摘要(yào)：污泥處理處(chu)置是目前環(huán)保面臨的一(yī)個重點👄問題(ti)💰，而濃縮污泥(ní)的精确計量(liang)是污泥處理(li)處置環🔅節中(zhōng)經常遇到的(de)問題。讨論了(le)污水處理廠(chǎng)濃縮污泥常(chang)用的三種 流(liu)量計 計量方(fāng)式及原理，通(tōng)過分析三種(zhǒng)計量方式下(xià)濃縮污泥計(jì)量的❌誤差，總(zǒng)結出三種計(jì)量方式的适(shi)用範圍，爲污(wū)水處理廠濃(nóng)縮污泥計量(liang)提供參考。
1.引(yǐn)言
　　随着我國(guo)社會經濟和(he)城市化的發(fa)展，污水處理(lǐ)設施建設得(de)到🏃🏻‍♂️了髙速發(fa)展。根據2016年住(zhu)房城鄉建設(she)部公布的全(quan)國城鎮污水(shuǐ)處理設施2016年(nian)第三季度建(jian)設💛和運行統(tǒng)計情況，截止(zhi)2025年12月底✉️，全國(guo)累計建成污(wu)水處理廠3976座(zuò)，污水處理能(neng)力達1.7億立方(fāng)米／日。污水處(chù)理過程中會(hui)産生大量的(de)剩🏃餘污泥，經(jīng)重力濃縮池(chí)濃縮後的濃(nóng)縮污泥含水(shuǐ)率仍高達98％左(zuǒ)右，污泥中含(hán)有🛀大量的有(yǒu)機物，如蛋白(bai)質🈚、碳水化合(he)物等物質難(nán)以降解，污水(shuǐ)處理廠大多(duō)采用離心脫(tuo)水⁉️機将濃縮(suo)污泥脫水到(dao)含水率80％，或者(zhe)采用闆框壓(ya)濾機将濃縮(suō)污泥壓榨到(dao)含水率60％後，再(zài)無深度處理(li)工藝。
　　污泥處(chu)理處置屬于(yú)固體廢物處(chu)理處置範疇(chou)，是污水處⛷️理(li)廠面臨的一(yī)個跨領域問(wen)題，目前國内(nei)很少♈有污水(shui)處理廠配套(tào)💃🏻建設污泥處(chu)理處置設施(shī)，大多🙇🏻采用與(yu)固體廢物處(chu)理單位合❗作(zuo)協同處置污(wū)泥，2家單位污(wū)泥交接模式(shi)一般是由污(wu)水處理廠将(jiāng)含水率80％或60％的(de)污泥裝車轉(zhuan)運至合作單(dān)位協同處置(zhi)，産生的污泥(ni)運輸費用較(jiào)髙，另外還有(you)一種較爲經(jīng)濟污泥交接(jiē)模式：污水處(chu)理廠将重力(li)濃縮池出來(lai)的濃縮污泥(ní)直接經管道(dao)💜輸送至協同(tóng)處置單位協(xie)同處置，不産(chan)生👨‍❤️‍👨運輸費用(yong)，對廠内環境(jìng)也有較大改(gǎi)善。
2.濃縮污泥(ni)計量方式
　　由(yóu)于濃縮污泥(ni)處置費用結(jie)算需要換算(suan)成爲含水率(lǜ)80％污泥🍓計量，但(dan)管道中濃縮(suō)污泥MLSS不可控(kòng)，并且濃度分(fen)布不均勻，導(dao)緻單位時間(jian)内通過的濃(nóng)縮污泥幹基(ji)難以準确計(jì)㊙️量。解決方案(an)有三種，介紹(shào)如下：
2.1方式一(yī)：濃度計與流(liú)量計組合計(jì)量
2.1.1計量原理(lǐ)
