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如何進行汙水處理中的水泥泥漿流量計選(xuǎn)型

點擊次數:1985 發布時間:2021-01-16 13:35:46
一、引言
對於流量的計量是工農業生產中一項重要的計量指標(biāo),也是計量(liàng)科學的重要組成部份之一,流量計生產與應用的產(chǎn)業規模與產生的經濟與社會效益,不僅直接推動了國(guó)民(mín)經濟的發(fā)展,更為(wéi)其他相關產(chǎn)業的發展(zhǎn)提供了強力的(de)支持。流量計與液(yè)位計等幾種工業計量儀表類似,就是(shì)不能夠(gòu)直接拿來就用,它需要一係列的工況條件的支(zhī)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(zhèng)常穩定工作的前提條件。用戶在(zài)應用流量計過程中(zhōng),必須要從實際(jì)情況出發,綜合(hé)性(xìng)地考慮測量(liàng)的安全性,可靠性、準確性和經濟性等指標,在此基(jī)礎之(zhī)上選擇一個*佳的組合(hé)點,方能實現較好的(de)流量測量,得出生產與經營(yíng)所需的測量數據。  
本文作者在流量行業從業十多年,對於汙水流量計的選型與使用有多年的經驗積累,為幫助各位在汙水流(liú)量(liàng)計選型(xíng)與使用中(zhōng)的困惑(huò),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量安全性、準確性和經(jīng)濟性等指標後,為汙水處理單位選定了兩種水泥泥漿(jiāng)流量計,並對其性能進行了綜合性比較。

二、針對(duì)汙水處理單位的實際工(gōng)況特點選擇水泥(ní)泥漿流量計
汙水(shuǐ)問題已經成為國內工(gōng)業生(shēng)產領域一項*為重要的工作,**層麵(miàn)已經對於環保企業的達標排(pái)放(fàng)有了細化的硬性要求,也將(jiāng)這一政策納入對於各個地方政府考核的目標之一,對於有汙染物排放的企業來說,需要在軟件及硬件方麵積*進行應對與整改。對於汙水處理單(dān)位(wèi)來說,接收從汙染源排(pái)出的汙染物(wù)總量或濃度較高、達不到排放標準(zhǔn)要求或不適應環境容量要求的汙(廢)水,並(bìng)對其進行人(rén)工強化處理的環節,**需要流量信(xìn)息(xī),以確定係(xì)統的運行狀態,以及汙水信息上(shàng)傳。為了達到(dào)綜合效益的*大化,應從安全性、準確性和經濟性等指標,對汙水處理廠汙(wū)水流量計選型,進(jìn)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,一般不會設有複雜密(mì)集的機械裝置、電氣裝置,所以不會發生機械強度或電氣回路(lù)故障而引起事故。汙水(shuǐ)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(tǐ)當達到一定濃度時,是存在安全隱患的,所以在選擇(zé)流量計時(shí),流量計的防(fáng)爆性應加以考(kǎo)慮。
2.2準確性
為了達到對汙水測量的準(zhǔn)確性,應全麵分析設置在汙水處理單位的流量計的工作對象及其特點,從中找到選擇(zé)流(liú)量計的依據,以及使用時的注意事項。
2.2.1被測量的介質
汙水處理單位的被處理介質是汙水,但是汙水的來源不盡相同,各來源汙水的各個(gè)指(zhǐ)標參數也(yě)有所差別,因此*先(xiān)應考慮汙水的(de)來源。
(1)生活汙水是(shì)人們在日常生活中使用過的,並被生活廢料所汙染的水。其水質、水量隨季節而(ér)變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度(dù)高。生(shēng)活汙水(shuǐ)一般不(bú)含有毒(dú)物(wù)質,主要汙染物有有機(jī)物、無機(jī)鹽類等,且多懸浮物。
