信息摘要:
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和城市人口的急劇增加,廢水和城市污水的排放量也大量增加。目前,我國已成為世界上污水排放量最大、增加速度最快的國家之一。然…
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和城市人口的急劇增加,廢水和城市污水的排放量也大量增加。目前,我國已成為世界上污水排放量最大、增加速度最快的國家之一。然而,總體而言我國污水處理能力較低,有相當(dāng)部分未經(jīng)處理的污水直接或間接排放,嚴(yán)重污染了水體,成為危害環(huán)境生態(tài)、影響人民生活和身體健康的突出問題。
在水環(huán)境保護(hù)治理過程中,對污水排放的流量準(zhǔn)確計量核定是一項非常必要的基礎(chǔ)工作。中華人民共和國水污染防治法規(guī)定:重點排污單位應(yīng)當(dāng)安裝水污染物排放自動監(jiān)測設(shè)備,與環(huán)境保護(hù)主管部門的監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng),并保證監(jiān)測設(shè)備正常運行。排放廢水的企業(yè),應(yīng)當(dāng)對其所排放的廢水進(jìn)行監(jiān)測,并保存原始監(jiān)測記錄。
測廢水流量計作為一種水污染物排放自動監(jiān)測設(shè)備,是污染防治設(shè)施的組成部分。目前用于測廢水流量計種類多樣,用的較多的是電磁流量計和聲學(xué)多普勒流量計。
一、電磁流量計
電磁流量計是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理,根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時產(chǎn)生的電動勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。其基本原理為:在一般非導(dǎo)磁材料做成的管道外面,安裝有一對磁極N和S,用以產(chǎn)生磁場。當(dāng)導(dǎo)電液體流過管道時,因流體切割磁力線而產(chǎn)生了磁感電動勢,此感應(yīng)的電勢由與磁極垂直方向的兩個電極引出,當(dāng)磁場的強(qiáng)度不變,管道直徑一定時,這個感應(yīng)電勢的大小僅與流速有關(guān),將此感應(yīng)電勢的大小傳給顯示儀表,就能讀出流量。
電磁流量計的優(yōu)點是壓損極小,可測流量范圍大。最大流量與最小流量的比值一般為20:1以上,適用的工業(yè)管徑范圍寬,最大可達(dá)3m,輸出信號和被測流量成線性,精確度較高。但其應(yīng)用范圍有限,僅適合于滿管的流體的流量;當(dāng)流速和速度分布不符合設(shè)定條件時,將產(chǎn)生較大的測量誤差;電磁流量計的信號比較弱,外界略有干擾就能影響測量的精度。
二、多普勒超聲波流量計
多普勒超聲波流量計利用超聲波在水中傳播時遇到懸浮物散射產(chǎn)生多普勒效應(yīng),通過測量發(fā)射波與接收波之間的頻率差計算水流流速,通過壓力傳感器測量水位,屬于“速度-截面積法”流量間接測量裝置。
多普勒超聲波流量計有如下優(yōu)勢:
1.斷面流速測量
通過一定傾角的超聲波探頭安裝方式,保證測量截面為橢圓形截面,覆蓋不同縱深的流速,結(jié)果更接近于斷面流速,與非接觸性的表面流速測量方法相比,率定工作更少,測量結(jié)果更準(zhǔn)確;
2.測量精度高
通過采用選帶傅里葉變換信號處理算法,在保持測量結(jié)果穩(wěn)定的同時可達(dá)到毫米級別的速度分辨率;
4.低功耗
從器件選型、電路設(shè)計到嵌入式軟件設(shè)計整個設(shè)計體系,配合先進(jìn)的電源管理策略及科學(xué)的工作模式切換,保證了流量計整機(jī)的低功耗,提高無充電條件測量場景的電池續(xù)航能力;
5.兼容滿管和非滿管流量測量
速度-截面積法和多普勒原理的配合應(yīng)用保證了流量計可應(yīng)用于濁度大于20mg/L的所有滿管和非滿管流量測量場合。
污水處理對于削減污染物排放量、改善水環(huán)境、促進(jìn)水資源有效利用發(fā)揮了重要作用,是緩解水資源匱乏的重要舉措。在廢水處理的過程中,根據(jù)實際情況選擇合適的流量監(jiān)測設(shè)備,有利于加強(qiáng)污染源監(jiān)管,實施污染物排放總量控制與排污許可證制度,預(yù)防污染事故,提高環(huán)境管理科學(xué)化、信息化水平。