　　由于單位時(shi)間内通過管(guan)道濃縮污泥(ní)幹基的質量(liang)與濃縮污泥(ni)的濃度、體積(ji)二者相關，因(yīn)而在管道上(shàng)選擇串聯安(ān)裝💚污泥濃度(du)計與流量計(ji)，由上位機同(tong)㊙️時控制污泥(ní)濃度計和流(liu)量計，在每個(ge)單位時間周(zhou)期内同時測(ce)量通過濃縮(suo)污泥的MLSS和流(liu)量Ｑ，MLSS與Ｑ的乘積(ji)就是1個單位(wèi)😍時間周期内(nei)🐕的污泥幹基(ji)量，再累加經(jīng)過的每個單(dan)位時間周期(qi)污泥幹基量(liang)，最後換算成(chéng)爲含水率80％的(de)結算污泥量(liàng)🏃。具體計算👅公(gōng)式如下：

MLSSn－－第ｎ個(ge)單位時間周(zhōu)期内平均污(wū)泥濃度（單位(wei)：g/L）；
Ｑn－－第ｎ個單位時(shi)間周期内平(ping)均流量（單位(wèi)：m3／h）；
2.1.2計量誤差分(fèn)析
　　濃度計精(jing)度爲±5％，流量計(jì)精度爲±2％，按上(shang)述公式計算(suan)理論🏃🏻最大累(lèi)積誤差爲±10％。在(zài)實際應用中(zhong)，發現上位機(ji)中🥵單位時間(jiān)✌️周期👣的取值(zhi)大小對計量(liang)結果影響較(jiào)大。當單位時(shi)間周☂️期取值(zhí)💜較小時，儀表(biǎo)的平均濃度(dù)值較爲準确(què)🏃，但平均流量(liàng)值誤差較大(dà)；當單🐕位時間(jiān)周🔴期取值較(jiào)大♉時，儀表的(de)平均流量值(zhí)較爲準确，但(dan)平🏃‍♂️均濃度值(zhi)誤差較大。經(jīng)反複調試上(shang)位機單位⭐時(shi)間周期值繪(huì)制流ｆT值誤差(chà)與濃度值誤(wù)差的關系曲(qu)線如💃下：

　　由圖(tu)1可知要滿足(zu)2個儀表誤差(cha)同時最小，單(dan)位時間周期(qī)取值必須在(zai)2條曲線的交(jiāo)點處，這個交(jiao)點處的☀️誤差(chà)即爲☂️該計🆚量(liang)方式的✌️固定(ding)誤差。
2.1.3方式一(yī)結論
　　經過一(yi)年的數據比(bǐ)對，該計量方(fang)式在實際應(yīng)用中的☂️計量(liàng)⁉️誤差約±10％左右(yòu)。該計量方式(shì)總體上誤差(cha)較大🐆，在不考(kǎo)慮儀表自身(shēn)誤差的情況(kuang)下，還存在一(yi)個無法消除(chú)的固定誤差(chà)，造成這個✊同(tong)定誤👉差的原(yuán)因是由于2個(gè)儀表無法同(tong)時工作在✌️最(zuì)佳單位時間(jian)周期裏。2.2方式(shì)二：新🔴建濃縮(suo)計量池，采用(yong)液位計與濃(nóng)度計組合計(ji)量
2.2.1計量原理(lǐ)
　　由于在第一(yī)種計童方式(shì)中，儀表測量(liàng)的濃度值和(he)體積值都在(zài)❗不斷變化，産(chǎn)生誤差較大(da)。要使測量值(zhi)固定可以🔴采(cai)用增加濃縮(suo)泥計量池的(de)方式，将濃縮(suo)污泥暫存到(dao)計童池中，由(you)上位機控制(zhì)關閉計量池(chi)進、出閥門并(bìng)攪拌均勻後(hou)，濃縮✌️污泥的(de)MLSS值和體積均(jun1)👄爲定值，再通(tōng)過液位計、濃(nóng)度計分别測(ce)量，利用池體(ti)底面積和液(yè)位差計算濃(nóng)縮污泥體積(jī)，用下列👅公式(shi)計算出含水(shuǐ)率80％污泥量：