(2)工業廢水是在(zài)工礦生產活動(dòng)中產生的廢水,工業(yè)廢水可分為生產汙水與生產廢水。生產汙水是(shì)在(zài)生產過程中形成、並被生產(chǎn)原料、半成品或成品等原料所汙染,也包括熱汙染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃)的水;生(shēng)產廢水(shuǐ)是在生產過程中(zhōng)形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所(suǒ)汙染或隻是溫度少有上升的水。生產汙水需要進行淨(jìng)化處理;生產廢水不需要淨化處理或僅需做(zuò)簡(jiǎn)單的處理,如冷卻處理。生產汙水,它與生產行業有關係,不(bú)同的生產(chǎn)行(háng)業,或是同一行業不同的生產工藝其汙染(rǎn)物(wù)也(yě)是有很(hěn)大別的。生產汙水(shuǐ)中(zhōng)主要汙染物不外乎:有機需氧物質、化(huà)學毒物、無機(jī)固體懸浮物、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。由於初期雨水衝刷了地表的各種汙染物,汙染程度很高,故宜作淨化處理(lǐ)。
由此(cǐ)可見,對於汙水處理單位而言,被測量的介(jiè)質是混合介質,含有一定的懸浮物質等汙物,因其含有大(dà)量物質,往往(wǎng)具有一定的酸堿性、腐蝕性、導電性。由於汙水中懸浮(fú)物(wù)質且具有一定的腐蝕(shí)性,對(duì)於如渦輪式(shì)流量計、容積式流量計、差壓式流量計、轉子(浮子)流量計等(děng)接觸式的(de)流量(liàng)計,如果進行長時間的測量(liàng),汙(wū)水中汙物可能將流(liú)量計堵塞,腐蝕流量計的工作元件,使流量計不能(néng)正常工作。所以在測量汙水流量時,*好應選用非接觸式(shì)的流量計,以免被汙水侵蝕無法長時間正常工作(zuò)。
2.2.2被測量介質的溫度
汙水處理單位通常是在常溫常壓運行,因此可認(rèn)為被測介質的溫度為常溫,所以在進行(háng)流量計的選擇時,無需過多考慮。
2.2.3被測量介質的壓力
汙水處理單位通常是在常溫(wēn)常壓(yā)運行,因此可認為(wéi)被測(cè)介質的溫度(dù)為常壓,所以在進行流量計的選擇時,無(wú)需過多考慮。
2.2.4被測量介(jiè)質的流量(liàng)
對(duì)於不同(tóng)的汙水處理單位,其處理能力有(yǒu)所不同,其管道直徑大小也不(bú)同,需要根據具體的汙水處理單位進行(háng)實(shí)際的分析。當管道的直徑較小時,多數(shù)的流量計是能勝任的。由於有些流量計,如差壓流量計,安(ān)裝時要求安裝點前(qián)後應有數(shù)倍管道直徑的直管段長度,但當管徑(jìng)較大時,這點(diǎn)是很難做到的。在測量大口徑管(guǎn)道流量時,水泥泥漿流量計、超聲波流(liú)量計和插入式(shì)流量計(jì)具有較大的優勢。但是結合上述對汙水本身含有(yǒu)懸浮物且具有一定腐蝕(shí)性的特點的分析,插入式(shì)流量計在汙(wū)水處理單位這樣的(de)工況場合,一般應(yīng)用較少,不予考慮。
2.3經濟(jì)性
在測量精度方麵(miàn),水泥泥漿(jiāng)流量計(jì)要比超聲波流量計要(yào)高(gāo),但是兩(liǎng)者的價格都會隨著管徑的增大而增大。超聲波流量計的測量精度會隨著管徑的增大(dà),變得精確。在實際(jì)應用時,應在充分考(kǎo)慮實際要求精度、管徑等因素,作出決定。
