關(guān)于污水處理廠液位測量的液位計選型有哪些
點擊次數(shù):2263 發(fā)布時間:2020-08-10 07:14:29
污水處理過程的監(jiān)視與控制系統(tǒng)由模型、傳感器、局部調(diào)節(jié)器和上位監(jiān)控策略等4個部分組成。其中,傳感器是污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)中*薄弱,也是*重要、*基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。日益嚴格的污水排放標準導(dǎo)致了污水處理工藝流程和裝備的復(fù)雜化,對用于污水處理過程監(jiān)視與控制的傳感器的性能也提出了更高的要求,促進了污水處理領(lǐng)域傳感器技術(shù)的發(fā)展,一些適用于污水處理過程的新型傳感器相繼問世。污水處理過程是復(fù)雜的生化反應(yīng)過程,所涉及的儀器儀表種類繁多,多數(shù)傳感器是污水處理過程所特有的,分別應(yīng)用于不同的場合,反映一個或多個特定變量的狀態(tài)信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學(xué)處理構(gòu)成,其中涉及液相、固相、氣相三種物質(zhì)成分。監(jiān)視這些相態(tài)的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
該污水處理廠主要處理造紙脫墨污水(高濃度DIP廢水)造紙廢水及其他生產(chǎn)廢水。其中高濃度DIP廢水先經(jīng)過厭氧處理后,與造紙廢水及其他生產(chǎn)廢水一起進入SBR好氧生物處理系統(tǒng),再經(jīng)過三級化學(xué)處理后排放。處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后,送至污泥脫水單元進行脫水外運液位計在污水處理應(yīng)用中占的很大的比例,在整個污水處理的各個環(huán)節(jié)中幾乎都有應(yīng)用。污水處理中,需要測量液位有廢水,污泥,化學(xué)品溶液等。在利用自動控制的污水處理系統(tǒng)中,液位計除了用來測量液位計,很多還涉及到自動控制中連鎖泵的啟停及控制閥門的打開和閉合。上述的這些我們都要加以考慮,要根據(jù)不同類型的液位計對于不同的所測液體的物理和化學(xué)特性加以關(guān)注。
以下按照結(jié)合工藝分析一下,污水處理液位計的選型。
1、磁翻板液位計
這是一種直觀型,可在現(xiàn)場就地顯示測量的儀表類型,磁翻板液位計的原理是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。當被測容器中的液位升降時,液位計主導(dǎo)管中的浮子也隨之升降,浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場指示器,驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°,當液位上升時,翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色,當液位下降時,翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色,指示器的紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際高度,從而實現(xiàn)液位的指示。
特點
(1)結(jié)構(gòu)簡單,顯示清晰,讀數(shù)直觀,特別適用現(xiàn)場顯示。
(2)設(shè)備開孔少,一般選用帶遠程輸出的磁翻板液位計,使現(xiàn)場和遠程都能監(jiān)控。
(3)根據(jù)介質(zhì)的情況,如易污易堵的介質(zhì),則需要定期的清洗主導(dǎo)管,清除管道內(nèi)的沉積物以保證測量的準確性。
在污水處理工藝上,磁翻板液位計常用于化學(xué)溶藥槽罐,酸罐,堿罐等液位的測量。
2、雷達液位計
雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號,發(fā)射波在被測物料表面產(chǎn)生反射,反射回來的回波信號仍由天線接收。發(fā)射及反射波束中的每一點都采用超聲采樣的方法進行采集。信號經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離,送終端顯示器進行顯示、報警、操作等。[3]距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比:D=C×T/2其中C為光速 因空罐的距離E已知,則物位L為:L=E-D雷達液位計的特點:
(1)雷達液位計采用一體化設(shè)計,無可動部件,不存在機械磨損,使用壽命長。
(2)由于電磁波的特點,不受環(huán)境的影響。故其測量的應(yīng)用場合比較廣。雷達液位計的探頭與介質(zhì)表面無接觸,屬非接觸測量,能夠準確、快速地測量不同的介質(zhì)。探頭幾乎不受溫度、壓力、氣體等的影響??梢栽诠r惡劣,變化大,有水氣、蒸汽、泡沫等超聲波液位計不能勝任的場合下使用。
