[摘要]污水處理裝置的計(jì)量管理從計(jì)量設(shè)備的選用、介質(zhì)的計(jì)量管理及生產(chǎn)中簡(jiǎn)單易行的計(jì)量方法的應(yīng)用幾個(gè)方面進(jìn)行了介紹，提出了方便、適用、可靠的管理原則。

　　烏魯木齊石化公司凈化水廠承擔(dān)著本公司煉油廠、化纖廠的污水處理任務(wù)及處理后污水的綜合利用，分別為1976年投用的720m3/h煉油含油污水處理裝置、1996年投用的500m3/h煉油含鹽污水裝置、1991年投用的46m3/h化纖PET污水處理裝置、1995年投用的60m3/h化纖PTA污水處理裝置。

 

　　凈化水廠的裝置建設(shè)周期跨度長(zhǎng)達(dá)20年，從建設(shè)初期的計(jì)量手段一無所有到1995年建設(shè)的化纖PTA污水處理裝置已運(yùn)行DCS監(jiān)控，計(jì)量水平得到質(zhì)的提高。但老的污水處理裝置同樣需要有高度的計(jì)量精度來保證。因?yàn)橛?jì)量設(shè)施的完善是確保污水合格排放的技術(shù)基礎(chǔ)。從污水流入裝置的水量、水溫到向處理水體中定額投入化工原材料，從工藝流程的監(jiān)控到污水的處理質(zhì)量的檢驗(yàn)都離不開計(jì)量指標(biāo)。

 

　　凈化水廠根據(jù)生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況提出了“重點(diǎn)控制兩頭、逐步完善過程、監(jiān)控介質(zhì)回送、確保計(jì)量”的管理原則，兩年來的運(yùn)行收到了較好的效果。

 

　　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4套裝置的進(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)4套裝置不同的進(jìn)水方式，凈化水廠采取了靈活的、適用的計(jì)量手段。煉油含鹽污水處理裝置進(jìn)水管道管徑大，且距離地表有6m的深度，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，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。

 

　　經(jīng)過論證，我們采用了數(shù)字超聲波流量計(jì)，它的插入式探頭（傳感器）可以使管道不停工而帶壓安裝、維護(hù)，且DN500mm管道正好在安裝范圍內(nèi)，經(jīng)過一年來的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，效果顯著，有效地保證了進(jìn)水水量的準(zhǔn)確把握，提高了生產(chǎn)操作的可靠性，裝置受來水水量沖擊的現(xiàn)象基本消除。經(jīng)過計(jì)算，如果安裝明渠流量計(jì)，僅土建施工費(fèi)用就達(dá)到6萬余元。而數(shù)字超聲波流量計(jì)及土建、安裝費(fèi)用合計(jì)僅為2萬元。

 

　　目前，凈化水廠的4套裝置全部實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出水的準(zhǔn)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)到排放標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)較好，采用了電磁流量計(jì)。

　　2、逐步完善過程簡(jiǎn)化操作難度：

 

　　“逐步完善過程”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程關(guān)系到每一個(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程計(jì)量手段的先天不足，幾乎所有的中間處理池都沒有進(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)，同時(shí)受新疆季節(jié)性氣候的影響，冬季處理池區(qū)域霧氣大，池內(nèi)可見度低于2m，無法用目測(cè)獲得實(shí)際水位，采用浮繩測(cè)量存在極大安全生產(chǎn)隱患。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。針對(duì)這種情況，我們制作了浮筒標(biāo)尺。從儀表的分類上來說，這個(gè)浮筒計(jì)屬于“液位顯示器”，因?yàn)樗墓ぷ髟砭褪窃谒氐某剡呏谱饕粋€(gè)O型支架，將浮筒和帶有標(biāo)尺的浮筒桿套在O型支架中間，隨著處理池液位的增加或減少，浮在液面上的浮筒標(biāo)尺也會(huì)跟著上升或下降，從而得到了液位的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。通過這項(xiàng)改造，凈化水廠的四套生產(chǎn)裝置的重點(diǎn)液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)均安裝了這種簡(jiǎn)單的液位計(jì)對(duì)液位進(jìn)行計(jì)量，保證了污水處理的持續(xù)穩(wěn)定。且這種液位計(jì)制造安裝成本不足萬元，雖然不能與已有DCS聯(lián)機(jī)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，但是系統(tǒng)工藝控制精度提高了近1個(gè)數(shù)量級(jí)別，達(dá)到了預(yù)期的計(jì)量目的。

 

　　3、監(jiān)控介質(zhì)回送降低生產(chǎn)成本：

 

　　“監(jiān)控介質(zhì)回送”就是將煉油污水處理過程中收集的污油進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)量后，返送回?zé)捰蛷S進(jìn)行再加工，降低煉油廠的原油生產(chǎn)成本。

