ENV100超声波污泥界面仪在净水厂的应用
李金磊 上海在伊环保科技有限公司
【摘 要】
主要阐述了ENV100污泥界面仪独特的轻质/重质测量模式，创新研发的轻质污泥测量模式，完美解决净水厂中泥位测量的难题。以及ENV100主要性能指标和安装调试方法。根据有关资料，沉淀池污泥的泥位测量至今还没有一个较为完善的方法，原因在于池中污泥与水体之间没有十分清晰的界面，往往存在过渡的混浊层，而且现场工作环境比较恶劣。其次因各地污水处理的工艺不尽相同，处理设备的自动化水平，先进程度差别很大，增加了泥位测量的难度。
【关键词】：净水厂 污泥界面仪 超声波传感器 泥位测量
1概述
我国水厂的建设经历了机械化、自动化、数字化这几个发展阶段，水厂的生产工艺和管理效率都有了突飞猛进的发展，为我国的供水事业和城市发展做出了巨大贡献。近年来，随着智慧城市、智慧水务建设的不断推进，对城市供水管理者提出了更高的要求。智能化污泥界面测量系统实现了对污水处理中较为重要参数—污泥泥位的精确测量和节能控制，对于提高我国污水处理自动化程度和降低污水处理成本有着重要的价值。
随着中国越来越重视环境保护，中国将建造更多的污水处理厂来满足人们对污水处理方面的需要。我国也是属于较早关注污水处理技术的国净水厂的污泥主要来源于原水当中的杂质、悬浮物以及药剂的添加，相比较于污水厂的污泥，其有机物的含量低很多。污泥是污水处理过程中的产物。由于初沉和二沉中的污泥大都为含水率高的污泥，必须通过浓缩池进行二次沉淀。根据有关资料，沉淀池污泥的泥位测量至今还没有一个较为完善的方法，原因在于池中污泥与水体之间没有十分清晰的界面，往往存在过渡的混浊层，而具有一定主观性。其次因各地污水处理的工艺不尽相同，处理设备的自动化水平，先进程度差别很大，增加了泥位测量的难度。当前市场上污泥界面仪的选择性较少，且面对复杂工况时上大多数的污泥界面仪测量效果不够理想。针对净水厂的污泥界面，更是少有厂家研究。ENV100污泥界面仪不仅测量效果稳定，而且创新研发轻质污泥测量模式，可以准确测量净水厂污泥界面，这样的产品有着很好的现实意义。
2污泥界面仪独特的轻质/重质测量模式
ENV100系列可以测量轻/重两种污泥界面。不仅可以测量污水处理厂中的重质污泥（浓度>2000mg/l）的泥位，也可测量净水厂中的轻质污泥的泥位。是目前在净水厂中少有可以实现准确测量泥位的产品。
图1污水处理厂的重质污泥泥位及净水厂轻质污泥泥位
图2实现净水厂轻质污泥准确测量
3 超声波污泥界面仪在净水厂的应用
净水厂沉淀池为一式两池布置，每个沉淀池装设ENV100污泥界面仪1台，监测和控制着沉淀池的泥位高度，决策着沉淀池的排泥周期，当泥位到达设计高度时启动排泥泵进行剩余污泥的排放。
一般净水厂区主要的处理工艺流程如下：
原水进水
图3净水厂工艺流程图
以上2台WESS-ENV100污泥界面仪在净水厂工艺运行中起着不可替代的重要作用，污泥界面仪能否稳定的在线运行、准确的测量泥位数据直接影响着净水厂的运行操作。
4 污泥界面仪测量原理
ENV100污泥界面仪通过数值和参数名来识别编程者设置的参数。对每一个参数名，都有一个预置的参数值范围。编程是根据需要改变预设的参数值大小，以得到所希望的工作运行模式的过程。污泥界面仪配套专用超声波传感器，应用超声波技术监测液体和固体物位变化，可以装入过程容器，可以用于有蒸汽和苛刻的化学腐蚀的场合，监测距离最大为10m，可以在-10℃～60℃ 的环境温度中使用，并具有自清洁和低维护特点。传感器将污泥界面仪发射的电脉冲信号转换成声能，然后再将返回的声信号转换成界面仪的电信号；传感器表面发射的声能向外辐射，能量幅值会随离开传感器表面的距离增大而减小。超声波传感器集成有温度传感器，测量介质温度并进行温度补偿[1]。按照产品安装调试技术手册进行污泥界面仪和传感器的安装，由于现场高效沉淀池、SBR生化反应池中需要检测的是水中污泥静沉后污泥界面的高度，所以传感器应安装在常浸于水面之下的高度范围；并且预计运行中的最大污泥界面高度，传感器的安装位置应处于最大的污泥界面之上，至少与污泥界面保持盲区0.5米以上的距离[2]。
5污泥界面仪参数介绍
（1）单位
测量单位，米(m)(预先设置)，英尺。在现场实践中，设置为“米(m)”已经满足泥位测量精度要求。
（2）空高
显示传感器表面到池底的距离。“空间” 显示满量程到泥浆面的距离。“距离” 显示传感器表面到泥浆面的距离。在高效沉淀池、SBR生化反应池测量污泥泥位时，将池底的位置设为零点，则应当将池子深度设置为空高。
（3）盲区
盲区为距传感器较近处无信号范围，用来屏蔽传感器附近障碍物的影响干扰。 默认范围为0.5米，可根据实际需要调至更大。
（4）发射强度
设置超声波信号的发射强度，有弱，标准，强三档。适应不同的现场情况。
（5）信号放大器
超声波信号被反射接受后转化为电信号，调整其信号放大倍数，便于分析寻找正确的泥位信号。
（6）ASF
独家专利技术，通过设置信号的宽度范围，可排除悬浮物等异常信号的干扰。
（7）微调
根据实际测量的泥位对泥位计监测的信号进行修正。
（8）污泥种类
可设置轻质污泥和重质污泥两种状态，根据不同的工艺情况进行调整。
6 结论
（1）污泥界面仪对水厂智慧监测起到不可替代的作用，选择好污泥界面仪产品可以帮助水厂大幅提高污泥控制管理水平。
（2） ENV100污泥界面仪具有强大的信号处理功能，创新研发的轻质污泥测量模式，完美解决净水厂中泥位测量的难题。
（3）ENV100污泥界面仪在案例中净水厂的运用效果良好，起到了不可替代的作用。
参考文献
[1]韩 平，超声波液位计在液位测量中的应用[J].中国仪器仪表，2011，（8）：32~34
[2]尚玉萍，超声波液位计在测量中的故障分析[J].中国科技信息，2013，（18）：10
