品冲洗比色池;2.然后在比色池内加入试剂A和经过预处理的样品。3.两者混合后，在高温、高压下进行反应，然后立即被冷却。4.为了测量经过反应而得到的所有正磷酸盐的浓度，试剂泵

同时向比色池内加入试剂C和D,并混合均匀。5.LED光度计测量溶液的吸光度，并且和反应前测量得的结

果进行比较，从而计算出总磷的浓度值。PHOSPHAXΣsigma工作的步骤33自动清洗过程是非常重要的它的过程特点是：•90度的热硫酸；•清洗整个反应系统；•清洗时间5分钟。PHOSPHAXΣsigma自清洗过程一．二．13高温、高压、强酸，强氧化剂(过硫酸