 

　　煉油廠下排的含油、含鹽生產(chǎn)污水中，含有少量的污油，我廠的生產(chǎn)裝置人員經(jīng)過收集、脫水集中儲(chǔ)存在4個(gè)500m3、1個(gè)1000m3污油罐中。但收集多少僅憑煉油廠的1個(gè)接收污油儲(chǔ)罐來估算，不利于計(jì)量的嚴(yán)格管理，同時(shí)易產(chǎn)生糾紛。我廠通過大量的計(jì)量基礎(chǔ)工作，使污油的送與收有了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

 

　　首先，將4個(gè)500m3污油罐作為收油儲(chǔ)存罐，將1000m3污油罐作為污油交接罐，請(qǐng)權(quán)威的計(jì)量監(jiān)測(cè)單位對(duì)該罐進(jìn)行標(biāo)定。其次，培訓(xùn)了我廠自己的油品交接員、油品密度分析員。三是配備了油品交接、分析設(shè)備。在污油交接時(shí)，凈化水廠與煉油廠的油品交接員按照交接標(biāo)準(zhǔn)共同進(jìn)行油罐液位的測(cè)量，分析人員進(jìn)行油品密度的分析后，將相關(guān)工藝管線用鉛封加封，確保1000m3污油罐的介質(zhì)只能輸送至煉油廠。

 

　　通過完善的計(jì)量設(shè)施、統(tǒng)一的方法和準(zhǔn)確的計(jì)量，排除了污油交與收之間可能產(chǎn)生的爭(zhēng)議和糾紛，同時(shí)也準(zhǔn)確地核算了煉油污水處理裝置的生產(chǎn)成本、勞動(dòng)生產(chǎn)率等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

 

　　凈化水廠4套污水處理裝置處理后的污水在夏季全部回用至烏魯木齊石化公司所有生產(chǎn)廠的綠化用水。采用了量程比大、壓力損失小、壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的水平螺翼式水表作為節(jié)水環(huán)節(jié)中的計(jì)量器具和控制手段。并把水表定為周期溯源的計(jì)量器具之一，接受權(quán)威計(jì)量檢定部門的監(jiān)督管理，達(dá)到了確保計(jì)量的目的。

 　　工業(yè)對(duì)污水流量的計(jì)量和操控的度、牢靠性需求已越來越高，文章介紹了電磁式、渦街式、節(jié)流式等幾種流量計(jì)的選型描繪，結(jié)合水處置工藝，從理論和實(shí)習(xí)兩方面論述各自的特色。

 

　　國(guó)外一位流量F.C.Kinghoro曾說過，流量計(jì)是少量幾種運(yùn)用比制作困難的粘性摩擦作用，還會(huì)發(fā)作不穩(wěn)定的旋渦和二次流等雜亂活動(dòng)現(xiàn)象。

 

　　計(jì)量外表本身受到很多要素，如：管道、口徑大小、形狀（圓形、矩形）、邊界條件、介質(zhì)的物性（溫度、壓力、密度、粘度、臟污性、腐蝕性等）、流體的活動(dòng)狀況（紊流狀況、速度分布等）以及設(shè)備條件與水平的影響。

 

　　面臨國(guó)內(nèi)外十幾類、上百個(gè)品種的流量外表（先后開展起來的容積式、差壓式、渦輪式、面積式、電磁式、超聲波式和熱式流量計(jì)等類型），如何依據(jù)流量、流態(tài)、設(shè)備需求與環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)性等要素合理選型，是運(yùn)用好流量外表的前提和基礎(chǔ)。除了外表本身質(zhì)量要得到確保，工藝數(shù)據(jù)的供給和外表的設(shè)備、運(yùn)用、保護(hù)是否合理也相當(dāng)重要。本文介紹電磁式、渦街式、節(jié)流式等幾種流量計(jì)的選型描繪。

　　1、電磁流量計(jì)選型描繪：

 

　　電磁流量計(jì)自20世紀(jì)50年代末國(guó)內(nèi)首次工業(yè)運(yùn)用以來，七八十年代在流量計(jì)量中運(yùn)用和開展很快。電磁流量計(jì)的作業(yè)原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，即被測(cè)介質(zhì)筆直于磁力線方向活動(dòng)，因而在與介質(zhì)活動(dòng)和磁力線都筆直的方向上發(fā)作一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EX感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EX與被測(cè)介質(zhì)流量（流速）成正比，電磁流量計(jì)不受溫度、壓力、粘度、重度等外界要素的影響，計(jì)量管內(nèi)部無收縮或凸出部分的壓力丟失，別的，流量元件檢測(cè)出的開始信號(hào)，是一個(gè)與流體均勻流速成線性改變的電壓，它與流體的其他性質(zhì)無關(guān)，具有很大的優(yōu)越性。

 