根據以上的分析,水泥泥漿流量計其測量的精度較高,而超聲波流(liú)量計的測量精度會隨著管徑(jìng)的增大,變得精確。考慮到一般性,較好地麵向不同(tóng)的汙(wū)水處理單位,故本文給出了水泥泥漿流量計與超聲波流(liú)量計,作為汙水處理單位流(liú)量計選型的備選方案。針對具體汙水處理單位,應根據(jù)實際工況,如(rú)管(guǎn)徑的大小、要求的測量精度等,靈活的選擇水泥泥漿流(liú)量計(jì)與超聲波流量計,以達到較好的效果。
三、水泥泥漿流量計與超聲波(bō)流量計
3.1水泥泥漿流(liú)量計
水泥泥漿(jiāng)流量計的測量是(shì)基於法拉*電磁感應定律(lǜ),導(dǎo)電介(jiè)質在電磁場中(zhōng)作切割磁力線運動時,導體會產生(shēng)電動勢為Ed,而該電動勢Ed與被測介質流量(流速)成正比。正(zhèng)因(yīn)為電(diàn)動勢隻與介質的流速有關,所以水泥(ní)泥漿(jiāng)流量計一般不受溫度、壓力(lì)、粘度、密度等其他外界因素的(de)幹擾。另外,流量元件檢測出的(de)*初信號,是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓,它(tā)與流體的其他性質(zhì)無關,具有很大(dà)的(de)優越性。
根據汙水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小(xiǎo)、有一定(dìng)的導電能力等特性,測量汙水的(de)流量,水泥泥漿流量計是(shì)一個很好的選擇。它結構緊湊、體積小,安(ān)裝、操作、維護方便。近幾(jǐ)年水泥泥漿流量計測量係統在逐(zhú)步智能化,儀(yí)表整體密封加強,能夠保證(zhèng)在較惡劣(liè)的環境下(xià)正常工作。鑒於汙(wū)水(shuǐ)具有一定(dìng)的腐蝕(shí)性,在安裝水泥泥漿流量計時可選用氯丁橡膠襯裏,含鉬(mù)不鏽鋼(OCrI8Ni12Mo2Ti)電*,這(zhè)樣(yàng)就可滿足汙(wū)水流量測量(liàng)的要求。
3.2超聲波流量計
目前超聲波流量計(jì)大致(zhì)分為兩種:一(yī)種為多普勒超(chāo)聲(shēng)波流量計,一種是時差式超聲波流量(liàng)計。多普勒流量計是利用相位差法測量流速從而測得流量的方法(fǎ),即(jí)當某一已知頻率的聲波在水中運動時,由於液體(tǐ)本身有一種運動速度,導致超聲波在(zài)兩接收器之(zhī)間的頻率或相位發生相對變化,通過測量這一相對變化(huà)就可獲得液體速度,從而測得流量;時差型(xíng)流量(liàng)計是利用時間差法測量流(liú)速,即某一速度的聲波由於流體而使得其在兩接(jiē)收器之間傳播(bō)速度發生變化,通(tōng)過測量(liàng)這一相對變化就可獲得流體流速。在實際應用中我(wǒ)們多采用的(de)是時(shí)差型流量計。
它適用於能(néng)傳播超聲波的均勻液體和流速較高的氣體。介質溫度範圍-10~100℃,介質壓力不受限製。具有量程(chéng)比寬,不受流體(tǐ)的黏度、密度的影響、能測強腐蝕(shí)介質(zhì)等特點。超聲波流量(liàng)計真正的優(yōu)勢是用於測(cè)量大口徑管道流量,如汙水處理廠這種(zhǒng)用水量大、管徑大的用戶。
四、流量計(jì)選型案例分析
4.1針對某汙水處理廠(chǎng)水泥(ní)泥漿流量計選型
該汙水處(chù)理廠是杭(háng)州市*大的汙水處理廠,其汙(wū)水來源主要(yào)是來自杭州(zhōu)市三汙幹(gàn)管、市(shì)經濟技術開發區及餘杭區的工業及生活(huó)汙水,其(qí)處理的汙水來(lái)源廣泛,既包(bāo)括有工業(yè)場合(hé)的生產廢水,又有市民產生(shēng)的生活汙水,具有代表性。汙水(shuǐ)中含有一定的懸浮物質等汙物(wù),具有(yǒu)一定的(de)酸堿性、腐蝕性、導電(diàn)性。