(3)雷達液位計也適合用于在有攪拌器,液面變化無常,多變的場合下。
(4)雷達液位計價格相對昂貴,但是幾乎可以適用污水處理的各個工藝液位控制流程。
綜上所述,由于污水處理的工藝流程中涉及很多需要測量液位的場合,也由于污水處理本身工藝的特點,在選型過程中,需要針對各個工藝流程及介質(zhì)的特點,選擇合適的液位計,對工藝測量的精度和可靠性穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性使用壽命都會有很大的影響。建議在經(jīng)費允許的情況,盡量選擇精度高,維護少,壽命長的液位計。使整個污水處理的液位測量和控制在可靠,穩(wěn)定,安全下運行。
3、靜壓式液位計
靜壓式液位測量方法是根據(jù)液柱靜壓與液柱高度成正比的原理來實現(xiàn)的,通過測得液柱高度產(chǎn)生的靜壓實現(xiàn)液位測量的,差壓式液位計,是利用當容器內(nèi)的液位改變時,由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理而工作。
靜壓式液位計是通過測量液體的液位高度而產(chǎn)生的靜壓力來測定液體液位。根據(jù)P=ρgh,而液體的密度ρ,重力加速度g是已知的,只要測出壓力P,就可以求出液體的液位h。[2]
一種用于液位測量的壓力儀表是投入式液位計,即把液位測量儀表投入到待測液位的介質(zhì)中,隨著液位的變化,壓力變送器中的擴散硅等壓力檢測元件將靜壓力轉(zhuǎn)換為電阻信號進行液位檢測,投人式液位計可以直接投人被測介質(zhì)中。
投入式壓力液位計的特點
(1)結(jié)構(gòu)簡單,采用固態(tài)結(jié)構(gòu),無可動部件。
(2)安裝使用相當方便,使用壽命長。
(3)測量范圍比較廣,可以測里從水、油到黏度較大的相狀物等。
(4)它不受被測介質(zhì)起泡、沉積、電氣持性的影響,無材料疲勞磨損,對振動、沖擊不敏感。
(5)價格便宜,可靠性比較高。
(6)安裝時,注意要選擇流體相對平穩(wěn),波動小的地方安裝,如果避免不了水流沖擊,摩擦振動時,需要加裝隔離管,減少水流沖擊,保證測量的準確性和穩(wěn)定性。
(7)安裝投入式液位計時,*好離池底或者罐底100mm到200mm,以減少因為池底或者罐底有淤泥及介質(zhì)的沉淀物,影響測量的準確度。
(8)在水質(zhì)過差的環(huán)境下,尤其是介質(zhì)有很多懸浮物,雜質(zhì)時,容易堵塞取壓孔,影響測量準確度。需要定期對液位計進行清洗、疏通取壓孔,以保證測量準確和穩(wěn)定。
壓力式液位計適合用于水質(zhì)較好的工藝流程中,比如上清集水池,濾池,清水池,外排水池以及SBR池。通過加裝隔離管避開池底污泥雜質(zhì)也可以用于帶攪拌的濃縮池調(diào)節(jié)池。
4. 超聲波液位計
超聲波液位計是利用超聲波在液面處反射原理進行液位離度檢測時,即應(yīng)用回聲測量距離原理工作的。當超聲波探頭向液面發(fā)射短促的超聲波脈沖時,經(jīng)過時間t后,探頭接收到從液面反射回來的回聲脈沖,因此探頭到液面的距離可按下式求出:設(shè)超聲波探頭到容器底部的距離為h,則實際液位 。式中,v為超聲波在被測介質(zhì)的傳播的速度(也就是聲速m/s),由此看出,只要知道聲速v,就可以通過精確測量時間t,求出液位的高度H。[1]
2.1超聲波液位計的特點
(1)超聲波液位計可以做到非接觸式測量,運行穩(wěn)定可靠:超聲波物位計安裝于料倉、液罐上方,不直接接觸物料,克服了其它型號液(物)位計直接接觸物料和由此而帶來的弊端。
(2)可以測量的范圍大,液體,塊狀,粉末物位都可以測量。
(3)可以定點連續(xù)的測量,且能方便提供遙測和遙控的測量信號。
(4)安裝簡單方便,且不需要安全防護。
2.2超聲波液位計的缺點
(1)超聲波液位計測量會有盲區(qū),安裝的時候需要避開盲區(qū),當液位進入盲區(qū)后,超聲波變送器就無法測量液位了,所以在確定超聲波液位計的量程時,必須留出盲區(qū)的余量,安裝時,變送器探頭必須高出*高液位盲區(qū)左右。這樣才能保證對液位的準確監(jiān)測及保證超聲波液位計的安全。
(2)超聲波液位計在有泡沫的情況下,因為聲波不能穿透泡沫,聲波就會在泡沫上反射回來,這樣測量就與實際的液位有較大的偏差??稍谟信菽牟酃奕萜骷尤胂輨瑴p少泡沫的產(chǎn)生,保證測量準確。
(3)超聲波液位計在有攪拌器的容器中會受到攪拌器的影響,造成反射假反射回波,造成測量的不準確。通過降低攪拌器的轉(zhuǎn)速,安裝液位計的時候離開攪拌器的中心,可以減少攪拌器對超聲波液位計測量的影響。
(4)測量介質(zhì)的溫度對超聲波液位計也有影響,尤其是在密閉的容器里,介質(zhì)的溫度與周圍的溫度有溫差時,會探頭的周圍凝結(jié)水珠,這樣會影響測量的準確??梢酝ㄟ^在安裝超聲波液位計的時候,接壓縮空氣管對著探頭吹,減少因為介質(zhì)與容器及探頭的溫度差凝結(jié)的水珠對測量的影響。