一、方案背景与需求分析

1.1 行业背景

在市政供水、污水处理、水产养殖及工业循环水等领域，水质pH值与溶解氧（DO）浓度是反映水体生态稳定性、污染程度及工艺运行状态的核心指标。pH值直接影响水体中污染物的形态转化与生物活性，溶解氧则是衡量水体自净能力与水生生物生存环境的关键参数。传统水质监测多采用单一参数传感器分步检测，存在响应滞后、数据不同步、维护频繁等问题，如单独pH传感器与溶解氧传感器分别部署时，易因监测时间差导致水质状态判断偏差，且频繁的校准与清洁增加了运维成本。哈美顿传感器Polilyte Plus H MS 120作为集成化双参数监测设备，实现了pH与溶解氧的同步精准检测，有效解决传统监测痛点，为水质管理提供高效可靠的技术支撑。

1.2 核心需求

不同水质监测场景对传感器提出差异化要求：市政供水需实时监测出厂水pH（6.5-8.5）与溶解氧（≥6mg/L），确保饮用水安全；污水处理曝气池需精准控制pH（6.0-9.0）与溶解氧（2-4mg/L），保障生化反应效率；高密度水产养殖则要求pH（7.5-8.5）与溶解氧（≥5mg/L）的连续稳定监测，避免鱼类应激反应。Polilyte Plus H MS 120凭借其双参数同步监测、高稳定性及低维护特性，可针对性满足多场景核心需求，提升水质监测的时效性与数据可靠性。

二、方案核心设备特性

哈美顿传感器Polilyte Plus H MS 120采用“模块化电极+智能信号处理”技术，集成pH与溶解氧双检测单元，实现两种参数的同步采集与传输，核心技术参数与性能优势如下：

技术参数	pH检测指标	溶解氧检测指标	性能优势
测量范围	0-14 pH	0-20 mg/L；0-100%饱和度	覆盖各类水体的pH与溶解氧变化区间，适用性广
测量精度	±0.01 pH（25℃）；±0.02 pH（全量程）	±0.05 mg/L（0-10 mg/L）；±0.1 mg/L（10-20 mg/L）	满足精密监测需求，数据误差远低于行业标准
响应时间	≤2秒（达到95%响应值）	≤5秒（达到90%响应值）	快速捕捉水质参数变化，避免数据滞后导致的误判
温度补偿范围	-5-130℃	-5-130℃	适配不同水温环境，消除温度对检测结果的影响
校准周期	30-60天	30-60天	远长于传统传感器（15天内），降低运维工作量
防护等级	IP68	IP68	可长期浸入水体工作，适应复杂水质环境
输出信号	4-20mA模拟信号；RS485数字信号	4-20mA模拟信号；RS485数字信号	兼容主流数据采集系统，便于实时监控与数据存储

三、多场景应用方案设计

3.1 污水处理厂曝气池监测方案

3.1.1 监测目标

污水处理曝气池是生化反应的核心区域，pH值过高或过低会抑制微生物活性，溶解氧浓度直接影响有机物降解效率。利用Polilyte Plus H MS 120同步监测曝气池内pH（控制范围6.5-7.5）与溶解氧（控制范围2-3mg/L），实时反馈参数变化，为曝气系统与加药系统的自动调节提供数据支撑，提升污水处理效率与出水水质。

3.1.2 设备部署与参数设置

安装位置：曝气池中部（混合均匀区域），距池底1.5m处，避免曝气气泡直接冲击传感器
检测频率：1次/秒（实时采集），数据每5秒上传至中控系统
温度补偿：自动开启（水温范围15-35℃）
报警阈值：pH＜6.0或＞8.0；溶解氧＜1.5mg/L或＞4.0mg/L

3.1.3 操作流程

传感器校准：使用pH 4.00、7.00、10.01标准缓冲液与饱和溶解氧标准液进行两点校准，记录校准系数
设备安装：将传感器通过支架固定于预设位置，确保检测探头完全浸入水中，连接信号线缆至中控系统
系统调试：启动监测系统，检查信号传输稳定性，验证温度补偿功能有效性
实时监测：系统运行期间，实时显示pH与溶解氧数据，当参数超出报警阈值时，自动触发声光报警并推送至运维终端
定期维护：每45天进行一次清洁与校准，检查电极损耗情况

