污水曝氣池、消化池運(yùn)行的時(shí)候,泡沫是個(gè)繞不開的問題。尤其是曝氣量大的時(shí)段,池面泡沫能堆到幾十公分厚,液位計(jì)讀數(shù)跟著上下跳,運(yùn)維人員盯著中控屏幕心里沒底。
泡沫對各類物位儀表的影響方式不一樣:超聲波液位計(jì)聲波被泡沫吸收散射,回波信號衰減嚴(yán)重,讀數(shù)跳變甚至直接丟波;連續(xù)式電容液位計(jì)容易被泡沫掛料,產(chǎn)生虛假液位;靜壓液位計(jì)倒是不怕泡沫遮擋,但它只能測壓力換算后的整體高度,分不清泡沫層和污水層。
那污水現(xiàn)場想測泡沫高度,到底該選什么液位計(jì)?下面按實(shí)際測量需求拆開說。
先分清你要測的是泡沫還是污水
很多選型踩坑,都是因?yàn)闆]把這兩個(gè)需求分開:
需求一:監(jiān)測泡沫頂部高度,用于防溢流、泡沫聯(lián)鎖控制。 這種情況80G高頻雷達(dá)液位計(jì)比較合適,能穩(wěn)定輸出連續(xù)測量信號。但要注意,它測的是泡沫表層高度,不是泡沫下方污水的真實(shí)液位。
需求二:測量泡沫下方真實(shí)污水液位,用于消化池進(jìn)水控制、水泵啟停聯(lián)鎖。 優(yōu)先選導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。靜壓液位計(jì)可以作為備選,但污水介質(zhì)密度波動大的時(shí)候,測量誤差會明顯增大。
需求三:只需要泡沫超限報(bào)警。 電容式泡沫檢測器,泡沫漲到警戒點(diǎn)位就輸出開關(guān)信號,常用于污水池防溢泡聯(lián)鎖。
泡沫為什么會讓液位測不準(zhǔn)
污水處理過程中,曝氣攪拌和微生物生化反應(yīng)都會在水面形成厚薄不一的泡沫層。超聲波液位計(jì)靠聲波測距,泡沫會吸收、散射聲波能量,回波信號大幅衰減,泡沫厚的時(shí)候甚至采集不到信號。
這里說一個(gè)很多人容易想當(dāng)然的誤區(qū):不少人以為雷達(dá)液位計(jì)可以直接穿透厚泡沫,測量下層污水液面。 實(shí)際工況中,質(zhì)地稠密的厚泡沫會直接反射微波信號,儀表優(yōu)先拾取的是泡沫表層的回波,而不是底層污水界面。選型的時(shí)候千萬不能想當(dāng)然。
80GHz調(diào)頻連續(xù)波毫米波雷達(dá)在泡沫工況下的核心優(yōu)勢,就是穩(wěn)定捕捉泡沫頂面位置。儀表測量精度可達(dá)±1mm,最小盲區(qū)0.1m;天線經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),抗粘附、抗結(jié)露,適合污水池潮濕、介質(zhì)容易沾污的現(xiàn)場環(huán)境。
各類液位計(jì)在泡沫工況下的表現(xiàn)對比
場景一:監(jiān)測泡沫頂部高度,防止溢泡
80G高頻雷達(dá)液位計(jì),量程可達(dá)150m,測量精度±1mm,0.1m小盲區(qū),淺水位場景同樣適用。3°窄波束匯聚微波能量,抗干擾能力強(qiáng);搭配PTFE護(hù)套天線,耐水汽、抗泡沫粘附,適合持續(xù)監(jiān)測泡沫表層高度。
有一點(diǎn)需要留意:只有泡沫很薄、分布稀疏的時(shí)候,儀表才有可能識別污水真實(shí)液面;泡沫一旦變厚、質(zhì)地稠密,測量數(shù)值就是泡沫上表面高度。