該處理廠滿負(fù)荷運轉每天能(néng)處理60萬t汙水,相(xiàng)當於杭州目前40%左右的排汙量。可見該處理廠的汙水處理能力(lì)較(jiào)強(qiáng),所以這也決定了在汙水處理流程中輸送汙(wū)水的管道的(de)直徑也是較大的。經過(guò)實際(jì)的(de)考查,了(le)解到在(zài)提升泵前的管道直徑(jìng)分別(bié)為1 800~2 200mm。
根據該處理廠的實際特點,在進行流量計的選型時,主要的參考依據是該處理廠的管(guǎn)道直徑、提升泵前(qián)後的(de)直管(guǎn)長度以及流體介(jiè)質。汙水處(chù)理廠管道內介質具有導電性,且包含懸浮顆粒,因此從原理上水泥泥漿流量計和超聲(shēng)波(多普(pǔ)勒)流量計都可以應用。
雖然在測量精度方麵,水泥泥(ní)漿流量(liàng)計(jì)要比超聲波流量計高(gāo),但是其價格(gé)隨(suí)著管道直徑的增大趨勢快(kuài)於超聲波流量計(jì),在測量大(dà)直徑的管道流量時,其經濟性較差(chà)。針對該處(chù)理廠管徑較大(dà)的情況(kuàng),水泥(ní)泥漿流量計和(hé)超聲波(多普勒(lè))流量計都可作為備選(xuǎn)方(fāng)案(àn)。若流量計安裝位置前後能有5~8m(*少3~5m)的直管段,則可以考慮用(yòng)水泥泥漿流量計(jì);若無法保證足夠的直管段(duàn)、或(huò)管道施工不便,則考慮用超聲波(多普勒)流量(liàng)計(jì)。
4.2針對某(mǒu)乳業公司的水泥泥漿流量(liàng)計選型
該(gāi)乳業公司其產生的汙水主要是乳品廢水,其具有有機物濃度高,油脂含(hán)量高,營養物質濃度高的特點,易腐敗,經過24h浮渣就會變黑且產(chǎn)生臭味。其排放汙水中有機質的含量較高,但是根(gēn)據其提供的汙(wū)水處理廠流程圖,可知其汙水中也包含一定的生活汙水、汙物,具有一定(dìng)導電性。
根據其提供資料,可知其潛水泵泵後的管徑為(wéi)80mm,管徑較小。根據(jù)該乳業公司提(tí)供的:該乳業公司2011年4~6月數據(jù)報表(biǎo)中的流量數據,可知在這段(duàn)時間內的平均流量(liàng)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(hé)*大瞬時(shí)流量(liàng)。根據一(yī)般經驗,潛水泵出口管流速一般不(bú)大於3m/s;或者可以根據潛水泵的名*數據估算出口流量,並據此選擇流量計量程。
針對該乳業(yè)公司實際工況,選擇超聲(shēng)波流量計的成本過(guò)於高昂;選擇水泥泥(ní)漿流量計是(shì)比較合適的。由於其管徑(jìng)較小,使用水泥泥漿流量計的成本不會很高,而且使用水(shuǐ)泥泥漿流量(liàng)計,可以達到較為準確的測量結果。
五(wǔ)、結(jié)語
綜(zōng)上所述,流量計造型的原則(zé)需要綜合考慮汙水(shuǐ)處理單位的現實工況條件,在此基礎上,提(tí)出利(lì)用(yòng)電磁流量(liàng)和超聲(shēng)波流量計來進行汙水管道式測量(liàng)的兩種較理想的選型方案。兩種儀(yí)表在(zài)使用與選(xuǎn)擇上也有一(yī)點的差異性,超聲(shēng)波流量計在測量大(dà)口徑的管道方麵有著較強的優勢,性(xìng)價比也較高(gāo),用(yòng)於(yú)單位內部對於整個生產過程的管控有著不可多得(dé)的優點。水泥泥漿流量計則推薦運用於結算計量環節使用,因(yīn)為其精度較高。為了達到對汙水處理廠流量更好地實時監控效(xiào)果(guǒ),出具更具權威性的測量結(jié)果,應用綜(zōng)合考(kǎo)慮,不同汙水處理單位的實際(jì)情(qíng)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流量測量裝置。

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