如何進行汙水處理（lǐ）中的給水廠進（jìn）水流量計選型

一、引言
對於流（liú）量的計（jì）量是工農業生產中一項重要的計量指標，也是計量科學的重（chóng）要（yào）組成部份之一，流量計（jì）生產與應用的（de）產（chǎn）業規模與（yǔ）產生的經濟與（yǔ）社會效益，不僅直接推動了國民經（jīng）濟的發展，更為其他（tā）相關產業的發展提供了強力的支持。流量計與液位計等幾種工業計量儀表類似，就是不能夠直（zhí）接拿來就用，它需（xū）要一係列（liè）的工況條（tiáo）件的支持，對於較為理想的工況條件的創造與追求，是流量計能否正常穩（wěn）定工作的前提條件。用（yòng）戶在應用流量計過程中，必須要從實際情況（kuàng）出發（fā），綜合性地（dì）考慮測量的（de）安全性，可（kě）靠（kào）性、準確性和經濟性等指標，在此基礎之上選擇一個*佳的組合點，方能實現較好的流量測（cè）量，得出生產與（yǔ）經營所需的測量數據。　　
本文作者在（zài）流量行業（yè）從業十多年，對於汙水流量計（jì）的選型與使用有多年的（de）經驗積（jī）累，為幫助各位在汙水流量（liàng）計選型與使用中的困惑，特撰此文對於汙水處理場（chǎng）合的實際特點,在綜合考慮了汙水流量測（cè）量安全性、準確性和經濟性等指標後,為汙水處理單位選定了兩（liǎng）種給水廠進水流量計（jì）,並對其性（xìng）能（néng）進行了綜合性比較（jiào）。

二（èr）、針對汙水處理單位的實際工況特點選擇給（gěi）水廠進水流量（liàng）計
汙水問題已經成為國內工業（yè）生產（chǎn）領域一項*為重（chóng）要的工作，**層（céng）麵已經對於環保企業的達標（biāo）排放有了細化的硬性要求，也將這一政策納入對於各個地方政府考核的（de）目標之一，對於有汙染（rǎn）物排放的企（qǐ）業來說，需要在軟（ruǎn）件及（jí）硬件方麵積*進行應對與整改。對於汙水處理（lǐ）單位來說（shuō），接收從汙（wū）染源排出的汙染物（wù）總量（liàng）或（huò）濃度較高、達不到排放標準（zhǔn）要求（qiú）或不適應環境容量要求的汙（wū）（廢）水,並對（duì）其進行人工強化處理的環節，**需要流量信息,以確定係統的運行狀態,以及（jí）汙水信息上傳。為了達到綜合效益的*大化,應從（cóng）安全性、準（zhǔn）確性和經（jīng）濟性等指標,對汙（wū）水處理廠汙水流量計選型,進行逐一考查。
2.1安全性
汙水處理廠需要安裝流量計的場合,一（yī）般不會設有複雜密集的機械裝置、電氣裝置,所以（yǐ）不會發生（shēng）機械強度或電（diàn）氣回路故（gù）障而引起事故。汙水處理單位在運行中會產生大量氣體,如甲烷、CO、硫化氫等。其中有些氣體當達到（dào）一定濃度時,是存在安全隱患（huàn）的,所以在選（xuǎn）擇流量計時,流量計的防爆性應加（jiā）以考慮。
2.2準確性
為了達到對汙水測量的準確性,應全麵分（fèn）析（xī）設（shè）置在汙（wū）水處（chù）理（lǐ）單（dān）位的（de）流量計的工作對象及其特點,從中找到（dào）選擇（zé）流量（liàng）計的依據,以及使（shǐ）用時的注意（yì）事項。
2.2.1被測量的介質
汙水處理單（dān）位的被處理介質是汙（wū）水,但是汙水的來源不盡相同,各來源汙水的各個指標參數也有（yǒu）所差別,因此*先（xiān）應考慮（lǜ）汙水的來源。
（1）生活汙（wū）水是人們在日常生活中使用過（guò）的,並被生活廢料所汙染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相（xiàng）對較多（duō）,濃度低；冬季（jì）相應量少,濃（nóng）度高。生活汙水一般不含有毒物質,主要汙染物有有機物、無機鹽類等,且多懸浮物。
