ENV100超聲波污泥界面儀在凈水廠的應(yīng)用
李金磊 上海在伊環(huán)保科技有限公司
【摘 要】
主要闡述了ENV100污泥界面儀獨(dú)特的輕質(zhì)/重質(zhì)測量模式，創(chuàng)新研發(fā)的輕質(zhì)污泥測量模式，完美解決凈水廠中泥位測量的難題。以及ENV100主要性能指標(biāo)和安裝調(diào)試方法。根據(jù)有關(guān)資料，沉淀池污泥的泥位測量至今還沒有一個(gè)較為完善的方法，原因在于池中污泥與水體之間沒有十分清晰的界面，往往存在過渡的混濁層，而且現(xiàn)場工作環(huán)境比較惡劣。其次因各地污水處理的工藝不盡相同，處理設(shè)備的自動化水平，先進(jìn)程度差別很大，增加了泥位測量的難度。
【關(guān)鍵詞】：凈水廠 污泥界面儀 超聲波傳感器 泥位測量
1概述
我國水廠的建設(shè)經(jīng)歷了機(jī)械化、自動化、數(shù)字化這幾個(gè)發(fā)展階段，水廠的生產(chǎn)工藝和管理效率都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為我國的供水事業(yè)和城市發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。近年來，隨著智慧城市、智慧水務(wù)建設(shè)的不斷推進(jìn)，對城市供水管理者提出了更高的要求。智能化污泥界面測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對污水處理中較為重要參數(shù)—污泥泥位的精確測量和節(jié)能控制，對于提高我國污水處理自動化程度和降低污水處理成本有著重要的價(jià)值。
隨著中國越來越重視環(huán)境保護(hù)，中國將建造更多的污水處理廠來滿足人們對污水處理方面的需要。我國也是屬于較早關(guān)注污水處理技術(shù)的國凈水廠的污泥主要來源于原水當(dāng)中的雜質(zhì)、懸浮物以及藥劑的添加，相比較于污水廠的污泥，其有機(jī)物的含量低很多。污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物。由于初沉和二沉中的污泥大都為含水率高的污泥，必須通過濃縮池進(jìn)行二次沉淀。根據(jù)有關(guān)資料，沉淀池污泥的泥位測量至今還沒有一個(gè)較為完善的方法，原因在于池中污泥與水體之間沒有十分清晰的界面，往往存在過渡的混濁層，而具有一定主觀性。其次因各地污水處理的工藝不盡相同，處理設(shè)備的自動化水平，先進(jìn)程度差別很大，增加了泥位測量的難度。當(dāng)前市場上污泥界面儀的選擇性較少，且面對復(fù)雜工況時(shí)上大多數(shù)的污泥界面儀測量效果不夠理想。針對凈水廠的污泥界面，更是少有廠家研究。ENV100污泥界面儀不僅測量效果穩(wěn)定，而且創(chuàng)新研發(fā)輕質(zhì)污泥測量模式，可以準(zhǔn)確測量凈水廠污泥界面，這樣的產(chǎn)品有著很好的現(xiàn)實(shí)意義。
2污泥界面儀獨(dú)特的輕質(zhì)/重質(zhì)測量模式
ENV100系列可以測量輕/重兩種污泥界面。不僅可以測量污水處理廠中的重質(zhì)污泥（濃度>2000mg/l）的泥位，也可測量凈水廠中的輕質(zhì)污泥的泥位。是目前在凈水廠中少有可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量泥位的產(chǎn)品。
圖1污水處理廠的重質(zhì)污泥泥位及凈水廠輕質(zhì)污泥泥位
圖2實(shí)現(xiàn)凈水廠輕質(zhì)污泥準(zhǔn)確測量
3 超聲波污泥界面儀在凈水廠的應(yīng)用
凈水廠沉淀池為一式兩池布置，每個(gè)沉淀池裝設(shè)ENV100污泥界面儀1臺，監(jiān)測和控制著沉淀池的泥位高度，決策著沉淀池的排泥周期，當(dāng)泥位到達(dá)設(shè)計(jì)高度時(shí)啟動排泥泵進(jìn)行剩余污泥的排放。
一般凈水廠區(qū)主要的處理工藝流程如下：
原水進(jìn)水
圖3凈水廠工藝流程圖
