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污水流量計用在测量使用过程中的特点分析与选型
   污水的测量对于污水处理单位的效益和效率的提高都有着非常重要的作用。如何确保相关效益的取得和工作质量的提高呢,首先要加强技术人员对于污水流量测量的控制,提高其***性和可靠性。笔者在在园区污水流量計的泵送改造项目和净水厂污水流量計的安装选型的过程中,对于几种常用的污水流量計有较为深入的了解,在实际工作中,为了需要技术人员加强对污水流量的测量,提高其控制***度和可靠性。基于此,简要分析和探讨了各种类型流量计的選型設計,以期为日后的相关工作提供参考。
笔者作为专业负责人,对流量计的选型和使用有些感悟。基于此,本文主要分析了常见的几种污水流量計的工作原理,以及其安装使用过程中出现的问题,并具体分析和阐释了選型設計和处理工艺的相关内容。
1電磁流量計選型設計
電磁流量計研发于20世纪中叶,并于七八十年代在工业生产过程中被广泛运用。其运行原理是基于法拉第电磁感应定律,即被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生感应电动势。感应电动势与被测介质流之间是正比例关系,利用流速和管道截面积可以得出瞬时流量。水中的电导率是電磁流量計能够正常工作的前提之一,污水中含有大量的杂质和盐分,具有一定的电导率,所以,電磁流量計可以用于污水测量。而对于纯净水,则无法利用電磁流量計测量。電磁流量計的使用优势在于精度高、测量稳定、适用范围广,可以根据介质选择电极和内衬,在恶劣介质中也可用于完成测量工作;缺点是容易受到电磁波的干扰,管径越大,价格就越昂贵,而且大管径電磁流量計拆装不容易,检修困难。
2超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是,借助时差式测量原理,通过一对超声波探头发射信号穿过中间介质到达另一侧管壁,被另一个探头接收到,另一侧探头同样发射信号被***个探头接收到。在这个过程中,由于信号的输送时间受介质流速的影响,所以,存在一定的时间差。基于此,超聲波流量計借助相关公式计算出了相应的流量值。
一般而言,超聲波流量計可分为外夹式和插入式2种。随着技术的不断更新、升级,超聲波流量計由单声路发展到多声路,目前,常用的是8声路超聲波流量計,其精度可达到電磁流量計的程度,可以克服安装条件较差的问题。如果流量计前的直管段长度达不到安装要求,可安装多声路超聲波流量計。超聲波流量計具有数据自动存储、测量精度高、全中文显示、操作灵活、携带方便等优点。与電磁流量計相比,在大管径上安装超聲波流量計(特别是在1 m以上的大管径)有明显的优势,而且施工难度不大,成本相对低,维护方便。目前,我司已安装了2台8声道超聲波流量計,运行非常稳定。但是,超聲波流量計的缺点在于插入式超声波换能器的安装会受到介质成分的影响,适用范围受到局限;换能器在使用过程中会老化,影响测量信号强度,降低测量精度;当被测介质中杂质或气泡多时,也会出现无法测量的情况。在实际运用中,园区有2个厂家安装了超聲波流量計。受安装条件的限制,流量计安装在泵出口2 m不到的地方,泵启动后,流量计的信号强度降为0,泵停止时,信号强度为100.由此可以看出,超聲波流量計受介质中气泡的影响很大,气泡多则无法正常使用。外夹式的超聲波流量計携带和安装方便,计量检测单位常常作为标准计量器具(一般为进口产品)在现场进行流量比对工作,但受换能器与管道之间耦合材料耐温程度的限制,高温下被测流体传声速度的原始数据不全,以及换能器功率强度的影响,容易导致流量计无法正常工作。如果长期在现场安装使用,发生故障的概率更大,因此,需定期更换流量计耦合剂,并紧固管外壁上的换能器。这种外夹式的超聲波流量計我司已不考虑使用。
3明渠流量計
