氨氮是衡量水体污染程度的重要指标之一，在污水处理领域中，对其的监测尤为重要。传统的氨氮监测手段包括大型在线分析仪器，这类仪器通常需要复杂的样品预处理、特殊的试剂和设备，不仅购置和维护成本高，而且存在测量结果延迟的问题，不能实时反应污水厂处理过程中的氨氮变化情况。随着工业技术的发展，离子选择电极法（ISE）氨氮分析仪在污水厂过程监测中得到了越来越广泛的应用。离子选择电极法测试原理的核心在于电位感测。电极的顶端是一层敏感膜，对特定离子具有选择性。当特定离子的浓度发生变化时，敏感膜表面会产生电位差。完整的电极系统包括工作电极和参考电极。通过能斯特方程，可以通过测量得到的电位差计算出相应的离子浓度。早期的离子选择电极法仅适用于实验室环境，因为其需要严格的样品预处理和恒温测试等操作要求。直到2002年，德国WTW公司研制的AmmoLyt氨离子在线选择电极法分析仪的出现，使得离子选择电极法得以应用于在线监测。AmmoLyt分析仪采用了特殊的电极膜、电解液和反应电极，并通过矩阵式补偿方法，成功消除了钾离子等干扰离子对测量结果的影响，使得电极可以直接应用于污水的曝气池中，用于测量氨氮的浓度。这种电极的测量范围广，可以覆盖0.1-100.0mg/L和100-1000mg/L两个量程，同时具备操作简便、维护成本低、使用寿命长等优点。WTW公司还推出了IQSensorNet系列在线智能模块，这是一套可以测试污水厂中大部分参数的多参数测试系统，包括pH、ORP、COD、溶氧、电导率、浊度、污泥浓度等。这套系统的特点在于能够以一套系统完成所有参数的测试，预留了强大的扩展功能，支持数字化传感器即插即用，以及模块化的构造，便于未来的升级和扩展。对于污水厂而言，通过离子电极法氨氮分析仪可以实时监测和反应过程中的消化反应及反硝化反应情况，为定量投加试剂提供了可能，从而可以有效节省药剂成本。这不仅有助于污水厂降低运营成本，还能实现节能减排，满足国家对污水厂出水监测的更严格要求，促进污水厂的提标升级。在实际应用中，例如常熟的几个污水厂的进水口数据就展示了在线监测与实验室分析之间的偏差。这些数据说明了在线监测仪的准确性和可靠性，也为其推广提供了有力的支持。随着技术的不断发展，未来的污水厂过程监测有望更加智能化、自动化，从而提高污水处理效率，保护环境，促进社会的可持续发展。