行业挑战

小型市政污水处理站因 规模小、分布分散 而面临显著的运营困难，水务公司难以对其进行高频维护。目前，大多数小型站点仍依赖 基于时间的控制和固定频率的计量泵加药，未与实时水质联动，由此导致两大关键问题：

• 当进水污染物浓度较低时——絮凝剂和消毒剂 过量投加，既浪费药剂，又造成二次污染（余氯超标、污泥产量增加）。
• 当进水污染物浓度突增时——加药量 不足，导致出水水质超标。

这些挑战充分凸显了部署 在线水质监测系统并与加药控制联动 的迫切需求，以实现实时水质调节与超标预警。

在线水质监测技术方案

针对小型市政污水处理站的痛点，我们提出一套 完整的在线水质监测系统，包含以下组成部分：

核心监测仪表

• pH 在线监测仪
• 浊度在线监测仪
• 余氯监测仪

这些仪表实时连续测量关键水质参数。

联动加药控制

监测系统与 化学加药系统联动（次氯酸钠发生器和絮凝剂加药设备），根据实时水质数据自动调节加药量。

智能运维

所有监测数据 实时传输至运维平台，由 AI 算法 进行精准加药计算，实现数字化、智能化运维管理。

核心设备优势

自清洗电极——大幅降低维护频率

小型站点无法支持频繁的现场维护。此外，市政污水中含有 高浓度悬浮物，容易造成污泥附着和生物膜滋生，使 pH 电极、浊度探头和余氯传感器易受污染。水务现场人员往往缺乏专业的电极清洗技能。

我们的解决方案：采用内置 自清洗功能 的电极，显著减少人工清洗工作量。

对比项	传统电极	自清洗电极
维护频率	至少 每周一次	仅 每三个月一次（例行检查）
维护成本	高	低

不锈钢防护箱——户外稳定运行

大多数小型站点设施简单，仪表经常 安装于户外，直接暴露在自然环境中。雨水、温度变化和湿度都会影响数据准确性，并缩短仪表使用寿命。

我们的解决方案：所有监测仪（pH、浊度、余氯）均配备 不锈钢防护箱，确保在恶劣户外环境下稳定运行，延长使用寿命。

核心仪表技术参数

pH 在线监测仪

参数	规格
电源	230 VAC ±10%, 60±1 Hz, <3 W；24 VDC, <1 W；12 VDC, <1 W
继电器触点	两组，3 A 240 VAC，6 A 28 VDC / 120 VAC
信号输出	0~10 mA（负载 <1.5 kΩ）；4~20 mA（负载 <750 Ω）；可选 0~5 V、0~10 V
稳定性	pH：0.02 pH/24h；ORP：2 mV/24h
温度补偿	自动或手动，范围 0~110°C
测量范围	pH：0.01~14.00 pH；ORP：–1999~+1999 mV；温度：–5~110.0°C
分辨率	pH：0.01 pH；ORP：1 mV
基本误差	pH：0.1 pH；ORP：3 mV；温度：0.5°C

余氯在线监测仪

参数	规格
测量范围	余氯 0~20.00 mg/L（ppm）；温度 0~60°C
分辨率	余氯 0.001 mg/L；温度 0.1°C
温度补偿	0~60°C（参照 25°C）
pH 补偿	5~9 pH（自动/手动）
响应时间	<2 分钟（90%，20°C）
朂小流量	15 cm³/s（流通式）
稳定性	月漂移 <2% FS（常温下）
信号输出	0~10 mA（负载 <1.5 kΩ）；4~20 mA（负载 <750 Ω）
继电器触点	3 A 240 VAC，6 A 28 VDC / 120 VAC

浊度在线监测仪

参数	规格
测量范围	0.001~400 NTU / 0.001~2000 NTU / 0.001~4000 NTU
重量	1.4 kg（含 10 m 电缆）
精度	±5%
分辨率	0.001 / 0.01 / 0.1 / 1（与控制器匹配时）
压力	≤0.2 MPa
校准	溶液校准或样品校准
响应时间	6s < 90s < 300s（可调）
电源	9~36 VDC
输出信号	MODBUS RS‑485
存储温度	–15°C ~ 50°C
工作温度	0°C ~ 45°C
防护等级	IP68 / NEMA6P
电缆长度	10 m（可延长至 100 m）

现场验证的运维效率提升

在小型处理站安装在线水质监测系统后，取得了以下量化收益：

年药剂消耗降低

• 絮凝剂投加量减少 15%–35%
• 消毒剂消耗降低 10%–28%
• 污泥产量同步减少 10%–25%，降低污泥处置成本

年人工成本优化

• 每年仅需 4–5 次例行巡检
• 每年累计节省 200 个人工工时
• 现场例行巡检频率降低 50%–80%，显著减少运维人工成本

监测数据稳定性

• 消除了人工校准误差
• 仪表读数持续保持在 ±1% F.S. 容差范围内
• 减少复测复核需求

节能与设备寿命延长

• 精准控制避免过载工况，减少频繁启停冲击
• 化学腐蚀减少，延长加药泵、管路和阀门的使用寿命
• 计量泵和阀门维护频率降低 20%–40%

数字化运维管理指标

• 改造前：人工间歇取样，每天仅有少量数据点
• 改造后：分钟级间隔采集数据，有效数据覆盖率 >95%

结语

通过部署 在线水质监测 + AI 智能加药控制，小型市政污水处理站可实现五大目标：

更低的药剂消耗、更少的污泥、更少的人工、稳定达标排放、全面数字化。

这为水务公司提供了一套可扩展、可复制的智能运维解决方案，显著提升运营效率和管理水平。