以上2臺WESS-ENV100污泥界面儀在凈水廠工藝運(yùn)行中起著不可替代的重要作用，污泥界面儀能否穩(wěn)定的在線運(yùn)行、準(zhǔn)確的測量泥位數(shù)據(jù)直接影響著凈水廠的運(yùn)行操作。
4 污泥界面儀測量原理
ENV100污泥界面儀通過數(shù)值和參數(shù)名來識別編程者設(shè)置的參數(shù)。對每一個(gè)參數(shù)名，都有一個(gè)預(yù)置的參數(shù)值范圍。編程是根據(jù)需要改變預(yù)設(shè)的參數(shù)值大小，以得到所希望的工作運(yùn)行模式的過程。污泥界面儀配套專用超聲波傳感器，應(yīng)用超聲波技術(shù)監(jiān)測液體和固體物位變化，可以裝入過程容器，可以用于有蒸汽和苛刻的化學(xué)腐蝕的場合，監(jiān)測距離最大為10m，可以在-10℃～60℃ 的環(huán)境溫度中使用，并具有自清潔和低維護(hù)特點(diǎn)。傳感器將污泥界面儀發(fā)射的電脈沖信號轉(zhuǎn)換成聲能，然后再將返回的聲信號轉(zhuǎn)換成界面儀的電信號；傳感器表面發(fā)射的聲能向外輻射，能量幅值會隨離開傳感器表面的距離增大而減小。超聲波傳感器集成有溫度傳感器，測量介質(zhì)溫度并進(jìn)行溫度補(bǔ)償[1]。按照產(chǎn)品安裝調(diào)試技術(shù)手冊進(jìn)行污泥界面儀和傳感器的安裝，由于現(xiàn)場高效沉淀池、SBR生化反應(yīng)池中需要檢測的是水中污泥靜沉后污泥界面的高度，所以傳感器應(yīng)安裝在常浸于水面之下的高度范圍；并且預(yù)計(jì)運(yùn)行中的最大污泥界面高度，傳感器的安裝位置應(yīng)處于最大的污泥界面之上，至少與污泥界面保持盲區(qū)0.5米以上的距離[2]。
5污泥界面儀參數(shù)介紹
（1）單位
測量單位，米(m)(預(yù)先設(shè)置)，英尺。在現(xiàn)場實(shí)踐中，設(shè)置為“米(m)”已經(jīng)滿足泥位測量精度要求。
（2）空高
顯示傳感器表面到池底的距離。“空間” 顯示滿量程到泥漿面的距離。“距離” 顯示傳感器表面到泥漿面的距離。在高效沉淀池、SBR生化反應(yīng)池測量污泥泥位時(shí)，將池底的位置設(shè)為零點(diǎn)，則應(yīng)當(dāng)將池子深度設(shè)置為空高。
（3）盲區(qū)
盲區(qū)為距傳感器較近處無信號范圍，用來屏蔽傳感器附近障礙物的影響干擾。 默認(rèn)范圍為0.5米，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)至更大。
（4）發(fā)射強(qiáng)度
設(shè)置超聲波信號的發(fā)射強(qiáng)度，有弱，標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)三檔。適應(yīng)不同的現(xiàn)場情況。
（5）信號放大器
超聲波信號被反射接受后轉(zhuǎn)化為電信號，調(diào)整其信號放大倍數(shù)，便于分析尋找正確的泥位信號。
（6）ASF
獨(dú)家專利技術(shù)，通過設(shè)置信號的寬度范圍，可排除懸浮物等異常信號的干擾。
（7）微調(diào)
根據(jù)實(shí)際測量的泥位對泥位計(jì)監(jiān)測的信號進(jìn)行修正。
（8）污泥種類
可設(shè)置輕質(zhì)污泥和重質(zhì)污泥兩種狀態(tài)，根據(jù)不同的工藝情況進(jìn)行調(diào)整。
6 結(jié)論
（1）污泥界面儀對水廠智慧監(jiān)測起到不可替代的作用，選擇好污泥界面儀產(chǎn)品可以幫助水廠大幅提高污泥控制管理水平。
（2） ENV100污泥界面儀具有強(qiáng)大的信號處理功能，創(chuàng)新研發(fā)的輕質(zhì)污泥測量模式，完美解決凈水廠中泥位測量的難題。
（3）ENV100污泥界面儀在案例中凈水廠的運(yùn)用效果良好，起到了不可替代的作用。
參考文獻(xiàn)
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