淺析污水處理廠液位計選型

牛澤亭

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

0 引言

污水處理廠的主要任務是收集全廠各生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)輔助系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類污水并進行集中處理，達標排放或回用。污水處理分為含油污水系列、含鹽污水系列、壓艙水系列分別進行處理。收集的污油經(jīng)加溫重力脫水后送至膜傳質(zhì)裝置進行處理，實現(xiàn)油相、水相、固相分離：合格污油進污油罐，經(jīng)化驗分析合格后（含水率＜5%）轉(zhuǎn)運至原油罐或污油罐區(qū)；油泥經(jīng)重力濃縮后進油泥除油裝置處理后進行離心脫水，泥餅外運處置。剩余活性污泥經(jīng)重力濃縮、離心脫水后泥餅外運處置；油泥則可通過提升泵輸送至油泥脫水機集中處理，脫水后油泥進入焚燒裝置進行焚燒減量化處理。剩余污泥可通過提升泵輸送至剩余污泥濃縮池或污泥儲池，經(jīng)脫水機集中脫水處理后，進入干化裝置進行減量化處理；調(diào)節(jié)罐、除油設施和生化池產(chǎn)生的廢氣加蓋收集后送至廢氣處理系統(tǒng)，處理合格后由排氣筒高空排放。

在污水處理工藝流程中，測量液位的內(nèi)容較多，幾乎應用于污水處理的各個環(huán)節(jié)，也因污水處理自身工藝特點，所以企業(yè)應根據(jù)不同的所測液體的物理和化學特性，選用不同類型的液位計。選型期間應該對于介質(zhì)特點、工藝流程等，使得所選取液位計最優(yōu)。另外，如果經(jīng)濟條件允許，可選擇減少維護以及較高精度的、應用時間較多的液位計，讓污水處理的液位測量更安全可靠、準確。

1 液位計的類型及特點

1.1 磁翻板液位計

這是一種直觀型、可在現(xiàn)場就地顯示測量的儀表類型，其工作原理遵循浮力原理和磁性耦合作用原理。升降環(huán)境下，液位計主導管內(nèi)，在被測容器內(nèi)部液位內(nèi)部產(chǎn)生的現(xiàn)象就是浮子升降。此時，浮子中的永久磁鐵會在現(xiàn)場指示器進行有效傳遞，中間的渠道就是磁耦合作用，會驅(qū)動紅白翻柱、產(chǎn)生180°的翻轉(zhuǎn)：如果上升液位，翻柱的顏色會變成紅色（原來的顏色是白色），反之降低液位翻柱的顏色變成白色，指示器紅色界位、白色界位，在容器中是介質(zhì)液位的實際高度，可以充分體現(xiàn)液位狀態(tài)。

在污水處理工藝方面，磁翻板液位計是應用較多的儀表，如在化學藥劑酸罐、堿罐、槽罐等。如果帶有四氟襯里的材料，也可用于具有腐蝕和氧化藥劑的介質(zhì)。

1.2 靜壓式液位計

靜壓式液位計工作原理實質(zhì)是“液柱靜壓正相關聯(lián)于液柱高度”，主要是測量液體的液位高度，期間形成靜壓力。壓力按照公式P=ρgh 計算，其中ρ、g 分別為液體的密度、重力加速度且二者已經(jīng)可知，所以測出壓力P 即能獲取液體的液位h。

壓力式液位計對于工藝流程存在一定要求，即主要在水質(zhì)較好的環(huán)境中運用，如上清集水池、清水池、外排水池等。裝設隔離管，將池底污泥雜質(zhì)有效隔離，在待攪拌的濃縮池調(diào)節(jié)池中也可實施。

1.3 超聲波液位計

超聲波式液位計遵循的原則就是超聲波在液面處反射，另一種稱法就是回聲測量距離。超聲波探頭把短促的超聲波脈沖發(fā)射，在液面上進行接收以后，歷經(jīng)相應的時間t 產(chǎn)生回聲脈沖，也就是通過液面反射回來，探頭將其接受。遵循標準的公式，就能得到探頭、液面間距結果。超聲波探頭到容器底部的距離表示為h，在已知v 的情況下測量時間t，即可得到h。

1.3.1 優(yōu)點

（1）超聲波液位計的測量過程中無需接觸介質(zhì)，具備良好的穩(wěn)定性，可在料倉以及液罐上方部位安裝超聲波物位計。

（2）測量區(qū)域廣泛，可進行液體、粉末物位等測量。

（3）操作期間可實現(xiàn)定點連續(xù)，信號的測量，實施遙測以及遙控測量。

（4）價格實惠，比雷達液位計成本更低。

1.3.2 缺點

（1）測量過程中存在盲區(qū)的情況，安裝時應該注意規(guī)避。液位進入盲區(qū)后，超聲波變送器不能精準獲得液位狀態(tài)，因此對超聲波液位計的量程明確過程中，盲區(qū)部位應該進行預留余量。在安裝環(huán)節(jié)，還要重點考慮適當提升變送器探頭高度，以確保精準的監(jiān)測液位，安全運用超聲波液位計。

（2）因為聲波不能穿透泡沫，對于有泡沫的介質(zhì)超聲波液位計的測量結果會明顯偏差。如果在有泡沫的槽罐容器中放置消泡劑，就可減少泡沫，確保精準的測量。

（3）有攪拌器的容器會影響超聲波液位計測量，導致反射假反射回波的問題。減小攪拌器轉(zhuǎn)速，液位計安裝期間遠離攪拌器的中心，能減小攪拌器對測量的影響。

（4）測量介質(zhì)的溫度是影響超聲波液位計的關鍵因素，密閉容器中的介質(zhì)溫度不同于周邊環(huán)境時，探頭凝結水珠的現(xiàn)象比較明顯，會削弱測量結果的準確度。所以安裝過程中，可以采取接壓縮空氣管吹探頭的方式，避免由于凝結的水珠降低測量準確度的問題。

1.4 雷達液位計

雷達液位計的天線采用波束的形式發(fā)射電磁波信號，遇到被測物料表面會形成反射波，回波信號也是通過天線接收的。工作方式：以超聲采樣模式，采集發(fā)射、反射波束中的各點；智能處理器將信號進行處理，獲取介質(zhì)、探頭間距，送終端顯示器的工作就是顯示以及報警等[3]。D、T 分別表示距離物料表面的距離、脈沖的時間行程，二者正相關聯(lián)性，即D=CT/2。其中，C 是光速。已知空罐的距離E，所以物位L 為E-D。

雷達液位計的特點：①雷達液位計屬于一體化設計部件，不存在機械磨損的問題，使用壽命較長；②受環(huán)境影響較小，應用范圍廣泛，也可以用于有攪拌器、液面變化無常、變化較多的場合；③雷達液位計的探頭不會接觸到介質(zhì)表面，可以準確測量不同的介質(zhì)、工作效率較高，且探頭不會受到壓力、溫度等的影響，在有蒸汽和水汽、工況嚴峻惡劣等環(huán)境中可替代超聲波液位計使用；④雷達液位計價格較高，但是幾乎可以應用于污水處理全部工藝液位控制流程。

2 結束語

污水處理廠的主要特點是腐蝕性較大，接觸式液位計應盡量選擇帶襯里的材料，非接觸式液位計也盡量選用低于不銹鋼的材料。以上4 種液位計各有優(yōu)缺點，需根據(jù)具體工況選擇合適的液位計，不僅可以準確測量液位，還可以保證污水廠的安全運行、提高企業(yè)經(jīng)濟效益。