　　依據(jù)污水具有流量改變大、含雜質(zhì)、腐蝕性小、有必定的導(dǎo)電才干等特性，計(jì)量污水的流量，電磁流量計(jì)是一個(gè)很好的挑選。它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，設(shè)備、操作、保護(hù)便利，如計(jì)量體系采用智能化描繪，全體密封加強(qiáng)，能在較惡劣的環(huán)境下正常作業(yè)?？蛇x用氯丁橡膠面料，含鉬不銹鋼電極的電磁流量計(jì)，即可滿足污水流量計(jì)量的需求。

 

　　某冶煉廠在生產(chǎn)中，因?yàn)樯a(chǎn)工藝的需求，會(huì)發(fā)作很多的工業(yè)污水，污水處置分廠有必要對(duì)污水的流量進(jìn)行監(jiān)控。在以往的描繪中，流量外表不少都選用旋渦流量計(jì)和孔板流量計(jì)。而實(shí)踐運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)計(jì)量的流量顯現(xiàn)值與實(shí)踐流量偏差較大，而改用電磁流量計(jì)偏差大大減小。

 

　　2、渦街流量計(jì)選型描繪：

 

　　渦街流量計(jì)作為一種新式流量計(jì)，80年代中期以來開展較快，它在流量計(jì)量方面有著許多的利益和利益，在現(xiàn)代流量計(jì)量中運(yùn)用越來越廣泛。在國(guó)內(nèi)運(yùn)用渦街流量計(jì)進(jìn)行流量計(jì)量也愈來愈得到注重，目前我國(guó)已有功能優(yōu)良并有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商品系列。渦街流量計(jì)是基于流體振蕩開展起來的，依據(jù)旋渦的不一樣，檢測(cè)方法從熱絲式、熱敏式逐漸開展了應(yīng)力式、磁敏式及差動(dòng)開關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計(jì)幾乎可用于一切可構(gòu)成旋渦列的場(chǎng)合，不只可用于關(guān)閉的管道，還可用于開放的溝槽。與渦輪流量計(jì)對(duì)比，渦街流量計(jì)沒有可動(dòng)的機(jī)械部件，保護(hù)作業(yè)量小，外表常數(shù)穩(wěn)定；與孔板式流量計(jì)對(duì)比，渦街流量計(jì)計(jì)量規(guī)模大，壓力丟失小，準(zhǔn)確度高，設(shè)備與保護(hù)簡(jiǎn)略。但渦街流量計(jì)的環(huán)境相關(guān)參數(shù)較多，簡(jiǎn)單在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)被忽略而影響流量計(jì)功能的正確發(fā)揚(yáng)。

 

　　渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中，設(shè)置一滯流件，當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí)，因?yàn)闇骷獗淼臏髯饔玫仍颍谄湎掠螘?huì)發(fā)作兩列不對(duì)稱的旋渦，這些旋渦在滯流件的側(cè)后方分隔，構(gòu)成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，卡門從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個(gè)相鄰旋渦間的間隔）時(shí)，旋渦列是穩(wěn)定的雷諾數(shù)Re是表征粘性流體活動(dòng)特性的一個(gè)無量綱數(shù)，其物理意義是流體活動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。因而，流體的活動(dòng)狀況對(duì)渦街流量計(jì)的運(yùn)用也有必定的影響。若是環(huán)境參數(shù)對(duì)流體活動(dòng)狀況有影響也會(huì)影響到渦街流量計(jì)的運(yùn)用功能。

 

　　通過實(shí)踐，如下幾個(gè)方面臨渦街流量計(jì)的運(yùn)用都有影響，應(yīng)對(duì)這些疑問進(jìn)行分析。

 

　　（1）渦街流量計(jì)的計(jì)量規(guī)模較大，通常10：1，但計(jì)量下限受許多要素約束：Re＞10000是渦街流量計(jì)作業(yè)的***基本條件，除此以外，它還受旋渦能量的約束，介質(zhì)流速較低，則旋渦的強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)速度也低，難以導(dǎo)致傳感元件發(fā)作響應(yīng)信號(hào)，旋渦頻率f也小，還會(huì)使信號(hào)處置發(fā)作困難。計(jì)量上限則受傳感器的頻率響應(yīng)（如磁敏式通常不超越400Hz）和電路的頻率約束，因而描繪時(shí)必定要對(duì)流速規(guī)模進(jìn)行核算、核算，依據(jù)流體的流速進(jìn)行挑選。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件雜亂，選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要思考電磁攪擾。在強(qiáng)攪擾如高壓輸電電站、大型整流所等場(chǎng)合，磁敏式、壓電應(yīng)力式等外表不能正常作業(yè)或不能準(zhǔn)確計(jì)量。

 