我國的汙水處理廠汙水排放方式大部分是自然流下,也就是說,汙水在管路內或渠道內的流動是非滿管的。以這種非滿管狀態流動的水路,即具有自由表面的水路,叫做明渠。即使在所謂暗渠的水路中,由于液體是自然流下的,所以,它也屬于明渠流動。對于這樣的水路,在測量流量時,不能使用常規有壓的滿管流量計。被測量的汙水含有各種雜質和其他有機化學成分,雖然在汙水排放前已經作了淨化處理,但是,如果使用與汙水介質直接接觸的流量計,長時間後,流量計內部難免會出現結垢或被腐蝕的情況,從而影響測量工作的順利進行。
汙水排放,特別是汙水處理廠汙水排放的計量儀表,是環保部門重點監視的數據之一,它必須具備以下特點:①計量儀表必須是非接觸式測量的儀表。汙水大都含有各種各樣的汙垢和有腐蝕性的物質,只有非接觸測量,才能避免介質受物理性質和化學性質的影響,從而保證測量精度和連慣性。②檢測件必須夾裝在管道外部,可隨意移動到任何地點測量,無需截斷管道,計量儀表的量程比寬,線性好,價格適中。③計量儀表功耗低,符合當今儀器儀表小型化的潮流。
超聲波明渠流量計是具有上述特點的一種非接觸式儀表。明渠流量計的優點在于測量範圍大,流量測量不受支流面回水、水中漂浮物泥沙、氣泡和水位大幅度變化的影響,且流量傳感器會對水流産生阻力,結構簡單,體積小,安裝方便。將其用于珠三角區域,標准渠道不需要改造,可直接安裝,而且安裝施工費用低。
巴歇尔槽是一种明渠水堰槽,一般由收缩段、厚喉道段、喉道下有段组成,分为大、小、标准型槽,具有水中固态物质不沉淀,水位抬高落差小的特点,适合在排水沟渠中用于流量的测量。明渠流量计在实际的作业过程中也是依托超聲波液位計测量流量的。此外,由于该设备在实际作业过程中能够进行非接触的测量,所以,它可被应用于比较恶劣的环境中。
總的來說,巴歇爾槽形狀複雜,比堰的價格高,而且爲了提高精度,要求量水槽的部分尺寸要准確。另外,在珠江三角區安裝巴歇爾槽這類的明渠流量計時,要避開海水潮漲潮落對流量計的影響,保證流量計有足夠的落差,保證計量的准確度。它的優點主要有水位損失小(約爲堰的1/4),水中即使有固態物質,也幾乎不沈澱,接近流速的影響小,對下流側的水位影響比較小等,所以,它適用于測量汙水處理廠排放的汙水流量。
  4污水流量計量儀表選型建議
为了确保污水流量計在实际作业过程中能够充分发挥其自身效益,促进相关工作的开展,作业人员要加强对污水流量計量仪表的科学选型。在公司确定污水流量計量仪表选型前,根据现场实际情况以及对不同流量计的对比,对公司污水流量計选型进行了相关总结:①電磁流量計测量稳定,适用范围广,可测量多种介质,但容易受到电磁波的干扰。随着管径的增大,其价格也会越来越昂贵。②超聲波流量計成本比较低,测量精度高,运行稳定,安装、检修方便,价格不会随着管径的增大而越来越高的,但它会因为声路的增多而越来越贵。③明渠流量计测量范围广,流量测量不受介质变化的影响,但其受量水槽尺寸的約束。一般来说,在满足敞开渠道安装条件的情况下,流量数据大,可以通过敞开渠道输送污水流量作业,采用堰式流量计和槽式流量计进行相关操作。在实际测量过程中,这类设备能够满足计量对***度的要求,而且可以节约能源。它采
用的是自流方式輸送汙水。
此外,在进行管道输送的污水流量計量作业时,需要作业人员加大对電磁流量計(超聲波流量計)的运用力度。在使用该设备的过程中,换能器、电极等部件的清洗能够促进计量***度的提升。此外,为了节约测量成本,当管道直径小于500 mm时,可以采用電磁流量計作业;当管径大于500 mm时,则需要借助超聲波流量計作业。要想提高流量计的精度,可以采用多声路流量计(有4声路、8声路等)。
 5結束語
为了进一步促进我国污水处理工作的高效完成,改善我国的生态环境,将绿色、可持续发展理念落实到位,相关部门和人员要加强对污水流量計的运用。基于此,本文分析、探讨了***常见的3种流量计的基本情况,即電磁流量計、超聲波流量計和明渠流量计。笔者认为,随着相关研究的深入发展和技术的进步,我国污水测量流量计必将获得长足的发展,并以此为基础,促进相关效益的提升,推动我国污水流量监测和处理工作的高效开展。

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