生物廢水處理因其高效率和低成本而在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。眾所周知,生物處理的基礎(chǔ)是利用微生物代謝有機物質(zhì),這些物質(zhì)隨后轉(zhuǎn)化為新的微生物。 有機物質(zhì)+O2+NH3+PO4 → 新細胞+CO2+H2O 這個過程產(chǎn)生了活性污泥,必須在引入新廢水后每天清除,否則處理廠的污泥將過剩,最終導(dǎo)致處理過程的惡化。 因此,活性污泥的持續(xù)管理對于污水處理廠的正常運行至關(guān)重要。
污泥液位測量的優(yōu)點 如圖1所示,在標準的生物廢水處理過程中,污泥管理在很大程度上依賴于污泥液位測量,可用于預(yù)沉淀池、后沉淀池和污泥濃縮池。準確的污泥測量不僅對常規(guī)污水處理廠操作至關(guān)重要,而且還提供了許多優(yōu)勢。 首先,通過控制適當?shù)奈勰嗷亓髁靠梢詫崿F(xiàn)節(jié)能,從而避免曝氣池中的能源浪費。其次,通過控制污泥濃縮池中適當?shù)某恋韯┗瘜W(xué)劑量可以實現(xiàn)成本節(jié)約。最后,通過控制輸送到消化池的污泥量可以實現(xiàn)電氣效率,從而提高沼氣-電能轉(zhuǎn)化率。避免了手動監(jiān)測,從而減少了工作量。 圖1,基本生物廢水處理過程和活性污泥處理過程 污泥液位的主要技術(shù) 有許多技術(shù)可用于污泥測量,本文將重點介紹污水處理廠中使用的主要技術(shù),并總結(jié)在表1中。 表1,污泥深度測定技術(shù)總結(jié) Sludge Judge是一種用于測量廢水處理系統(tǒng)中污泥沉降速率的設(shè)備。它由一個帶有內(nèi)部刻度的直立圓筒和一個底部加重的塞子組成。Sludge Judge用于測量污泥在池中的沉降速率,并提供污泥沉降量的直觀指示。 接觸傳感器方法利用傳感器(例如便攜式TSS光學(xué)計或pH計)直接測量污泥的物理參數(shù),從而確定污泥液位。這種方法易于使用,但需要對污泥物理特性有專業(yè)知識,并且傳感器必須經(jīng)常校準。 雷達傳感器利用電磁波(通常在1 GHz到100 GHz范圍內(nèi))來檢測物體并測量距離。它們發(fā)射電磁波并測量波從路徑中的物體反彈回來的時間。雷達傳感器具有高精度,可以在惡劣環(huán)境中工作;然而,它們可能會受到泡沫和氣泡的影響,并且其精度可能會因池中的障礙物而降低。 超聲波傳感器利用聲波來檢測物體并測量距離。它們發(fā)射高頻聲波(通常在20 kHz到200 kHz范圍內(nèi))并測量聲波從物體反彈回來的時間。 這些傳感器利用聲波測量傳感器與污泥表面之間的距離。 雷達傳感器和超聲波傳感器都是非接觸式傳感器,可以在惡劣環(huán)境中工作并連續(xù)監(jiān)測污泥液位。超聲波傳感器的投資成本遠低于雷達傳感器,因此在污水處理廠中的應(yīng)用非常受歡迎。
WTW IFL 700 IQ傳感器 賽萊默旗下品牌WTW IFL傳感器是一種基于超聲波測量原理的高效污泥液位傳感器,這款產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)受到高度評價。圖2顯示了IFL在污水處理廠后沉淀池中的典型位置。 圖2,IFL 700 IQ在二次沉淀池刮泥橋上的典型位置 與其他污泥傳感器相比,WTW IFL 700傳感器具有許多顯著優(yōu)勢,如下所示: 生物過程監(jiān)測 免維護非接觸清潔系統(tǒng) 無線射頻連接系統(tǒng) WTW IFL 700 IQ可以智能地過濾掉由浮泥、內(nèi)部配件或移動刮泥機引起的干擾信號,因此傳感器始終提供正確回聲跟蹤,即使在液壓湍流事件中也能保持穩(wěn)定的信號。 此外,其非接觸式清潔系統(tǒng)(圖3)可以去除氣泡和藻類及油脂層,而不會干擾信號接收。這使得工廠管理、清潔和維護以及現(xiàn)場工作對操作員來說更加容易。 圖3,WTW IFL 700 IQ傳感器。(a)IFL傳感器主體。(b)IFL傳感器底部;(c)IFL傳感器底部,即使在充滿藻類的應(yīng)用中也是如此 最后,WTW IFL 700 IQ傳感器還可以通過無線連接用于不同沉淀池。眾所周知,特別是在旋轉(zhuǎn)刮泥沉淀池中,很難設(shè)置污泥液位傳感器進行連續(xù)監(jiān)測。盡管可以在橋上安裝控制器和傳感器,但從橋到中央控制器甚至PLC的連接很難建立。圖4顯示,無線電連接可以克服這些挑戰(zhàn):它允許在橋上設(shè)置理想的測量位置,并方便與現(xiàn)有控制器的連接,從而輕松與PLC集成。 圖4,WTW IFL 700 IQ傳感器。設(shè)置一個主站和四個從站的無線電網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用案例 WTW IFL 700 IQ傳感器已在全球許多市政污水處理廠中應(yīng)用,比如使日本和韓國的旋轉(zhuǎn)刮泥沉淀池中的污泥液位連續(xù)監(jiān)測變得更加容易,在北京污水處理廠中實現(xiàn)了污泥液位數(shù)據(jù)收集的自動化,并幫助重慶飲用水廠更精確地投加沉淀化學(xué)品,從而節(jié)省了成本(圖5)。 圖5,WTW IFL 700 IQ傳感器在不同國家的應(yīng)用 總結(jié) 賽萊默旗下品牌 WTW IFL 傳感器是一種高效的基于超聲波測量的污泥液位傳感器,具有智能信號處理、低維護和無線射頻連接系統(tǒng)的優(yōu)勢,幫助客戶實現(xiàn)更好的污泥管理。