　?。?）振蕩也是該類外表的一大勁敵。因而在運(yùn)用時(shí)注意防止機(jī)械振蕩，尤其是管道的橫向振蕩（筆直于管道軸線又筆直旋渦發(fā)作體軸線的振蕩），這種影響在流量計(jì)結(jié)構(gòu)描繪上是無法按捺和消除的。因?yàn)闇u街信號(hào)對(duì)流場(chǎng)影響相同敏感，故直管段長(zhǎng)度不能確保穩(wěn)定渦街所必要的活動(dòng)條件時(shí)，是不宜選用的。即使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波式，確保流體為充分隔展的單向流，也是不可忽略的。

 

　?。?）介質(zhì)溫度對(duì)渦街流量計(jì)的運(yùn)用功能也有很大的影響。如壓力應(yīng)力式渦街流量計(jì)不能長(zhǎng)期運(yùn)用在300℃狀況下，因其絕緣阻抗會(huì)由常溫下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸出信號(hào)也變小，導(dǎo)致計(jì)量特性惡化，對(duì)此宜選用磁敏式或電容式結(jié)構(gòu)。在計(jì)量體系中，傳感器與轉(zhuǎn)換器宜采用分離設(shè)備方法，避免長(zhǎng)期高溫影響外表牢靠性和運(yùn)用壽命。渦街流量計(jì)是一種對(duì)比新式的流量計(jì)，處于開展階段，還不很老練，若是挑選不當(dāng)，功能也不能很好發(fā)揚(yáng)。只要通過合理選型、正確設(shè)備后，還需求在運(yùn)用過程中仔細(xì)定期保護(hù)，不斷積累經(jīng)歷，提高對(duì)體系故障的預(yù)見性以及判別、處置疑問的才干，然后到達(dá)令人滿意的作用。

 

　　3、節(jié)流式流量計(jì)選型描繪：

 

　　節(jié)流式流量計(jì)是前期很多運(yùn)用的一種計(jì)量流量的計(jì)量設(shè)備，其前史***長(zhǎng)，用量***多?，F(xiàn)在常見的為圓孔板型和錐形入口板型，其作業(yè)原理是在流體管道中參加一孔板節(jié)省件，通過導(dǎo)壓管引入壓差變送器測(cè)出節(jié)省件上、下游的壓差，依據(jù)所測(cè)的壓差通過核算即得出流量的瞬時(shí)值。因?yàn)閷?dǎo)壓管內(nèi)水的不活動(dòng)性，在較寒冷區(qū)域，冬天室外設(shè)備的孔板取壓管簡(jiǎn)單凍裂（凍住），使差壓儀器無法正常作業(yè)。計(jì)量較臟的污水時(shí)，孔板需常常清潔。如清潔不及時(shí)，計(jì)量精度降低，取壓管常常被污物堵死，外表無法運(yùn)用。用孔板的方法測(cè)流量時(shí)還有壓力丟失大、保護(hù)量大等缺點(diǎn)。因而改變?nèi)悍椒?，例如用徑距取壓法，就可以削減孔板污物的影響。

 

　　4、靶式流量計(jì)選型描繪：

 

　　靶式流量計(jì)的計(jì)量規(guī)模寬，流速低。計(jì)量原理是在相同管道內(nèi)，流速越高對(duì)阻流件的作用力也就越大，多大作用力就對(duì)應(yīng)著多少流量。靶式流量計(jì)關(guān)于計(jì)量無腐蝕性的污水是有很大的適應(yīng)性。因?yàn)榘惺搅髁坑?jì)耐臟污、靈敏度高、抗阻塞等利益。但是在很多酸堿性污水很難得到推行。

 

　　5、超聲波明渠流量計(jì)：

 

　　超聲波明渠流量計(jì)首要運(yùn)用在明渠上，對(duì)計(jì)量污水也有必定的優(yōu)越性。適用于水庫(kù)、河流、水利工程、城市供水、污水處置、農(nóng)田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量計(jì)量。明渠流量計(jì)品種很多，常見的有堰式明渠流量計(jì)和槽式明渠流量計(jì)兩大類。

 

　　以上幾種污水流量計(jì)量流量計(jì)中，電磁流量計(jì)功能較好，節(jié)省流量計(jì)運(yùn)用規(guī)模廣，而渦街流量計(jì)對(duì)比新式，并正在不斷開展。只要了解這幾種流量計(jì)各自的功能，才干對(duì)流量計(jì)選型描繪好，使污水流量的計(jì)量和操控到達(dá)度和牢靠性需求。

 

　　通過以上的措施，凈化水廠的計(jì)量管理工作步入了正規(guī)化、專業(yè)化、法制化的管理軌道。凈化水廠通過不斷引進(jìn)、吸收先進(jìn)的計(jì)量設(shè)備及計(jì)量管理的經(jīng)驗(yàn)，致力于計(jì)量技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了保障。