污水站的流量计是核心监测设备,用于准确测量污水的瞬时流量和累积流量。这对于污水处理厂的运行、控制、工艺优化、成本核算和环保合规至关重要。选择合适的流量计需要考虑多种因素。
一 、以下是污水站常用的流量计类型及其特点:
1、 电磁流量计 :
原理: 基于法拉第电磁感应定律。导电液体(污水含有离子,通常导电)流经磁场时,会产生与流速成正比的感应电压。
优点:
无活动部件: 不易堵塞,维护量低,尤其适合含固体、纤维、油脂的污水。
满管测量: 测量精度高(通常在±0.5% - ±1%),量程比宽。
压损极小: 几乎是零压损,节能。
适用于腐蚀性介质: 衬里和电极材料可选(如PTFE衬里、哈氏合金电极),耐腐蚀性好。
双向测量: 可实现正向和反向流量测量。
缺点:
需要满管: 管道必须充满液体。
需要导电液体: 不适用于纯净水、油类等非导电液体(污水处理中基本不是问题)。
成本较高: 初始投资相对较高。
易受外界电磁干扰: 需良好接地和布线。
应用: 污水处理厂最常用、应用最广泛的流量计类型。适用于进水泵房后、各工艺单元之间(曝气池进/出水、二沉池进/出水、回流污泥、剩余污泥)、消毒接触池、最终排放口等满管压力管道。
2、超声波流量计:
原理: 利用超声波在流动液体中的传播速度差(时差法、多普勒法)来测量流速。
类型:
时差法超声波流量计: 精度高(可达±0.5%-±1%),适用于较清洁液体。需要流体中基本无气泡和固体颗粒。
多普勒法超声波流量计: 利用流体中悬浮颗粒或气泡反射的超声波频移测速。适用于含杂质、气泡的浑浊污水(如初沉池进水、回流污泥)。精度相对较低(±1%-±5%)。
优点:
非接触式或插入式: 夹装式无需截断管道或接触流体,安装维护方便(尤其在已建管道上)。
无压损。
适用于大管径: 成本优势明显。
缺点:
精度受流体状态影响大: 气泡、固体颗粒、结垢、流速分布不均等会降低精度。
需要足够长的直管段。
时差法对清洁度要求较高。
应用:
时差法: 适用于较为清洁的出厂水、回用水、曝气池出水等。
多普勒法: 适用于浑浊的原污水、含大量颗粒的污泥管、大管径渠道(配合液位计)。
3、 明渠流量计:
原理: 测量开放渠道中特定堰或槽(如巴歇尔槽、三角堰、矩形堰)上的液位高度,根据液位-流量关系公式计算出流量。
组成: 槽体/堰板 + 液位计(常用超声波液位计、雷达液位计、压力式液位计)。
优点:
结构简单,成本低。
适用于大流量、非满管渠道。
维护相对简便。
缺点:
精度中等(通常±2%-±5%)。
对渠道几何形状、坡度、淤积敏感。
槽/堰前需要足够长度的稳流段。
压损较大(因槽体结构引起水位雍高)。
固体沉积可能导致测量偏差。
应用: 污水处理厂进水泵房的进水渠(格栅前后)、厂区排水渠、溢流口、曝气池的配水渠道等开放水流场合。
二 、选择污水站流量计的关键考虑因素:
测量介质特性:
污水的成分(固体颗粒含量、纤维、油脂、腐蚀性化学物质)
电导率(决定能否用电磁)
清洁度/浑浊度(决定超声波类型选择)
流体温度、压力
流量范围: 最小流量和最大流量(量程比)。
精度要求: 工艺控制、成本核算、环保监测对精度的要求不同。
管道/渠道条件:
管道尺寸(管径)
满管还是非满管(开放渠)
直管段长度是否足够
压力和温度
安装、维护和成本:
安装的便利性(是否需要断流)
预期的维护工作量和成本(易堵塞性、清洗要求)
初始投资成本与长期运行成本权衡。
输出信号与通信: 是否需要4-20mA、脉冲、HART、Modbus、Profibus等信号接入PLC/DCS/SCADA系统。
环境条件: 防爆要求、防护等级(IP等级)、环境温度湿度。
三、污水站流量计的维护与故障排除要点:
定期清洁: 探头、电极(电磁流量计)、传感器(超声波)、取压孔(差压式)、堰槽(明渠)容易被污泥、油脂、生物膜覆盖或堵塞,需定期清洗(手动或配置自动清洗装置)。
定期校准: 按照规程使用标准方法(如便携式超声波流量计、容积法、称重法)进行现场校准或送检。
检查接地: 电磁流量计对良好接地要求很高,接地不良是常见故障源。
检查电缆和接线: 确保信号线路完好,无短路、断路、接触不良。
检查空管状态: 确保管道始终满管(对于满管型流量计)。
检查电源: 确保供电正常。
关注读数合理性: 操作人员应关注流量趋势,发现异常波动或与工艺状态不符时及时检查。
防止气泡影响: 对于超声波流量计(尤其是时差法),尽量避免管路高点或设法排气。
冬季防冻: 安装在室外的流量计和引压管线需考虑保温伴热。
总结:
电磁流量计是污水站满管压力管道流量测量的首选和主流,可靠性高,维护量相对较低。
超声波流量计(多普勒法) 是测量含大量杂质污水或污泥的良好选择,尤其是夹装式在改造项目中有优势。
明渠流量计是开放渠道流量测量的标准方案。
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