（2）工業廢水是在工礦生產活（huó）動中產生的廢水（shuǐ）,工業廢水可分為生產汙水（shuǐ）與生產廢（fèi）水。生產汙水是在（zài）生產過程中形成（chéng）、並被（bèi）生（shēng）產原料、半成品或成品等（děng）原料所汙染,也包（bāo）括熱汙染（指生產過程中產生的、水溫超過60℃）的水；生產廢水是在（zài）生產過（guò）程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原（yuán）料、半成品或成品等原料所汙染或隻是溫度少有上（shàng）升的水。生產汙水需要進行淨化處理；生產（chǎn）廢水不需要淨化處理或（huò）僅需（xū）做簡（jiǎn）單（dān）的處理,如冷卻處理。生產汙水,它（tā）與生產行業有關係,不同的生產行業,或是同一行業（yè）不同的生產工藝其汙（wū）染物也（yě）是有很大別的。生產（chǎn）汙水中主要汙染物（wù）不外乎：有機需氧物質、化學毒物、無機固體懸浮（fú）物、重金屬、酸、堿、植物營養物質、病原體等。
（3）被汙染的（de）雨水主要是指初期雨水。由於（yú）初期雨水衝刷了地表的（de）各種汙染物,汙染（rǎn）程度很高,故宜作淨化處理。
由此可見,對於汙水處理單位（wèi）而言,被測量的介質是混合介質,含有一定的（de）懸浮物質等汙物,因其含有大量物質,往往具（jù）有一定的酸堿性、腐蝕（shí）性、導電性。由於汙水中（zhōng）懸浮物質且（qiě）具有一定的腐蝕性,對於如渦輪式（shì）流量計、容積式流量計、差壓式流量（liàng）計、轉子（浮子）流（liú）量計等接觸（chù）式的流量計（jì）,如果進行長時間（jiān）的測量,汙水中（zhōng）汙物可能將流量（liàng）計堵塞,腐蝕流量計的工作元件,使流量計（jì）不能正常工作。所以在測量汙水流（liú）量時,*好應選用非接觸式的流量計,以免被汙水侵蝕無法長時間正常工作。
2.2.2被測（cè）量介質的溫度
汙水處理單位通常是在（zài）常溫常壓運行,因此可認為被測介質（zhì）的溫度為常溫,所以在進行流量計的選擇時,無（wú）需過多考（kǎo）慮。
2.2.3被測量介質的壓力
汙水處（chù）理單位（wèi）通常是在常溫常壓運行,因此可認為（wéi）被測介質的溫度為常壓,所以在進（jìn）行流量計的選擇時,無需過多考（kǎo）慮。
2.2.4被測量介質的流量
對於不同的汙水處理單位,其處理能力有所不同,其管道直徑大小也不同,需要根據具體的汙（wū）水處理單位進行實際的分析。當管道（dào）的直徑較小（xiǎo）時（shí）,多（duō）數的流量（liàng）計是能（néng）勝任的。由於有些流量計,如差壓（yā）流量計,安裝時要求安裝點前後應有（yǒu）數倍管道直徑的直管段長度,但當管徑較大時,這點是很（hěn）難做到的。在測（cè）量大口徑管道流量時,給水廠進水流量計、超聲波流（liú）量計和插入（rù）式流量計具有較大的優勢。但是結合上述對汙水本身含有懸浮物且具有一定腐蝕性的特點的分析,插入（rù）式流量（liàng）計（jì）在（zài）汙水處理單位這樣的工況（kuàng）場合,一般應用較少,不（bú）予（yǔ）考慮。
2.3經濟性
在測量精度方麵,給水廠進水流量計要比超聲（shēng）波流量計要高,但是兩者（zhě）的價格都會隨（suí）著管徑的增大而增大。超聲波流量計（jì）的測量精度會隨著管徑的增（zēng）大（dà）,變得精確。在（zài）實際應用（yòng）時,應在充分考慮實際要求精度、管徑等（děng）因素,作出決定。
根據以上的分析,給水廠進水流量計其測量的精度較高,而超聲波流量計的測量（liàng）精（jīng）度會隨著管徑的增大（dà）,變得精確。考慮到一般性,較好地麵向不（bú）同的汙水處理單位,故本文（wén）給出了給水（shuǐ）廠進水流量計與超（chāo）聲波流量計,作為汙（wū）水處理單位流量計選型的備選方案。針對具體（tǐ）汙水處（chù）理單位,應根據實際工況,如管徑的大小、要求的測量精度等,靈活的選擇給水廠進水（shuǐ）流量計與超聲波流量計,以達到較好的效果。
