在線水質儀表在城市污水廠節能中的應用
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目前，我國污水處理廠比較重視出水水質的檢測，一般都設有在線分析儀表。進水水質檢測則依靠實驗室檢測，檢測次數少。然而，進水負荷是不斷變化的，使得設備運行狀態調整滯后，導致出水水質不穩定。為保證出水達到排放標準，一般采取保守“可靠”的方式運行，具有一定的富余量。這種運行方式效率低，浪費大。當出現沖擊負荷時，這種運行方式就變得不可靠了，出水很難達到排放標準。
ICA技術概念
國際水質協會（IAWQ）提出了ICA技術概念，即儀器化（Instrumentation）、控制化（Control）和自動化（Automation）。通過實時監測污水處理過程中的進水負荷和出水水質，如溫度、pH、ORP、DO、氨氮、硝氮、磷、污泥界面、污泥濃度、流量等參數，利用廢水生物處理動力學模型，緊密結合前（反）饋、PID、自適應等現代控制理論，實時計算工廠最優控制的各種設定值，自動調節供氧強度、優化脫氮除磷、控制藥劑投加、優化排泥和污泥脫水過程，從而對整個工藝過程進行優化控制。通過對進水負荷的實時監測，能夠實現快速響應，提高處理效率，滿足日益嚴格的污水排放標準，增強系統的穩定性，減輕沖擊負荷對水處理系統的危害，實現節能降耗，減少運行成本和碳排放。
ICA的技術核心是檢測儀器、數學模型和過程控制系統，所有可靠的優化控制策略都是基于有效準確的檢測值。國內外大量運行經驗表明，通過在線水質分析儀器的監測，能夠實現污水處理系統的過程優化控制。在歐洲一些污水處理技術領先的地區,已經投入了大量的研究,并取得了階段性的成果。
Peel Common污水處理廠
英國南部的Peel Common污水處理廠，是英國早期建立的污水處理廠之一，已經有了66年的運行歷史，服務人口25萬人，處理水量約6萬m3/d，采用4級Bardenpho工藝（在傳統AAO工藝的好氧區末段增加停曝氣缺氧區，加強反硝化），如圖1所示。
整個優化系統包括多個控制策略：
對生化池的1、2組實行溶解氧開環+閉環控制策略，裝有全部的Hach公司在線水質分析儀器，根據進水氨氮濃度，計算四段好氧段的溶解氧設定值，并根據出水氨氮的濃度進行檢驗。生化池的7、8組作為對比池，僅安裝在線溶解氧儀、氨氮依然沿用傳統的溶解氧恒定的PID控制策略，好氧4區的溶解氧設定值分別為2、2、1、0.5 mg/L（見圖3）。
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