摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)于環(huán)境保護(hù)的意識(shí)也在不斷加強(qiáng)。目前我國(guó)節(jié)能減排的大力開(kāi)展,全國(guó)各地都在開(kāi)展排污摸底工作,污水處理企業(yè)對(duì)于污水的正確計(jì)量存在著大量需求,但是在實(shí)踐中使用的方法應(yīng)用上還存在一些誤區(qū),許多不適合的方法被大量應(yīng)用于污水計(jì)量,結(jié)果造成設(shè)備閑置,計(jì)量不準(zhǔn)等后果。
引言
目前在我國(guó)，污水處理廠(chǎng)的裝置已實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出水的正確計(jì)量,進(jìn)水采用數(shù)字超聲波流量計(jì)、明渠流量計(jì)、電磁流量計(jì)等計(jì)量方式。出水由于水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好,采用了電磁流量計(jì)。這些都有利于污水處理工作的展開(kāi)。
1污水處理的計(jì)量管理
1.1重點(diǎn)控制兩頭掌握生產(chǎn)主動(dòng)
“重點(diǎn)控制兩頭”就是將裝置的進(jìn)水和出水的工藝指標(biāo)計(jì)量設(shè)備以及進(jìn)入裝置的新鮮水、電、汽、風(fēng)等能源計(jì)量設(shè)備進(jìn)行配備并進(jìn)行嚴(yán)格管理,掌握生產(chǎn)主動(dòng)權(quán)。
污水處理的重要基礎(chǔ)就是來(lái)水的水量、水溫是否符合處理.的條件。在進(jìn)水的水量計(jì)量上,針對(duì)裝置的進(jìn)水方式,處理廠(chǎng)采取了靈活的、適用的計(jì)量手段。安裝明渠流量計(jì)土建施工量非常龐大，安裝電磁流量計(jì)由于管道直徑為DN500mm,投資也十分可觀(guān)，且水體中含有大量的雜質(zhì)及油污，不能保證計(jì)量精度。原.先僅僅依靠粗略統(tǒng)計(jì)進(jìn)水經(jīng)泵提升進(jìn)入均質(zhì)罐的液位估算,存在較大的人為誤差。
1.2逐步完善過(guò)程簡(jiǎn)化操作難度
“逐步完善過(guò)程”是針對(duì)污水處理裝置需進(jìn)行計(jì)量完善的中間處理池較多,而由于資金不允許,很難一次裝備齊全。污水處理裝置的中間處理過(guò)程關(guān)系到每--個(gè)環(huán)節(jié)的處理能力是否達(dá)到要求,由于污水處理中間過(guò)程計(jì)量手段的先天不足，幾乎所有的中間處理池都沒(méi)有進(jìn)行計(jì)量,處理池的液位、流量全部依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)。在這種情況下,污水的處理時(shí)間就不能得到保證，也許高濃度的污水只在中間處理池停留50min,而低濃度的污水卻停留3h,這樣,處理成本將大大提高。
1.3監(jiān)控介質(zhì)回收降低生產(chǎn)成本
“監(jiān)控介質(zhì)回收”就是將污水處理過(guò)程中收集的污油進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)量后，收集進(jìn)行二次利用，大大降低了生產(chǎn)成本。生產(chǎn)過(guò)程中下排的含油、含鹽生產(chǎn)污水中，含有少量的污油，生產(chǎn)裝置人員經(jīng)過(guò)收集、脫水集中儲(chǔ)存在污油罐中。通過(guò)大量的計(jì)量基礎(chǔ)工作,使污油的送與收有了正確數(shù)據(jù)。
2流量計(jì)量方式的選擇
污水根據(jù)其特性，應(yīng)選取非接觸式明渠流量計(jì)配合專(zhuān)門(mén)的堰、槽進(jìn)行流量測(cè)量,因?yàn)槲鬯幕瘜W(xué)物質(zhì)、生物物質(zhì),或者經(jīng)過(guò)污水處理廠(chǎng)處理后夾帶的活性污泥等會(huì)嚴(yán)重影響類(lèi)似于電磁流量計(jì)等設(shè)備的正常運(yùn)行:污水中還含有大量雜質(zhì)、漂浮物等，電導(dǎo)率等不易控制，電極端子正常工作時(shí)間很短,所有接觸式測(cè)量方法都會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)精度嚴(yán)重漂移,造成計(jì)量不準(zhǔn)，甚至設(shè)備停用;污水的另外一個(gè)特性還有其一般為重力流，在這種自由條件下形成的半管流也是許多接觸式或管道式流量計(jì)力所不能及的。在實(shí)踐中有很多失敗的案例，正是由于沒(méi)有掌握適合的方法或?qū)で蟮竭m宜的產(chǎn)品。下面就分地上污水和地下污水兩方面做一介紹。
