[摘要]污水處理裝置的計量管理從計量設備的選用、介質的計量管理及生產中簡單易行的計量方法的應用幾個方面進行了介紹，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著本公司煉油廠、化纖廠的污水處理任務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周期跨度長達20年，從建設初期的計量手段一無所有到1995年建設的化纖PTA污水處理裝置已運行DCS監控，計量水平得到質的提高。但老的污水處理裝置同樣需要有高度的計量精度來保證。因為計量設施的完善是確保污水合格排放的技術基礎。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，從工藝流程的監控到污水的處理質量的檢驗都離不開計量指標。

 

　　凈化水廠根據生產工藝的特點和現場的實際情況提出了“重點控制兩頭、逐步完善過程、監控介質回送、確保計量”的管理原則，兩年來的運行收到了較好的效果。

 

　　1、重點控制兩頭掌握生產主動：

 

　　“重點控制兩頭”就是將4套裝置的進水和出水的工藝指標計量設備以及進入裝置的新水、電、汽、風等能源計量設備進行配備并進行嚴格管理，掌握生產主動權。

 

　　污水處理的重要基礎就是來水的水量、水溫是否符合處理的條件。在進水的水量計量上，針對4套裝置不同的進水方式，凈化水廠采取了靈活的、適用的計量手段。煉油含鹽污水處理裝置進水管道管徑大，且距離地表有6m的深度，安裝明渠流量計土建施工量非常龐大，安裝電磁流量計由于管道直徑為DN500mm，投資也十分可觀，且水體中含有大量的雜質及油污，不能保證計量精度。原先僅僅依靠粗略統計進水經泵提升進入均質罐的液位估算，存在較大的人為誤差。

 

　　經過論證，我們采用了數字超聲波流量計，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，且DN500mm管道正好在安裝范圍內，經過一年來的現場運行，效果顯著，有效地保證了進水水量的準確把握，提高了生產操作的可靠性，裝置受來水水量沖擊的現象基本消除。經過計算，如果安裝明渠流量計，僅土建施工費用就達到6萬余元。而數字超聲波流量計及土建、安裝費用合計僅為2萬元。

 

　　目前，凈化水廠的4套裝置全部實現了進出水的準確計量，進水采用數字超聲波流量計、明渠流量計、電磁流量計等計量方式。出水由于水質達到排放標準，水質較好，采用了電磁流量計。

　　2、逐步完善過程簡化操作難度：

 

　　“逐步完善過程”是針對污水處理裝置需進行計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系到每一個環節的處理能力是否達到要求，由于污水處理中間過程計量手段的先天不足，幾乎所有的中間處理池都沒有進行計量，處理池的液位、流量全部依靠操作人員的經驗，同時受新疆季節性氣候的影響，冬季處理池區域霧氣大，池內可見度低于2m，無法用目測獲得實際水位，采用浮繩測量存在極大安全生產隱患。在這種情況下，污水的處理時間就不能得到保證，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。針對這種情況，我們制作了浮筒標尺。從儀表的分類上來說，這個浮筒計屬于“液位顯示器”，因為它的工作原理就是在水池的池邊制作一個O型支架，將浮筒和帶有標尺的浮筒桿套在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尺也會跟著上升或下降，從而得到了液位的準確數據。通過這項改造，凈化水廠的四套生產裝置的重點液位監測點均安裝了這種簡單的液位計對液位進行計量，保證了污水處理的持續穩定。且這種液位計制造安裝成本不足萬元，雖然不能與已有DCS聯機形成閉環控制系統，但是系統工藝控制精度提高了近1個數量級別，達到了預期的計量目的。

 

　　3、監控介質回送降低生產成本：

 

　　“監控介質回送”就是將煉油污水處理過程中收集的污油進行嚴格的計量后，返送回煉油廠進行再加工，降低煉油廠的原油生產成本。

 

　　煉油廠下排的含油、含鹽生產污水中，含有少量的污油，我廠的生產裝置人員經過收集、脫水集中儲存在4個500m3、1個1000m3污油罐中。但收集多少僅憑煉油廠的1個接收污油儲罐來估算，不利于計量的嚴格管理，同時易產生糾紛。我廠通過大量的計量基礎工作，使污油的送與收有了準確數據。

 