三、給水廠進水流量（liàng）計與超（chāo）聲（shēng）波流量計
3.1給水廠進（jìn）水流（liú）量計
給水廠進水流（liú）量計的測（cè）量是基於法拉*電磁感應（yīng）定律,導電介質在電磁場中（zhōng）作切割（gē）磁力線（xiàn）運（yùn）動時,導體會產生電動勢為Ed,而該電（diàn）動勢Ed與被測介質流量（流速）成正比。正因為電動勢隻與介質的流速有關,所以給水廠進水流量計一般不受溫度、壓力（lì）、粘度、密度等其他外界因素的幹擾。另外,流量元（yuán）件檢（jiǎn）測出的*初信號,是一個與流體（tǐ）平均流速成（chéng）精確線性變化的電壓,它與（yǔ）流體的其他性質（zhì）無關,具有很大的優越性。
根（gēn）據汙水具有（yǒu）流量變化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能力等（děng）特性,測量汙水的流量,給水廠進水流（liú）量計是（shì）一個（gè）很好的選擇。它結構緊湊、體積小,安裝（zhuāng）、操作、維護方便。近幾年給水廠進水流量計測量係（xì）統在逐步智能化,儀表整體密封加強,能夠保證在較惡劣的環境下（xià）正常（cháng）工作。鑒於汙水具（jù）有一定的腐蝕性,在安裝給水廠進水流量計時可選用氯丁橡膠襯裏（lǐ）,含鉬不鏽鋼（OCrI8Ni12Mo2Ti）電*,這樣就可（kě）滿足汙水流量測量的要求。
3.2超聲波流量計
目前超聲波（bō）流量計大致分為兩種：一種為多普勒超（chāo）聲波流（liú）量（liàng）計,一種是時（shí）差式超聲波流量計。多普勒流（liú）量計是利用相位差法測量流速從而測得流（liú）量的方法,即當某一已知頻率的聲波在水中運動時,由於（yú）液體（tǐ）本身有一（yī）種運動速度,導致超聲波在兩接收器之間的頻率或相位發生（shēng）相對變化,通過測量這一相對變化就可獲得液體速度（dù）,從而（ér）測得流量；時差型流量（liàng）計（jì）是利（lì）用（yòng）時間差法測量流速,即某一速（sù）度的聲波由於流體而使得其在兩接收器之間傳播速度發生變化,通過測量這一相對變（biàn）化就可獲得（dé）流體流速。在（zài）實際應用中我們多采（cǎi）用的是時差型流量計。
它適用於（yú）能（néng）傳播超聲波的均勻液體和流速較（jiào）高的氣體。介質溫（wēn）度範圍-10～100℃,介質壓（yā）力不（bú）受限製。具（jù）有量（liàng）程比寬,不受流體（tǐ）的黏（nián）度、密度的影響（xiǎng）、能測強腐蝕介質等特點。超聲波流量計真正的優勢是用於測量大口（kǒu）徑管道流量,如汙水處理廠這種（zhǒng）用水量大、管（guǎn）徑大的用戶。
四、流量計選型案例分析
4.1針對某汙水處理廠給水廠進水流量計（jì）選型
該汙水處理廠是杭州市*大的汙水處理（lǐ）廠（chǎng）,其汙水來源主（zhǔ）要是來自杭州市三汙幹（gàn）管、市經濟技術開發區及（jí）餘杭區的工業及生活汙水,其處理的（de）汙水來源廣泛,既包括有工業場合的生產廢（fèi）水,又有市（shì）民產生的生活汙水,具有代表性。汙水中含有一定的（de）懸浮物質（zhì）等汙物,具有一定的酸堿性、腐蝕性、導電性。
該處（chù）理廠滿負荷運（yùn）轉每天能處理60萬t汙（wū）水,相當於杭州目前40%左右（yòu）的排（pái）汙量。可見該（gāi）處理廠的汙水處理能力較強,所以這也（yě）決定了在汙（wū）水處理流程中輸送汙水的管道的直徑（jìng）也是較大的（de）。經過（guò）實際的考查,了解到（dào）在提升泵前的（de）管道直徑分別為1 800～2 200mm。