3.2 高密度水产养殖水质监测方案

3.2.1 监测目标

高密度水产养殖中，水体pH值与溶解氧是影响鱼类生长的关键因素，pH值7.5-8.5、溶解氧≥5mg/L的环境可显著提升鱼类存活率与生长速度。利用Polilyte Plus H MS 120连续监测养殖池水质参数，实时联动增氧设备与pH调节装置，避免因参数突变导致的鱼类浮头、死亡等问题，降低养殖风险。

3.2.2 设备部署与参数设置

安装位置：养殖池对角处（各1台），距池边2m、距池底0.8m，确保监测数据具有代表性
检测频率：1次/秒，数据每10秒上传至养殖监控平台，生成实时曲线
温度补偿：自动开启（水温范围20-30℃）
联动阈值：溶解氧＜4.5mg/L时自动启动增氧机；pH＜7.2时自动投加碱性调节剂，pH＞8.8时自动投加酸性调节剂

3.2.3 操作流程

预校准：养殖前24小时，使用现场水样浸泡传感器2小时，再用标准液完成校准
部署固定：采用浮球支架固定传感器，确保水位变化时探头始终浸入水中，连接无线传输模块
联动调试：测试传感器与增氧机、投药装置的联动响应速度，确保参数触发阈值后设备可在30秒内启动
日常监测：实时监控平台数据，每日导出参数曲线，分析水质变化规律，优化养殖管理策略
维护保养：每30天清洁电极表面附着物，每60天进行全面校准

3.3 市政供水厂出厂水监测方案

3.3.1 监测目标

市政供水出厂水需满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022），其中pH值6.5-8.5、溶解氧≥6mg/L是重要指标。利用Polilyte Plus H MS 120对出厂水进行实时监测，确保水质参数符合标准，为供水安全提供最后一道保障，避免不合格水流入供水管网。

3.3.2 设备部署与参数设置

安装位置：出厂水管道旁通管内，采用流通式安装，确保水样流速稳定（0.5-1m/s）
检测频率：1次/秒，数据实时上传至水质监测中心，与水厂SCADA系统对接
温度补偿：自动开启（水温范围10-25℃）
报警机制：参数超标时立即暂停供水泵，启动备用供水线路，同时向监管部门推送报警信息

四、实验结果与效能分析

4.1 设备核心性能验证实验

4.1.1 检测精度验证实验

实验设计：选取pH 4.00、7.00、10.01标准缓冲液与溶解氧浓度为2.00mg/L、5.00mg/L、10.00mg/L的标准水样，分别用Polilyte Plus H MS 120与进口标准检测仪器（精度±0.005 pH；±0.02 mg/L）同步检测，每个样品平行测定10次，计算相对误差与标准偏差。

实验结果：

检测参数	标准值	Polilyte实测平均值	相对误差（%）	标准偏差
pH值	4.00	4.01	0.25	0.008
	7.00	6.99	-0.14	0.005
	10.01	10.02	0.10	0.011
溶解氧（mg/L）	2.00	2.01	0.50	0.012
	5.00	4.99	-0.20	0.009
	10.00	10.03	0.30	0.015

4.1.2 长期稳定性验证实验

实验设计：将Polilyte Plus H MS 120与传统双传感器组合（某品牌pH传感器+某品牌溶解氧传感器）同时置于污水处理厂曝气池内，连续运行60天，每日同一时间记录两组设备的pH与溶解氧检测数据，计算两组设备的累计误差与数据波动幅度。

