科羅拉多州，拉夫蘭市的污水處理廠的操作人員發現溶解氧濃度的測量對于污水處理廠的分段供給曝氣工藝非常關鍵。便攜式的溶解氧測定儀不僅需要提供準確、可再現的測量，還必須具有使用和校準簡單、能夠承受多個曝氣池的劇烈攪拌的特性。

    盡管先進的在線測量儀器可以提供連續的測量結果從而進行實時控制，但在市政污水處理廠的日常現場監測中，便攜式的手持儀器仍然起著非常重要的作用。在科羅拉多州拉夫蘭市，日處理能力為10MG的污水處理廠的操作人員使用手持式儀器來收集水廠各個過程的簡單情況。為了確保正確的污水處理，在污水處理廠改良的活性污泥處理過程中，無論是確認還是調整自動控制系統，預先設定的現場測量都非常重要。在找到能夠滿足監測該污水處理廠分段供給曝氣工藝的要求的合適的儀器之前，拉夫蘭市污水處理廠的操作人員用過三種不同的手持式測定儀系統。

    為了滿足更嚴格的氨氮限值，該污水處理廠從2004年10月開始使用分段供給曝氣，有并行的三個內嵌曝氣池組成，原水在通過重力流入二沉池之前，會流經這三個內嵌的曝氣池。與傳統的活性污泥過程中所有的初沉池出水進入*個曝氣池的頂部并以塞流模式流過曝氣池不同，每個池子都接收一部分原水。此外，回流污泥僅被引入*個曝氣池的頂部。

在這個過程中，需氧量被分布得更均勻，因此有助于氨氮的去除。此處，溶解氧的測量對整個過程控制而言非常關鍵。在六個曝氣池中，必需始終維持充足的溶解氧以確保污染物的穩定性。溶解氧不足將會減慢或消滅曝氣池培養的好氧微生物。如果溶解氧的濃度過高，將會導致消耗過多的電力，同時還會產生熟化的條件從而導致一些我們不需要的微生物的繁殖。

污水處理廠的曝氣系統所需要的氧由2個250-hp和2個200-hp的容積式鼓風機供給，提供的平均值約為6500scfm。哈希公司的6個LDO（熒光法溶解氧）探頭，每個探頭都放置在每個曝氣池出口的下游，哈希公司的3個sc100控制器可以連續讀數，并可以通過水廠的SCADA系統進行通訊，從而實現有效、節能的過程控制。

現場測量溶解氧的要點

    “我們的鼓風機都配有變頻驅動裝置，我們的在線系統可以根據每個曝氣池中的實時溶解氧濃度自動指示鼓風機電壓什么時候上升，什么時候下降，電源什么時候開，什么時候關。"污水處理廠的操作人員Cindi Rutledge說，“進行嚴格的溶解氧控制不僅對于滿足我們的要求非常關鍵，而且還可以省錢。因為運行這些鼓風機所需的電能非常貴。這也是我們使用手持儀器進行現場測量溶解氧的原因――為了確保我們的空氣校準是正確的，我們的在線測定儀運行得很好以及我們在以*化的模式運行我們的曝氣系統。"

    拉夫蘭市污水處理廠的操作人員zui近參加了哈希公司的HQ40d便攜式電化學測定儀的測試活動，該儀器是*臺既可以應用在實驗室又可以應用在現場且不需要用戶預先定義參數的儀器。使用哈希公司推出的InliCAL探頭，一臺HQd系列測定儀可以同時測量pH, 電導率、LDO和ORP中的任意兩個參數。

   “我們對這臺新的測定儀的測試主要是對水廠中的溶解氧的測量，該測定儀配備了一個InliCAL LDO探頭。"Rutledge說，“對于能夠做為一個測試點參與該測試，我們非常感興趣，因為溶解氧濃度對于我們水廠的運行至關重要，測量點數據非常重要。任何能夠使我們的工作更準確、有效的事情都是我們非常感興趣的。"

戰勝不確定

    “我們曝氣池中的探頭測量值在便攜式設備測量值的范圍之內，這一點是非常重要的，"Rutledge說，“但使用膜式的溶解氧測定儀，我們從來都不能真正的確信這一點；讀數總是有很多差異，我們一直都不能確定我們的控制是否得當。我們希望誤差不要超過0.5mg/L，但是我們的手持式溶解氧測定儀測得的讀數與在線測定儀的讀數的差異通常都是1.0mg/L到2.5mg/L。

    Rutledge說膜式溶解氧測定儀的響應通常會來回反彈。“我們會設法使其穩定在一個讀數上，這個過程有時很快，但是通常都會很慢。此外，膜式溶解氧測定儀還需要頻繁的校準，我們只能使用文氏滴定法在實驗室內進行校準，這種滴定方法非常耗時。