　　首先，將4個500m3污油罐作為收油儲存罐，將1000m3污油罐作為污油交接罐，請權威的計量監測單位對該罐進行標定。其次，培訓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、分析設備。在污油交接時，凈化水廠與煉油廠的油品交接員按照交接標準共同進行油罐液位的測量，分析人員進行油品密度的分析后，將相關工藝管線用鉛封加封，確保1000m3污油罐的介質只能輸送至煉油廠。

 

　　通過完善的計量設施、統一的方法和準確的計量，排除了污油交與收之間可能產生的爭議和糾紛，同時也準確地核算了煉油污水處理裝置的生產成本、勞動生產率等經濟技術指標。

 

　　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廠的綠化用水。采用了量程比大、壓力損失小、壽命長、維護方便、價格低廉的水平螺翼式水表作為節水環節中的計量器具和控制手段。并把水表定為周期溯源的計量器具之一，接受權威計量檢定部門的監督管理，達到了確保計量的目的。

 　　工業對污水流量的計量和操控的度、牢靠性需求已越來越高，文章介紹了電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型描繪，結合水處置工藝，從理論和實習兩方面論述各自的特色。

 

　　國外一位流量F.C.Kinghoro曾說過，流量計是少量幾種運用比制作困難的粘性摩擦作用，還會發作不穩定的旋渦和二次流等雜亂活動現象。

 

　　計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、介質的物性（溫度、壓力、密度、粘度、臟污性、腐蝕性等）、流體的活動狀況（紊流狀況、速度分布等）以及設備條件與水平的影響。

 

　　面臨國內外十幾類、上百個品種的流量外表（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等類型），如何依據流量、流態、設備需求與環境條件、經濟性等要素合理選型，是運用好流量外表的前提和基礎。除了外表本身質量要得到確保，工藝數據的供給和外表的設備、運用、保護是否合理也相當重要。本文介紹電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型描繪。

　　1、電磁流量計選型描繪：

 

　　電磁流量計自20世紀50年代末國內首次工業運用以來，七八十年代在流量計量中運用和開展很快。電磁流量計的作業原理是基于法拉第電磁感應定律，即被測介質筆直于磁力線方向活動，因而在與介質活動和磁力線都筆直的方向上發作一感應電動勢EX感應電動勢EX與被測介質流量（流速）成正比，電磁流量計不受溫度、壓力、粘度、重度等外界要素的影響，計量管內部無收縮或凸出部分的壓力丟失，別的，流量元件檢測出的開始信號，是一個與流體均勻流速成線性改變的電壓，它與流體的其他性質無關，具有很大的優越性。

 

　　依據污水具有流量改變大、含雜質、腐蝕性小、有必定的導電才干等特性，計量污水的流量，電磁流量計是一個很好的挑選。它結構緊湊、體積小，設備、操作、保護便利，如計量體系采用智能化描繪，全體密封加強，能在較惡劣的環境下正常作業。可選用氯丁橡膠面料，含鉬不銹鋼電極的電磁流量計，即可滿足污水流量計量的需求。

 

　　某冶煉廠在生產中，因為生產工藝的需求，會發作很多的工業污水，污水處置分廠有必要對污水的流量進行監控。在以往的描繪中，流量外表不少都選用旋渦流量計和孔板流量計。而實踐運用中發現計量的流量顯現值與實踐流量偏差較大，而改用電磁流量計偏差大大減小。

 

　　2、渦街流量計選型描繪：

 

　　渦街流量計作為一種新式流量計，80年代中期以來開展較快，它在流量計量方面有著許多的利益和利益，在現代流量計量中運用越來越廣泛。在國內運用渦街流量計進行流量計量也愈來愈得到注重，目前我國已有功能優良并有自主知識產權的商品系列。渦街流量計是基于流體振蕩開展起來的，依據旋渦的不一樣，檢測方法從熱絲式、熱敏式逐漸開展了應力式、磁敏式及差動開關電容式、超聲波式等。渦街流量計幾乎可用于一切可構成旋渦列的場合，不只可用于關閉的管道，還可用于開放的溝槽。與渦輪流量計對比，渦街流量計沒有可動的機械部件，保護作業量小，外表常數穩定；與孔板式流量計對比，渦街流量計計量規模大，壓力丟失小，準確度高，設備與保護簡略。但渦街流量計的環境相關參數較多，簡單在運用現場被忽略而影響流量計功能的正確發揚。

 