根據（jù）該處理廠的實際特點,在進（jìn）行流量計的選型（xíng）時,主要的參考依據是該處（chù）理廠的（de）管道直徑、提（tí）升泵前後的（de）直管長度（dù）以及流體介質。汙水處理廠管道內介質具有（yǒu）導電性,且包含（hán）懸浮顆粒,因（yīn）此從（cóng）原（yuán）理上給水廠進水流量計和超聲（shēng）波（多普（pǔ）勒）流量計都可以（yǐ）應用。
雖然在測量精（jīng）度（dù）方麵（miàn）,給水廠進水流量計要比超聲波流（liú）量（liàng）計高,但（dàn）是其價（jià）格隨著管道直徑的增大趨（qū）勢快於超聲波流量計,在測量大直徑的管道流量時,其經（jīng）濟性較差。針對該處理廠管徑較大的情況,給水廠進水流（liú）量計和超聲波（多普勒）流量（liàng）計都可作為（wéi）備選方案。若流量計安裝位置前（qián）後能有（yǒu）5～8m（*少3～5m）的直管段,則可以（yǐ）考慮用給水廠進水流（liú）量計；若無（wú）法保證足夠的直管（guǎn）段、或管（guǎn）道（dào）施工不便,則考慮用超聲波（多普勒（lè））流量計。
4.2針對某乳業公司的給水廠進水流量計選型（xíng）
該乳業公司其產生的汙（wū）水主要是乳品廢水,其（qí）具有有機物濃度（dù）高（gāo）,油脂含量高,營（yíng）養物質濃度高的特點,易腐敗（bài）,經過24h浮（fú）渣就會（huì）變（biàn）黑且產生臭味（wèi）。其排放汙水中有機（jī）質的含（hán）量（liàng）較高,但是根據其提供的汙水處理（lǐ）廠流程圖,可知其汙水中也包含一定的生活汙（wū）水、汙（wū）物,具有一定導電性。
根據（jù）其提供資（zī）料,可知其潛水泵泵（bèng）後的管徑為80mm,管徑（jìng）較小。根據該乳業（yè）公司提（tí）供的：該乳業（yè）公司2011年4～6月（yuè）數據報表中的流量數據,可知在這段時間內的平均流量較小,但由於為間斷性排水,因此數據無法反映出管道的平均瞬時流量和*大瞬時流量。根據（jù）一般經（jīng）驗,潛水泵（bèng）出口管流速一（yī）般不大於3m/s；或者可以（yǐ）根（gēn）據潛（qián）水泵的名*數據估算出口流量,並據此選擇流量（liàng）計量程。
針對該乳業公司實際工況,選擇超聲波流量計的成（chéng）本過於高昂；選擇給水廠進水流量計是比較合適的。由於其管徑較（jiào）小,使用給水廠進水流量計的成本不會很（hěn）高,而且使用給水廠（chǎng）進水流量計,可以達到較為準確的測量結（jié）果。
五（wǔ）、結語
綜上所述，流量計造型的原（yuán）則需要（yào）綜合考慮汙水處理（lǐ）單位的現實工況條件，在此基礎上，提出利用電磁流量和超聲波流（liú）量計來進行汙水管道式測量的兩種較理想（xiǎng）的（de）選型（xíng）方案。兩種（zhǒng）儀表在使用與選擇上（shàng）也有一點（diǎn）的差異性，超聲波流量計在測量大口（kǒu）徑的管道方（fāng）麵有著較強的優勢（shì），性價比也較高，用（yòng）於單位內部對於整個生產過程的管（guǎn）控（kòng）有著不可多得的優點。給水廠進水流量計則推薦運用於結算計量環（huán）節使用，因為（wéi）其精度（dù）較高（gāo）。為了達到對汙水處理廠流量（liàng）更好地實時（shí）監控（kòng）效果,出具更具權威（wēi）性的測量結果，應用綜合考慮,不（bú）同汙水處理單位的實際情況,具體問題具體分析,以便選出具體場合下的*優的汙水處理單位汙水管道式（shì）流（liú）量測量（liàng）裝（zhuāng）置。

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