2.1地上明渠污水測(cè)量
2.1.1無(wú)(有)側(cè)收縮的矩形薄壁堰加超聲波明渠流量計(jì)(如圖1)
測(cè)量精度:1~4%
測(cè)量條件:堰上水位0.03-~0.75m之間:渠寬大于30cm
適用于流量較大、水位較高、渠寬較寬的明渠流量計(jì)量不適用于含有大量漂浮物質(zhì)和易淤積物質(zhì)的流量測(cè)量。但是確實(shí)需要的可以通過(guò)技術(shù)手段隔離漂浮物,時(shí)使之能夠更為廣泛的合理運(yùn)用。
求取公式:Q=Cex2/3(2g)1/2xhe3/2xbb
備注:應(yīng)按照經(jīng)常性水頭高度確定堰板高度,不宜過(guò)高或過(guò)低。安裝應(yīng)牢固可靠。渠底若有淤積應(yīng)及時(shí)清理。
2.1.2寬頂堰加超聲波明渠流量計(jì)
測(cè)量精度:3~5%
測(cè)量條件:堰上水位大于0.06m:渠寬大于30cm適用于流量大的城市生活污水、工業(yè)廢水和雨水的明渠排水流量測(cè)量。
求取公式:Q=(2/3)3/2xCxg1/2xbxh3/2
備注:因本堰有較為嚴(yán)格的應(yīng)用條件,需按照規(guī)定計(jì)算得出是否適用寬頂堰法;本堰分矩形寬頂堰、圓緣寬頂堰，具體適應(yīng)情況應(yīng)通過(guò)實(shí)際情況確定;堰體與渠底安裝應(yīng)牢固可靠;渠底若有淤積應(yīng)及時(shí)清理;本堰體的優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)不同的渠道和水流自由設(shè)計(jì)堰體尺寸。
2.1.3巴歇爾水槽加超聲波明渠流量計(jì)
測(cè)量精度:2~5%
測(cè)量條件:喉道在0.152~2.4m之間
適用于渠道坡降小、水中雜質(zhì)多、污水流量為1.5L/S~93m/s的明渠流量測(cè)量。
備注:巴歇爾槽的中心線(xiàn)要與渠道的中心線(xiàn)重合,使水流進(jìn)入巴歇爾槽不出現(xiàn)偏流。其上游應(yīng)有大于5倍渠道寬的平直段，使水流能平穩(wěn)進(jìn)入巴歇爾槽。即沒(méi)有左右偏流,也沒(méi)有渠道坡降形成的沖力。安裝在渠道上要牢固。與渠道側(cè)壁、渠底連結(jié)要緊密,不能漏水。需使水流全部流經(jīng)巴歇爾槽的計(jì)量部位。巴歇爾槽的計(jì)量部位是槽內(nèi)喉道段。
2.1.4三角堰加超聲波明渠流量計(jì)
測(cè)量精度:1~3%
測(cè)量范圍通常在1.08-360m/h
方法適合于渠道寬度不大,水流條件較好,需正確計(jì)量的溝.渠。
本方法不適宜存在大量漂浮物的水面，但可根據(jù)實(shí)際情況采用一些措施使得其仍然可以在一定的條件下適應(yīng)。
備注:應(yīng)按照經(jīng)常性水頭高度確定堰板高度,不宜過(guò)高或過(guò)低:安裝應(yīng)牢固可靠。
渠底若有淤積應(yīng)及時(shí)清理。
2.2下水道暗渠流量測(cè)量(自由流條件下)
(1)矩形非滿(mǎn)流暗渠在-定條件下可在暗渠中使用。(參照地上寬頂堰或矩形堰)
(2)圓形暗渠坡度法加超聲波明渠流量計(jì)
這是目前比較常用的測(cè)量暗渠大致流量的方法:坡度-過(guò)水面積測(cè)量法,根據(jù)已知管道的坡度、管壁粗糙度等情況下,用非接觸式液位計(jì)測(cè)量出管道中重力流的水位高度，然后利用計(jì)算公式算出流量值,但是這種測(cè)量方法由于管道坡度、管壁粗糙系數(shù)的不確定性,以及管道內(nèi)雜物淤積堵塞管道等原因，使得采用這種測(cè)量法得出的流量值存在較大誤差,在實(shí)際測(cè)量工程.上,例如對(duì)下水道的污水流量測(cè)量產(chǎn)生諸多不便。此方法只能作為非精確污水計(jì)量使用。
(3)下水道圓形暗渠流量槽(梯型槽)加超聲波明渠流量計(jì)
測(cè)量精度:1~3%.
