水處理工業長期以來一直發揮著很重要的作用,因為它使得人類能夠回收利用賴以生存的資源------水資源。
在過去的幾十年中,我們一直為改進水處理行業的發展做研究,研究它的新技術,研究如何才能讓新技術得到更好的應用。比如如何讓污泥減量化,如果使水處理過程更加簡化,成本更低,效率更高。
在*的國家越來越重視環境保護背景下,大家都在尋找更加*、智能化的方式讓廢水資源化。如何管理我們的廢水處理,對我們的環境保護至關重要。
世界各地的國家相繼出臺法律禁止將污水排放到大海,并且研究如何讓污泥可以為我們利用,此外,他們也正在建設工廠進行可行性的實驗。
污泥是污水處理過程中的附產品,存在于污水處理工藝的全過程(沉淀,濃縮,脫水)。在市場上,污泥的測量方式大致有三種,光學法,超聲波,微波法。
然而,每種測量方式都有與生俱來的優點和缺點。這意味著任何一種測量方式的應用都受到限制。客戶需要的是不但穩定可靠而且經濟實惠的選擇。
ENV200超聲波固體懸浮物濃度計是由 韓國WESS GLOBAL 公司生產制造的。它配備了各種智能算法來突破限制,使之成為這類產品中的。
(偉世環境有限公司)是一家韓國的*企業,WESS的含義是 Water(水) MEasurement (測量) Sensor(傳感器) System(系統)。公司以其優良的產品質量和的服務在業界贏得了良好的聲譽,業務范圍包括物位測量、流量測量和環境監測等領域,其銷售和研發網絡遍布,公司在35個國家都設有銷售機構。
圖一:ENV200基本配置
ENV200的構成
該儀表由一條管道,傳感器和變送器組成。
各種傳感器的配置如下:
圖二:各種傳感器的配置
表一:多傳感器配置特點
傳感器類型 | 特點 |
圖二 (a) | 管道單通道測量方式 |
圖二(b) | 管道雙通道測量方式 測量更加準確,穩定
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圖二 (c) | 管道多參數測量(STMR**) 流量 + 懸浮物濃度 具有濃度測量的超聲波流量計 單發射多接收 |
圖二(d) | 投入式的安裝方式(適合開口的池、罐)
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圖二(e) | -插入式的安裝方式(DN ³ 400mm)
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圖二(c)這個型號,既能夠測量流量,又能夠測量濃度。在通常的污泥工藝里面,一臺ENV200可以替換電磁流量計和濃度計。這是一個全新概念的濃度計。
這種新的測量方式提供了幾個好處,不僅容易維護,且有非常高的量程比和更好的精度。有了這些功能,通過量化在整個過程中產生的污泥量,可以zui大限度的提高工廠的生產效率。
超聲波傳感器把測量信號傳輸給變送器,變送器配備了PCM(過程狀態監測)算法,可以檢測各種工況(有流量/無流量)和流體的狀態(空/滿管,懸浮物濃度,氣泡)。它不僅僅是一個超聲波固體懸浮物濃度計,它可以做到的更多。
以下是在實際狀態中,闡述什么是PCM算法
ENV200的測量模式
ENV200有兩種測量模式,實時監控模式和過程監控模式
實時監控模式(RT)
不考慮介質是否流動,管道內流體的狀態。測量值實時的輸出,大部分的濃度計都是這樣的方式。
在這種測量模式下,測量的數據往往不是真是的數據。改變其運行狀態(開→關,關→開),固體懸浮物分布均勻或不均勻,另外還有管道內流體的狀態(滿管或非滿管)等都會影響zui終的測量數據。如圖三所示的各種狀態。
圖三:不同的現場環境
