超声波流量计在污水处理工艺中的应用

　　0　前　言

　　在污水处理厂中,流量控制是非常重要的一环。流量过大,超过设备的负荷能力,将造成设备无法正常工作,直接影响处理效果;如果超出构筑物的容积极限,淹没设备,会给设备造成致命性毁坏;流量过小,达不到设计的污水日处理量,使设备处理能力不能充分发挥,既是社会资源的浪费,也影响了环境保护政策的贯彻落实。流量控制是通过监测出水流量、调节进水流量和控制超越阀门实现的。利用超声波流量计监测出水流量,可以取得令人满意的效果。

　　1　超声波的工作原理

　　如图1所示,超声波流量计的传感器分别向参照物和实际液面发射一个超声信号并接收其反馈信息。传感器到参照物及返回所经历的时间为tR,传感器到实际液面及其返回所经历的时间为tB,传感器到参照物的距离为R,所以传感器到实际液面的距离B=tB×R/tR,依照参考距离Z和最大流量所对应的高度S,而得出实际流量所对应高度的百分比H=(Z-B)/S×100%,则流量计算公式Q=K(H)n,其中K和n是与特定的槽相关的参数。

　　2　控制系统的选型

　　我厂选用了FISHER&PORTER的50US3000超声波流量计及巴士计量槽,其中50US3000较国产超声波传感器具有体积小、重量轻、高精度、高集成化、安装简单等优点。50US3000具有中央微处理器,对采集到的数据进行处理并能准确显示,对故障能自行判断。其4~20mA的模拟信号输出至中控室的可编程序控制器中,并通过管理系统自动换算,显示流量计的瞬时值、最大值、最小值、平均值,并在每天零时进行一天流量统计和打印。工作人员根据流量的变化情况调节进水阀和超越阀,从而满足污水处理工艺的生产要求。

　　3　参数设置

　　50US3000超声波流量计中,有大量需要设置的参数,主要有Zero,Span,Flume/Weir Selector Switch,Totalizer,Alarm,它们的功能如下: Zero是指测量零位到传感器测量膜片的距离;

　　Span是指测量零位到满量程(100%)的距离;

　　S Flume/Weir Selector Switch,渠、槽选择开关可根据流量渠(槽)的几何形状而选择不同的类型所对应的开关位置。例如,咽喉距离等于23cm的巴士计量槽选位置3。

　　sTotalizer总计开关是一个四位的开关,它设置每小时的流量,如每天3万吨,则每小时30000/24=1250t/h,所以Totalizer设置为1250。

    sAlarm报警设置

　　(1)　当流量计发生故障时,报警触点1#闭合,1#指示灯亮,表明流量计发生故障。

　　(2)　当高报警信号被选择和输出信号超过100%,或当低报警信号被选择和输出信号低于0%时,独立的报警触点2#会闭合,2#指示灯亮,则显示流量过大或过小。