　　渦街流量計的原理是在流量計管道中，設置一滯流件，當流體流經滯流件時，因為滯流件外表的滯流作用等原因，在其下游會發作兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在滯流件的側后方分隔，構成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉方向是相反的，卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的間隔）時，旋渦列是穩定的雷諾數Re是表征粘性流體活動特性的一個無量綱數，其物理意義是流體活動的慣性力與粘滯力的比值。因而，流體的活動狀況對渦街流量計的運用也有必定的影響。若是環境參數對流體活動狀況有影響也會影響到渦街流量計的運用功能。

 

　　通過實踐，如下幾個方面臨渦街流量計的運用都有影響，應對這些疑問進行分析。

 

　　（1）渦街流量計的計量規模較大，通常10：1，但計量下限受許多要素約束：Re＞10000是渦街流量計作業的***基本條件，除此以外，它還受旋渦能量的約束，介質流速較低，則旋渦的強度、旋轉速度也低，難以導致傳感元件發作響應信號，旋渦頻率f也小，還會使信號處置發作困難。計量上限則受傳感器的頻率響應（如磁敏式通常不超越400Hz）和電路的頻率約束，因而描繪時必定要對流速規模進行核算、核算，依據流體的流速進行挑選。運用現場環境條件雜亂，選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要思考電磁攪擾。在強攪擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合，磁敏式、壓電應力式等外表不能正常作業或不能準確計量。

 

　　（2）振蕩也是該類外表的一大勁敵。因而在運用時注意防止機械振蕩，尤其是管道的橫向振蕩（筆直于管道軸線又筆直旋渦發作體軸線的振蕩），這種影響在流量計結構描繪上是無法按捺和消除的。因為渦街信號對流場影響相同敏感，故直管段長度不能確保穩定渦街所必要的活動條件時，是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式，確保流體為充分隔展的單向流，也是不可忽略的。

 

　　（3）介質溫度對渦街流量計的運用功能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長期運用在300℃狀況下，因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸出信號也變小，導致計量特性惡化，對此宜選用磁敏式或電容式結構。在計量體系中，傳感器與轉換器宜采用分離設備方法，避免長期高溫影響外表牢靠性和運用壽命。渦街流量計是一種對比新式的流量計，處于開展階段，還不很老練，若是挑選不當，功能也不能很好發揚。只要通過合理選型、正確設備后，還需求在運用過程中仔細定期保護，不斷積累經歷，提高對體系故障的預見性以及判別、處置疑問的才干，然后到達令人滿意的作用。

 

　　3、節流式流量計選型描繪：

 

　　節流式流量計是前期很多運用的一種計量流量的計量設備，其前史***長，用量***多。現在常見的為圓孔板型和錐形入口板型，其作業原理是在流體管道中參加一孔板節省件，通過導壓管引入壓差變送器測出節省件上、下游的壓差，依據所測的壓差通過核算即得出流量的瞬時值。因為導壓管內水的不活動性，在較寒冷區域，冬天室外設備的孔板取壓管簡單凍裂（凍住），使差壓儀器無法正常作業。計量較臟的污水時，孔板需常常清潔。如清潔不及時，計量精度降低，取壓管常常被污物堵死，外表無法運用。用孔板的方法測流量時還有壓力丟失大、保護量大等缺點。因而改變取壓方法，例如用徑距取壓法，就可以削減孔板污物的影響。

 

　　4、靶式流量計選型描繪：

 

　　靶式流量計的計量規模寬，流速低。計量原理是在相同管道內，流速越高對阻流件的作用力也就越大，多大作用力就對應著多少流量。靶式流量計關于計量無腐蝕性的污水是有很大的適應性。因為靶式流量計耐臟污、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：

 

　　超聲波明渠流量計首要運用在明渠上，對計量污水也有必定的優越性。適用于水庫、河流、水利工程、城市供水、污水處置、農田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量計量。明渠流量計品種很多，常見的有堰式明渠流量計和槽式明渠流量計兩大類。

 

　　以上幾種污水流量計量流量計中，電磁流量計功能較好，節省流量計運用規模廣，而渦街流量計對比新式，并正在不斷開展。只要了解這幾種流量計各自的功能，才干對流量計選型描繪好，使污水流量的計量和操控到達度和牢靠性需求。

 

　　通過以上的措施，凈化水廠的計量管理工作步入了正規化、專業化、法制化的管理軌道。凈化水廠通過不斷引進、吸收先進的計量設備及計量管理的經驗，致力于計量技術的進步和應用，為企業的持續發展提供了保障。