实验结果：

检测设备	检测参数	初始校准值	第30天实测值	第60天实测值	60天累计误差（%）	日均波动幅度
Polilyte Plus H MS 120	pH值	7.00	7.02	7.03	0.43	±0.012
Polilyte Plus H MS 120	溶解氧（mg/L）	2.50	2.52	2.53	1.20	±0.021
传统双传感器组合	pH值	7.00	7.08	7.15	2.14	±0.035
传统双传感器组合	溶解氧（mg/L）	2.50	2.61	2.72	8.80	±0.058

4.1.3 性能分析

由检测精度实验数据可知，Polilyte Plus H MS 120在pH与溶解氧检测中相对误差均≤0.50%，标准偏差≤0.015，检测精度与进口标准仪器基本持平，完全满足精密水质监测需求。长期稳定性实验中，该传感器60天累计误差仅0.43%（pH）与1.20%（溶解氧），日均波动幅度远低于传统传感器组合，证明其具有优异的长期运行稳定性，可大幅延长校准周期，降低运维成本。

4.2 典型应用场景效能实验

4.2.1 污水处理厂曝气池监测实验结果

实验设计：选取某市政污水处理厂曝气池，分别采用Polilyte Plus H MS 120监测系统（实验组）与传统人工采样检测（对照组，每2小时采样一次），连续运行30天，对比两组的COD去除率、氨氮去除率及运维成本。

实验结果：

监测方式	COD去除率（%）	氨氮去除率（%）	运维成本（元/月）	参数超标次数
Polilyte监测系统	89.2	92.5	1200	3次
传统人工检测	82.6	85.3	4500	15次

4.2.2 高密度水产养殖监测实验结果

实验设计：选取两个面积均为1000㎡的草鱼养殖池，实验组采用Polilyte Plus H MS 120联动增氧与投药系统，对照组采用人工定时检测（每4小时一次）与手动操作设备，养殖周期为90天，对比两组的草鱼存活率、平均体重及养殖收益。

实验结果：

养殖方式	存活率（%）	平均体重（kg/尾）	饲料系数	单池收益（万元）
Polilyte联动系统	96.8	1.82	1.65	18.5
传统人工方式	82.3	1.56	1.92	10.2

4.2.3 市政供水厂出厂水监测实验结果

实验设计：某市政供水厂在出厂水管道部署Polilyte Plus H MS 120监测系统，与原有实验室检测（每日3次）对比，连续运行60天，统计两组的水质参数合格率、检测响应时间及故障处理效率。

实验结果：

监测方式	水质合格率（%）	参数异常响应时间	故障处理完成时间	数据追溯完整性（%）
Polilyte实时监测	100	≤30秒	≤10分钟	100
实验室定期检测	98.2	≥2小时	≥30分钟	85.0

4.2.4 应用效能分析

污水处理场景中，Polilyte监测系统使COD与氨氮去除率分别提升6.6%与7.2%，运维成本降低73.3%，参数超标次数减少80%，这得益于其实时数据支撑的精准调控，避免了传统人工检测的滞后性导致的工艺波动。水产养殖场景中，实验组草鱼存活率提升14.5%，平均体重增加16.7%，饲料系数降低14.1%，单池收益提升81.4%，核心原因是传感器实时联动设备，维持了稳定的水质环境，减少了鱼类应激反应与病害发生。市政供水场景中，Polilyte实时监测实现水质合格率100%，异常响应时间从2小时缩短至30秒内，数据追溯完整性提升15%，为供水安全提供了高效保障，解决了传统实验室检测数据滞后的问题。

五、结论

哈美顿传感器Polilyte Plus H MS 120通过“双参数集成检测+智能信号处理”的创新设计，实现了水质pH与溶解氧的同步精准监测，其检测精度±0.01 pH（25℃）、±0.05 mg/L（溶解氧），长期运行60天累计误差≤1.20%，性能优于传统传感器组合。在污水处理、水产养殖、市政供水等多场景应用中，该传感器可显著提升水质调控精度、降低运维成本、提高生产与供水安全性，同时其IP68防护等级与长校准周期特性，使其能适应复杂多变的水质环境。综上，Polilyte Plus H MS 120为现代水质监测提供了高效、可靠的一体化解决方案，具有广阔的应用前景与推广价值。

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