ENV100超聲波污泥界面儀在凈水廠的應用
李金磊 上海在伊環保科技有限公司
【摘 要】
主要闡述了ENV100污泥界面儀獨特的輕質/重質測量模式，創新研發的輕質污泥測量模式，完美解決凈水廠中泥位測量的難題。以及ENV100主要性能指標和安裝調試方法。根據有關資料，沉淀池污泥的泥位測量至今還沒有一個較為完善的方法，原因在于池中污泥與水體之間沒有十分清晰的界面，往往存在過渡的混濁層，而且現場工作環境比較惡劣。其次因各地污水處理的工藝不盡相同，處理設備的自動化水平，先進程度差別很大，增加了泥位測量的難度。
【關鍵詞】：凈水廠 污泥界面儀 超聲波傳感器 泥位測量
1概述
我國水廠的建設經歷了機械化、自動化、數字化這幾個發展階段，水廠的生產工藝和管理效率都有了突飛猛進的發展，為我國的供水事業和城市發展做出了巨大貢獻。近年來，隨著智慧城市、智慧水務建設的不斷推進，對城市供水管理者提出了更高的要求。智能化污泥界面測量系統實現了對污水處理中較為重要參數—污泥泥位的精確測量和節能控制，對于提高我國污水處理自動化程度和降低污水處理成本有著重要的價值。
隨著中國越來越重視環境保護，中國將建造更多的污水處理廠來滿足人們對污水處理方面的需要。我國也是屬于較早關注污水處理技術的國凈水廠的污泥主要來源于原水當中的雜質、懸浮物以及藥劑的添加，相比較于污水廠的污泥，其有機物的含量低很多。污泥是污水處理過程中的產物。由于初沉和二沉中的污泥大都為含水率高的污泥，必須通過濃縮池進行二次沉淀。根據有關資料，沉淀池污泥的泥位測量至今還沒有一個較為完善的方法，原因在于池中污泥與水體之間沒有十分清晰的界面，往往存在過渡的混濁層，而具有一定主觀性。其次因各地污水處理的工藝不盡相同，處理設備的自動化水平，先進程度差別很大，增加了泥位測量的難度。當前市場上污泥界面儀的選擇性較少，且面對復雜工況時上大多數的污泥界面儀測量效果不夠理想。針對凈水廠的污泥界面，更是少有廠家研究。ENV100污泥界面儀不僅測量效果穩定，而且創新研發輕質污泥測量模式，可以準確測量凈水廠污泥界面，這樣的產品有著很好的現實意義。
2污泥界面儀獨特的輕質/重質測量模式
ENV100系列可以測量輕/重兩種污泥界面。不僅可以測量污水處理廠中的重質污泥（濃度>2000mg/l）的泥位，也可測量凈水廠中的輕質污泥的泥位。是目前在凈水廠中少有可以實現準確測量泥位的產品。
圖1污水處理廠的重質污泥泥位及凈水廠輕質污泥泥位
圖2實現凈水廠輕質污泥準確測量
3 超聲波污泥界面儀在凈水廠的應用
凈水廠沉淀池為一式兩池布置，每個沉淀池裝設ENV100污泥界面儀1臺，監測和控制著沉淀池的泥位高度，決策著沉淀池的排泥周期，當泥位到達設計高度時啟動排泥泵進行剩余污泥的排放。
一般凈水廠區主要的處理工藝流程如下：
原水進水
圖3凈水廠工藝流程圖
以上2臺WESS-ENV100污泥界面儀在凈水廠工藝運行中起著不可替代的重要作用，污泥界面儀能否穩定的在線運行、準確的測量泥位數據直接影響著凈水廠的運行操作。
4 污泥界面儀測量原理
ENV100污泥界面儀通過數值和參數名來識別編程者設置的參數。對每一個參數名，都有一個預置的參數值范圍。編程是根據需要改變預設的參數值大小，以得到所希望的工作運行模式的過程。污泥界面儀配套專用超聲波傳感器，應用超聲波技術監測液體和固體物位變化，可以裝入過程容器，可以用于有蒸汽和苛刻的化學腐蝕的場合，監測距離最大為10m，可以在-10℃～60℃ 的環境溫度中使用，并具有自清潔和低維護特點。傳感器將污泥界面儀發射的電脈沖信號轉換成聲能，然后再將返回的聲信號轉換成界面儀的電信號；傳感器表面發射的聲能向外輻射，能量幅值會隨離開傳感器表面的距離增大而減小。超聲波傳感器集成有溫度傳感器，測量介質溫度并進行溫度補償[1]。按照產品安裝調試技術手冊進行污泥界面儀和傳感器的安裝，由于現場高效沉淀池、SBR生化反應池中需要檢測的是水中污泥靜沉后污泥界面的高度，所以傳感器應安裝在常浸于水面之下的高度范圍；并且預計運行中的最大污泥界面高度，傳感器的安裝位置應處于最大的污泥界面之上，至少與污泥界面保持盲區0.5米以上的距離[2]。
5污泥界面儀參數介紹
（1）單位
測量單位，米(m)(預先設置)，英尺。在現場實踐中，設置為“米(m)”已經滿足泥位測量精度要求。
（2）空高
顯示傳感器表面到池底的距離。“空間” 顯示滿量程到泥漿面的距離。“距離” 顯示傳感器表面到泥漿面的距離。在高效沉淀池、SBR生化反應池測量污泥泥位時，將池底的位置設為零點，則應當將池子深度設置為空高。
（3）盲區
盲區為距傳感器較近處無信號范圍，用來屏蔽傳感器附近障礙物的影響干擾。 默認范圍為0.5米，可根據實際需要調至更大。
（4）發射強度
設置超聲波信號的發射強度，有弱，標準，強三檔。適應不同的現場情況。
（5）信號放大器
超聲波信號被反射接受后轉化為電信號，調整其信號放大倍數，便于分析尋找正確的泥位信號。
（6）ASF
獨家專利技術，通過設置信號的寬度范圍，可排除懸浮物等異常信號的干擾。
（7）微調
根據實際測量的泥位對泥位計監測的信號進行修正。
（8）污泥種類
可設置輕質污泥和重質污泥兩種狀態，根據不同的工藝情況進行調整。
6 結論
（1）污泥界面儀對水廠智慧監測起到不可替代的作用，選擇好污泥界面儀產品可以幫助水廠大幅提高污泥控制管理水平。
（2） ENV100污泥界面儀具有強大的信號處理功能，創新研發的輕質污泥測量模式，完美解決凈水廠中泥位測量的難題。
（3）ENV100污泥界面儀在案例中凈水廠的運用效果良好，起到了不可替代的作用。
參考文獻
[1]韓 平，超聲波液位計在液位測量中的應用[J].中國儀器儀表，2011，（8）：32~34
[2]尚玉萍，超聲波液位計在測量中的故障分析[J].中國科技信息，2013，（18）：10