測(cè)量條件:管徑為250-2200mm的圓管
國(guó)內(nèi)適用于下水道圓形暗渠的污水流量正確計(jì)量槽
優(yōu)點(diǎn):自清潔設(shè)計(jì)，相比較美國(guó)的P-B槽更適合國(guó)內(nèi)污水管道特性，計(jì)算方法更趨合理，權(quán)威機(jī)構(gòu)計(jì)量標(biāo)定:玻璃鋼槽體抗腐蝕、不變形經(jīng)久耐用:安裝方便快捷,不阻流、不破壞原管道:誤差小，系統(tǒng)誤差僅為1~3%;通過(guò)與超聲波明渠流量計(jì)配套使用,廣泛應(yīng)用于大小市政、工礦企業(yè)污水排放計(jì)量。
求取原理:圓形斷面收縮成倒梯形喉道,喉道部產(chǎn)生射流(平均流速比水面?zhèn)鞑サ乃ㄋ俣瓤斓牧鲃?dòng))，測(cè)量上游側(cè)水位ha,求取流量Q。
備注:在維持自由水面流的管渠內(nèi),管壁粗糙度等條件變化會(huì)導(dǎo)致流量值變化，而下水道流量專(zhuān)用槽幾乎不受管壁粗糙度等條件變化的影響，測(cè)量值的長(zhǎng)期變化小;下水道流量專(zhuān)用槽的水頭損失在非滿(mǎn)管流儀表中屬于較小的，喉道部槽頂清洗效果顯著,幾乎不必?fù)?dān)憂(yōu)固體物的沉淀和堆積;作為渠道不發(fā)生射流的條件，下水道流量專(zhuān)用槽上游暗渠坡度必須在20/1000以下，然而實(shí)際渠道幾乎沒(méi)有會(huì)超過(guò)該坡度者:渠道下游側(cè)水深必須小于上游側(cè)水深的85%,不能滿(mǎn)足條件,測(cè)量精度會(huì)下降，有時(shí)甚至無(wú)法測(cè)量。
上述幾種方法基本了滿(mǎn)足地上、地下污水管線(xiàn)、渠道的污水流量監(jiān)測(cè)的需要，在實(shí)踐中，還需根據(jù)不同的實(shí)際情況酌情選取,污水正確計(jì)量是一個(gè)系統(tǒng)工程,除了有經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)人員設(shè)備選型外,計(jì)量堰槽本身的加工精度,還要結(jié)合超聲波明渠流量計(jì)的精度,綜合調(diào)整后,在匹配度良好和有保證的施工質(zhì)量前提下，測(cè)量精度會(huì)進(jìn)一步提高。
3結(jié)束語(yǔ)
目前，在實(shí)際應(yīng)用中，污水的排放仍然沿用粗放式的計(jì)量模式,廠(chǎng)礦企業(yè)都是以上水作為污水處理費(fèi)的繳納依據(jù),許多污水處理廠(chǎng)的進(jìn)出水計(jì)量也處于不受控的狀態(tài)中，加強(qiáng)污水排放監(jiān)測(cè)，是解決環(huán)境問(wèn)題的一一個(gè)重要的課題。掌握適用于污水計(jì)量的方式方法是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
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