表2表示為各種異常情況下表的讀數。
事件類型 | 原因 | 讀數 |
空管 (a) | - 閥門故障 | zui大濃度值輸出 錯誤信號輸出 |
懸浮物沉淀 I (b) | - 在小管道流量停止 ( < 100mm) - 小流速 (< 0.5 ~ 0.6m/s) | 濃度值逐步上升
|
懸浮物沉淀 II (c) | - 在大管道流量停止 (> 200mm) - 小流速 (< 0.5 ~ 0.6m/s) | 濃度值逐步下降 |
流體中含氣泡 (e) | - 管道泄露 - 泵產生氣蝕現象 | 由于氣泡的原因測量不穩定 |
圖4是以在污水處理廠生化池中,以實時模式的檢測圖,黑色部分是懸浮物濃度值。在污水處理廠中,生化池通常一天運行6-14個小時,其余時間都是停止狀態。有時候,管道內并沒有充滿水。我們可以看下圖,藍線表示運行狀態,紅色圓圈里表示停止狀態,
X軸表示時間(分鐘),Y軸表示濃度值,在右側的附加Y軸上顯示管道溫度的變化。測量溫度的變化,有助于了解現場的工藝條件。
圖四:采用RT模式濃度測量數據
我們發現數據在運行狀態過程中,變化非常大。因為泵的操作產生了氣蝕現象。因此在這種操作模式狀態下,測量的實時數據變化非常大。另外一個重要的影響測量的原因就是管道內可能沒有充滿水。
ENV200在管道內沒有充滿水時會顯示并輸出錯誤的狀態,這也是ENV200區別于其他濃度計產品的一個特點。
圖五:管道內狀態信息
過程監控模式(PM)
過程監控模式和實時監控模式不同,由于(PM)方式是基于多種參數的測量,確定其工況條件(管道內水滿/空,和濃度的分布情況)。通過*的算法,智能的計算出有效的濃度值,比起傳統測量方式,具有更高的精度和可靠性。如圖6
圖六:采用PM模式濃度測量數據
圖6是在和圖4相同的時間和地點的測量數據。在運行狀態中,濃度的變化不大。在開/關泵和停止運行時,因為氣蝕和沉淀的原因產生的數據變化過大,儀表會排除此異常信號,依舊保持正常值的輸出,直到正常運行。這個PM功能更適合于實際的使用環境,的解決客戶使用濃度計的困難。
PM模式不僅提供水在管道內的狀態信息(滿/空),也能顯示其運行狀態(運行/停止)。并能通過繼電器輸、4-20mA、RS485等各種方式輸出到控制系統,方便用戶檢測。
圖七:過程狀態的信息顯示
PCM算法介紹
帶有PCM算法的ENV200超聲波固體懸浮物濃度計,不僅是接收分析反射回來的超聲波信號的強弱(一般常規超聲波濃度計的做法),而且也監控這個過程中溫度和聲速的變化,由于監控了運行狀態和管道中水的狀態,以此決定哪些是有用信號,哪些是干擾信號。使得具有強大穩定性和可靠性。
PCM算法由SOS濾波器(圖8),其測量流體的聲速(SS的混合水和空氣);溫度過濾器(測量溫度);信號過濾器(監視接收信號的質量)三部分組成。由SOS過濾器和溫度過濾器相結合判斷其狀態(滿/空管、運行/停止)。信號濾波器排除干擾信號,選取有效信號。
圖八:PCM算法原理
此外,與現有檢測接收超聲波信號幅度的超聲波衰減原理的濃度計不同,ENV200通過的EEAM(能量平均算法),不僅測量接收信號的幅度,也可也觀察到信號的形狀。使得ENV200能夠提供更加的測量方式。
ENV200的未來發展趨勢
我們希望無論在世界的哪個地方,ENV200都能消除任何對超聲波濃度計的懷疑.我們將推出更具技術優勢的ENV200,能夠同時測量流量和濃度,這種新的設備將替換現有的電磁流量計和濃度計,因為它是量化污泥產量的*選擇。
另:特殊工況下,我們可以提供的外夾式超聲波濃度計
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