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环保行业

超声波液位计用于污水泵站等水处理过程中的液位测量

  随着城市化水平的提升和城市人口的增加,污水处理是每个城市面临的重要问题。为了及时处理污水,各个城市都建立了污水泵站等污水处理系统。在环境保护力度的不断加强,污水处理的日处理量也在日益攀升的今天,投入一定数额的仪表设备,比如液位开关、液位计、流量计、压力开关等等,以保障水处理厂安全、高效、可靠地运行就显得必不可少。在这些仪表中,本文主要谈谈超声波液位计是如何用于污水处理液位测量,实现整个污水处理厂的自动化操作的。
  一、污水处理流程
  污水处理作业一般采取三级处理过程。具体流程如下:
  1、一级处理(即物理处理)是通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池。
  2、二级处理是初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。
  3、三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
  二、液位测量存在的主要问题
  在整个污水处理的各个环境,都离不开液位计,用来测量和监控废水以及消毒剂等化学品溶液等的液位,以确保污水、消毒剂等化学品溶液的有序注入和三级化学处理后的顺利排放,液位计对于污水处理系统的自动运行的重要性可见一斑。
  用户之前曾经使用浮球开关控制水位,但由于液位开关在使用过程中电缆极易发生缠绕,且长期多次重复动作、电缆老化厚,容易出现电缆折断、电缆外皮破裂损坏、仪表故障频发等问题,经常要停泵检修,不得不利用人工进行看管,加大巡视周期,造成工作效率降低,使用户颇为苦恼。
  另外,由于污水具有一定的腐蚀性,并伴有一定的爆炸性气体,且测量空间有限,并有搅拌、泡沫、蒸汽和结露等,对于液位计的要求较高。
  三、超声波液位计有哪些优势
  根据对用户的工况特点和测量中遇到的问题的了解,计为自动化向用户推荐使用计为Uson-21隔爆型超声波液位计,主要用于提升泵的自动控制。
  具体就是在一级处理过程中的污水提升井和厌氧给水井(进水泵井处)各安装1台计为Uson-21隔爆型超声波液位计,用以测量泵井的水位,实时传输到PLC控制器及上位机,进行系统分析。根据测量值对应控制程序,自动控制提升泵的运行开停。这样可以根据污水处理厂外来水量准确及时地调整泵的运行状态,减少设备疲劳;同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。
  为什么向用户推荐使用计为Uson-21隔爆型超声波液位计呢?这是因为超声波液位计在测量液位方面有很多优势,像其没有机械可动部分,属于非接触测量,可靠性高,安装使用简便,且不受液体的粘度、密度等的影响,非常适合敞口开放式槽池的液位测量。在保障可靠运行的同时,因其价格低廉,安装、调试与维护简单,使用户在应用过程中的支出大为降低,实现低成本运维。
  除具有超声波液位计的共有特点外,计为Uson-21隔爆型超声波液位计还具有以下特点和优点:
  1、计为Uson-21隔爆型超声波液位计的结构为一体式超声波液位计,采用非接触测量法,能够满足大部分工况的测量要求。
  2、超声波传感器(换能器)具有强大的发射功率,且换能器采用PVDF防腐蚀材料制作而成,可保证仪表在腐蚀性液体或者腐蚀性环境中仍可靠测量。
  3、有5米、10米、15米三种量程可选择,能在不同工业环境中应用,性价比高,维护成本低,结构简单,安装方便。
  4、采用特殊回波处理方式,有效避免虚假回波,同时非接触式连续测量,带温度补偿,测量精度高,适应性强。
  5、采用隔爆外壳设计,适用于含有爆炸性气体的敞开式槽池或腐蚀性场合的连续性液位测量。
  计为Uson-21隔爆型超声波液位计的上述特点,使其完全满足污水处理对于防腐、防爆、抗干扰等的要求。
  当然,超声波液位计也并非没有缺点,像其测量存有盲区,测量精度相对较低,不能用于测量压力容器,也不能测量易挥发性介质,但这丝毫不影响其用于污水处理的液位测量。
  四、超声波液位计如何选型及使用
  仪表的功能在使用中能否得到很好地发挥,除了本身具有较好的质量外,也有赖于合理的选型和正确的使用。基于此,计为自动化对用户选型和使用进行了针对性的指导。
  (一)采购选型注意事项
  为使超声波液位计更好地适应现场工况测量的需要,超声波液位计在选型时,应注意以下事项:
  1、根据现场工况选择合理的量程,但如果现场蒸汽或泡沫较多,则应选择较大量程的仪表。
  2、在一般的弱酸弱碱环境下,选用普通探头(如ABS)即可,但在腐蚀性较强的场合中使用时,则应选用带有防腐探头(如PVDF)的仪表。
  3、在城市排水泵站、集水井、生化反应池、沉淀池等有爆炸性气体的场合,出于安全方面的考虑,需要选择具有防爆功能的超声波液位计。
  (二)超声波液位计使用方法
  选型是否合理关乎仪表与工况是否匹配,而超声波液位计的规范使用与否则直接影响其功能的发挥。具体来讲,超声波液位计在使用时,需按以下方法正确使用:
  1、调节好超声波液位计的传感器距离液面的高度。不能过远,也不能过近。过远,探头接收的信号太弱;过近,进入探头盲区,无法检测。
  2、保证探头表面垂直正对被测液面,水平度控制在2°。同时,保证探头发射的超声波波束所辐射的区域内不得有障碍物,尤其应避开罐内人梯、管道、限位开关等。正常情况下,变送器二极管会闪,接收到回波时,传感器附近能听到哒、哒声。
  3、超声波的抗电磁干扰性能不好,附近的用电设备易对它造成影响。信号线应有独立的穿线管,远离动力线和照明线。保证信号屏蔽良好,穿线管应使用导电钢管,屏蔽层采用单点接地,避免仪表受到回路的电位差干扰。
  4、为防止信号线接触不良,在信号线中间尽量不留接头,接线端子压接处不能有任何松动,不然接触电阻会较大。必须有接头的话,为减少隐患的发生,需要焊接。
  5、信号线尤其是接头处受潮,会造成信号紊乱。当需走缆沟时,应在缆沟支架上敷设信号线。
  在计为自动化的建议下,用户选用了10m量程的计为Uson-21隔爆型超声波液位计,批量采购的液位计现已全部安装完毕并投入使用。
  根据用户的反馈,用户对仪表在污水处理厂的实际应用效果非常满意。计为Uson-21隔爆型超声波液位计以其可靠的质量,稳定的性能,帮助现场值班工人通过LED数字显示屏得到准确的污水水位情况,省去了人工检尺的频繁测量工作,取消了传统泵站三班倒的人力资源耗费,节约了大量人力,提高了工作效率。
  同时,计为Uson-21隔爆型超声波液位计可以及时反映出水位情况,根据污水处理厂外来水量准确及时地调整泵的运行状态,既减少了设备疲劳,也有利于调度室根据水位进行实时的合理管控,使测量数据不准确而带来的数据偏差问题得到有效解决,与其他仪器设备一起实现了整个污水处理厂的自动化操作,保证了作业的顺畅进行,提高了企业的综合效益。

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