    為了使現場溶解氧的測量有更高的可信度，該污水處理廠在2005年6月開始使用哈希公司的便攜式LDO測定儀。“這種手持式的LDO測定儀是一個相當大的進步，"Rutledge說，“它與我們曝氣池中的探頭測得的數值吻合得很好。當測定儀鎖定一個數值時，你會對讀數很有信心。而且，該測定儀可以進行自校準，還具有很多非常有用的特征。但是，直到三個月后，當我們參加關于哈希公司的HQ40d電化學測定儀和InliCAL探頭的測試活動時，我們才zui終找到我們一直想要的手持式測定儀。"

HQ40d 測試

    HQ系列測定儀具有配備自校準導航的直觀的用戶界面，減少了出現校準錯誤的機會。全新的InliCAL即插即用探頭可以節省時間，因為zui后一次校準以及校準的歷史記錄都儲存在探頭中，當從一個測定儀轉換到另外一個測定儀時，無需重新校準。該系統可以提供報告數據，包括時間、日期、樣品編號和用戶編號，這樣用戶可以存儲和監測以前的讀數。

   “我們很喜歡哈希公司的LDO測定儀――與之前我們使用的膜式溶解氧相比，該測定儀有很大的進步，"Rutledge說，“當我使用配有LDO探頭的HQd40測定儀時，用同樣的時間，HQd40可以完成5次測量，而其他測定儀僅能完成一次測量。該測定儀鎖定數值非常快。而且，校準系統可以通知用戶什么時候需要重新校準。這一點和迅速的響應時間結合在一起，使我們對我們的測量結果更有信心。"Rutledge說她和污水處理廠的其他操作人員都很喜歡這樣一個事實，即只要打開測定儀，她們就可以去做其他的工作了。“  我們的膜式溶解氧測定儀需要15～20分鐘的預熱時間，"Rutledge說，“因此，你通常可能需要在換上工作服之前就必需將測定儀開啟，只有這樣，當你準備好時它可能才可以使用。膜也會經常被污染，需要頻繁更換，這項工作對于一個手指較粗的人而言并不是一項簡單的工作。"她說，“我們的員工在更換膜的過程中，遇到了很多問題。但是使用LDO時，就沒有膜的問題困擾我們了。"

    拉夫蘭市污水處理廠的工作人員還關心一個問題，這也是他們之前使用手持式溶解氧測定儀所遇到的一個問題，即測定儀對六個曝氣池所產生的劇烈的攪拌的耐受力。“每個曝氣池的排放點都有大量的攪拌――很多氣泡會沖擊探頭，"Rutledge說，“使用我們舊的測定儀時，探頭太輕以至于我們也不知道它什么會被沖出來，什么時候又會被沖到池底――因為我們有時在黑暗中測量溶解氧，所以這樣就很不好，當你把探頭扔到池中時，你希望知道探頭要處于你放置的位置。使用我們以前的那些測定儀時，我們不能確定這一點，但InliCAL探頭比較重，可以停留在你希望它所處的位置。總的來說，我們覺得新的測定儀系統更堅固耐用――感覺上，它的耐用性應該是我們之前使用的測定儀的10倍。“校準簡單，再現性好，我們也很喜歡它能夠存儲讀數的能力，這樣操作人員可以查找，甚至可以將讀數下載到打印機或電腦中。該分析儀的擴展能力很強，可以將我們所有的樣品點記錄在新的測定儀中，或我們之前的LDO測定儀，甚至可以記錄在我們之前的膜式溶解氧測定儀中。使用膜式溶解氧測定儀時，只能通過手寫記錄讀數。"

微調工藝

   自從2002年我們開始使用分段供給曝氣工藝以來，拉夫蘭市污水處理廠的操作人員一直在尋找更可***的現場溶解氧測定方法。他們認為使用新的測定儀將會是完成這項任務很有意義的一步。

  “分段供給曝氣對我們而言是一個新的工藝，也是我們需要適應的，"Rutledge說，“這個很難。你可以做一些改變然后立刻看到變化。如果我們的溶解氧有問題而我們又沒有發現，我們可以從電費帳單中發現這個問題。"“使用正確的監測工具是非常重要的，"她說，“例如，現在我們可以將曝氣池排放點的數據和位于下游的在線LDO測定儀的數據相關聯起來――我們已經發現有0.5mg的差異。經過一段時間，我們就可以采用這種類型的信息對我們的工藝進行微調。由于新的測定儀是多參數測定儀，現在我們有同時測量pH值的能力。我們計劃在現場測定pH值，從而確定某個曝氣池是否釋放了過量的氣體，這樣我們就可以使用這些數據幫助我們進一步優化我們的系統。"