水质磷离子的采集实时监测

磷是生物体的五种主要元素之一，对有机生命至关重要。尽管元素磷很少自然存在，但它确实以其他几种形式存在，主要是磷酸盐。正磷酸盐 (PO 4 3- ) 是磷酸盐的可溶形式，是水中天然存在的离子。这种形式很容易被光合生物吸收，但最常见于天然水道中的低浓度。其他类型的磷酸盐结合在活的或腐烂的有机材料或沉积物和土壤中。许多生物过程依赖于磷的可用性。在细胞水平上，磷是 DNA 和 RNA、与三磷酸腺苷进行能量转移以及构建细胞壁的关键成分。在人体中，磷是骨骼和牙齿的主要成分。磷也有多种实际应用。由于磷对光合作用至关重要，因此它是肥料的主要成分。一些磷酸盐是食品、洗涤剂甚至饮用水中的常见添加剂。
 
磷
大多数磷存在于磷酸盐分子的多种形式之一中。磷在我们的淡水生态系统中至关重要，因为它是藻类的限制性营养素。由于植物生命爆发的可能性，水体中的富营养化或过量营养可能是有害的。这种被称为“藻类大量繁殖”的藻类过度生长会耗尽水体中的氧气，导致鱼类死亡。此外，一些藻类会产生对人类和动物有害的毒素。我们的水生生态系统中有多种磷来源。非点源，如化肥径流，是最重要的贡献者。然而，市政和工业废水设施（点源）是磷的另一个重要来源。这些设施从废水中去除有机物和固体，但最近，需要去除磷和氮等营养物质。除磷已成为排放到淡水系统或其他危险环境的设施的重要优先事项。在美国，总磷 (TP) 的排放限值通常低于 1 mg P/L，关键区域实施低于 0.1 mg P/L 的“超低”限值。
 
富营养化过量磷
环境中过量的磷会导致有害藻华或 HAB。如何去除废水中的磷。从废水中去除磷有两种主要机制，即化学去除和生物去除。化学除磷需要在水中加入金属盐。可溶性磷（正磷酸盐）与金属盐反应形成固体沉淀物，然后在澄清器或过滤过程中从水中去除。明矾（硫酸铝）或铁（氯化铁）是在废水中添加以达到这种效果的常用化学品。一种常见的方法是在靠近活性污泥厂曝气池末端的过程中添加明矾或铁，使其在进入澄清池之前有足够的时间与可溶性磷反应。沉淀的磷然后通过污泥废弃物去除。自动化正磷酸盐监测如何将成本降低 25%和监测正磷酸盐以降低水资源回收设施中的化学成本。 磷限值
废水中的化学除磷和生物除磷通常一起使用，以满足较低的总磷限值。水中的磷，同样，生物除磷也需要将可溶性磷转化为固体形式，然后在澄清器内进行重力分离。生物除磷涉及培养在其体内吸收磷的细菌（磷积累生物或 PAO）。通过提供合适的环境，这些 PAO 将吸收比平时更多的磷，以最大限度地去除磷。
 
测量磷，由于磷以多种形式存在，因此存在不同的测量方法。正磷酸盐分析是最常见的，因为它快速而简单。或者，测量总磷需要更多的样品制备和专门的样品消解设备。测量正磷酸盐对于有效监测和去除废水中的磷已变得至关重要。正磷酸盐浓度是使用湿化学分析试剂和比色法测量的，传统上是在实验室环境中进行的。然而，正磷酸盐的在线分析仪正变得越来越流行，因为它具有节省化学成本的潜力和连续数据的价值。传感器根据黄色法（钼钒酸盐）测量正磷酸盐，其设计尽可能简单和准确。该分析仪使用最先进的多端口混合阀来最大限度地减少试剂体积、简化管道并减少维护。为进一步简化维护，新型IV 型试剂袋体积更小且更易于更换，自动清洁功能可确保分析仪平稳运行。为了获得最大的准确性，该分析仪在每个测量阶段都具有自动 2 点校准和精确的温度控制。水中的磷测量，废水处理中的除磷可以通过测量正磷酸盐来监测和控制。正磷酸盐分析仪应用，提高的可靠性和易用性无疑促进了正磷酸盐分析仪的普及。然而，各种应用对正磷酸盐分析仪的需求也在增加。废水仍然是这些分析仪的重要应用。化学除磷控制是主要应用，其中正磷酸盐分析仪可以提高加药效率并节省资金。生物除磷正变得越来越普遍，正磷酸盐分析仪可以监测活性污泥工艺的有效性。最后，废水运营商最终关心的是离开他们设施的总磷浓度。正磷酸盐在处理系统的这个阶段提供了一个有价值的总磷指标，因为固体在流出物中通常很低。
 
正磷酸盐分析仪的使用已经从废水处理扩展到其他应用。磷酸盐是饮用水分配系统中的一种常见添加剂，有助于保护管道免受腐蚀。正磷酸盐分析仪用于监测整个配送系统的磷酸盐水平并自动添加磷酸盐。由于对淡水生态系统富营养化的担忧，正磷酸盐分析仪已用于湖泊和河流的环境监测。