場景二:測量泡沫下方真實(shí)污水液位,管控進(jìn)出水
優(yōu)先選用導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。河自儀導(dǎo)波雷達(dá)依靠波導(dǎo)原理工作,微波沿著探桿定向傳輸,能量集中,不受泡沫層干擾,在污水界面形成有效回波,精準(zhǔn)讀取泡沫下方真實(shí)液位。
導(dǎo)波雷達(dá)量程30m,精度±10mm,很適合消化池、混合反應(yīng)池這類泡沫多發(fā)、需要掌握池內(nèi)真實(shí)水位的工藝場景。
靜壓液位計(jì)可以作為備選方案,本身不受泡沫遮擋影響;但污水懸浮物變化會改變介質(zhì)密度,懸浮物波動大的現(xiàn)場,測量偏差會隨之變大,選型需要謹(jǐn)慎評估。
場景三:泡沫高位報(bào)警,實(shí)現(xiàn)溢泡聯(lián)鎖
如果現(xiàn)場不需要持續(xù)讀取液位數(shù)值,只需要泡沫上漲到警戒高度觸發(fā)報(bào)警、聯(lián)鎖動作,電容式泡沫檢測器是性價(jià)比不錯(cuò)的選擇。儀表輸出開關(guān)量信號,多用于污水池防溢泡保護(hù)。
激光液位計(jì)為什么不推薦
激光液位計(jì)依靠光學(xué)反射測距,泡沫表面凹凸不平,會散射激光光束;污水池內(nèi)部水汽大,進(jìn)一步影響光路穩(wěn)定,測量數(shù)據(jù)波動大,可靠性不足。泡沫污水場景不建議選用。
現(xiàn)場安裝調(diào)試的幾個(gè)注意點(diǎn)
安裝位置方面,80G雷達(dá)液位計(jì)盡量安裝在池體中心,遠(yuǎn)離進(jìn)水口、攪拌區(qū)域,這些位置泡沫堆積嚴(yán)重,容易干擾回波。無法避開時(shí),可加裝導(dǎo)波管或旁通管,把測量點(diǎn)換到泡沫較少區(qū)域。
導(dǎo)波雷達(dá)安裝前核對探桿長度和池體深度,防止探桿觸碰池底;遠(yuǎn)離攪拌槳等活動部件,避免碰撞損壞儀表。
電容泡沫開關(guān)選型時(shí),結(jié)合污水導(dǎo)電性、池體材質(zhì)選型,保證報(bào)警點(diǎn)位符合工藝要求。
調(diào)試階段,根據(jù)現(xiàn)場泡沫實(shí)際情況調(diào)整增益、濾波、回波閾值,過濾虛假回波。主流雷達(dá)系列自帶虛假回波抑制算法,可以屏蔽池內(nèi)固定構(gòu)件帶來的干擾信號。
儀表最終配置需要結(jié)合現(xiàn)場工況評估,量程、防腐材質(zhì)、防護(hù)、防爆等參數(shù)均可按需定制。
選型速記
測泡沫頂部高度、防溢泡:80G高頻雷達(dá),80GHz調(diào)頻連續(xù)波,±1mm精度,150m量程,3°窄波束PTFE護(hù)套天線,測量泡沫表層高度。
測泡沫下層真實(shí)污水液位:導(dǎo)波雷達(dá),量程30m,精度±10mm;微波沿探桿傳輸,不受泡沫、蒸汽干擾,采集真實(shí)液面。
泡沫超限點(diǎn)位報(bào)警:電容式泡沫檢測器。
泡沫工況不推薦:超聲波液位計(jì);激光液位。
泡沫工況選型的核心就一句話:先明確測量目標(biāo),是測泡沫頂面,還是泡沫下方真實(shí)污水液位,再匹配對應(yīng)的物位測量技術(shù)。 80G高頻雷達(dá)搭配導(dǎo)波雷達(dá),可以覆蓋污水處理泡沫場景的兩大連續(xù)液位測量需求。