Ｓ底(di)－－濃縮池底面(mian)積（單位：m2）
h1－＿注滿(mǎn)後液位（單位(wèi)：m）
h2—放空後液位(wei)（單位：m）
MLSS－－污泥濃(nong)度（單位：g/L）
2.2.2計量(liang)誤差分析與(yu)改進
　　濃度計(jì)精度爲±5％，液位(wei)計精度爲±0.1％，按(àn)上述公式計(jì)算理論最大(da)累積誤差爲(wèi)±5％。在實際應用(yong)中，發現雖然(rán)濃縮污泥經(jīng)過均勻攪拌(bàn)，但計📐量池中(zhong)MLSS仍然呈現出(chū)上下不均勻(yun)⭕狀态，且越接(jie)近池底部MLSS越(yuè)大，導緻污泥(ni)濃度計探頭(tou)安🌈裝髙度對(duì)計量結果影(yǐng)響較大。爲客(ke)觀反映計量(liàng)池中的濃度(dù)分布狀況，需(xū)要改進濃度(dù)值測量方法(fǎ)，在計量🛀🏻池内(nèi)的上半部中(zhōng)間和下半部(bù)中間，且不同(tong)方位的位置(zhì)安裝2台污泥(ní)濃度計，如圖(tú)2所示：


Ｓ底－－濃縮池底(di)面積（單位：m2）
h1－－注(zhù)滿後液位（單(dān)位：m）
h2－－放空後液(yè)位（單位：m）
MLSS1－－高位(wèi)污泥濃度（單(dan)位：g/L）
MLSS2－－低位污泥(ni)濃度（單位：g/L）
2.2.3方(fāng)式二結論
　　經(jīng)過一年的數(shu)據比對，該計(ji)量方式在實(shi)際應用中🥰的(de)計量❤️誤差約(yue)±5％左右。改進後(hòu)濃度值得到(dào)了校正，提高(gao)了濃縮污泥(ní)🎯計量的準确(que)性，同時在攪(jiao)拌過程中對(dui)比MLSS，和👄抓＾的差(chà)值可以判斷(duàn)濃縮污泥的(de)均勻程度，确(que)定經濟⭐攪拌(bàn)時長提高運(yùn)行🏃‍♀️效率。2.3方式(shi)三：采用科氏(shì)力質量流🔴量(liàng)計計量
2.3.1科氏(shì)力質量流量(liang)計原理
　　科氏(shì)力質量流量(liàng)計是一種用(yòng)于直接測量(liàng)液體質🚶‍♀️量和(hé)密度的儀器(qì)，不僅可以測(ce)量氣體、液體(ti)，還适應兩相(xiàng)液體的測量(liàng)，是一種髙精(jīng)度的測A儀器(qi)。廣泛應用于(yú)含有固體‼️顆(ke)粒液體的工(gōng)業領域，如金(jin)礦砂、造🈲紙、污(wū)水等👉行業。
　　科(ke)氏力質量流(liú)量計是根據(ju)科氏力原理(li)來測量流體(tǐ)的質童流量(liang)和介質密度(dù)的，科氏力是(shi)指物體在🈲旋(xuán)轉系統中做(zuò)直線運動時(shi)所受的力。
ＦC＝2m（Ｖ＊ω）
ＦC——科(kē)氏力
m——移動物(wù)體的質量
Ｖ—－旋(xuan)轉或振動時(shi)的徑向速度(du)
ω—－角速度
　　科氏(shi)力與運動流(liu)體的質量m、速(sù)度ｖ成正比即(jí)與流體的❌質(zhì)🔴量流量成正(zheng)比，科氏力質(zhi)量流量計用(yong)測量管的振(zhen)動來代替恒(heng)定🏒的角速度(du)，在測量管進(jìn)出口檢測振(zhen)動的相位差(cha)，相位差大小(xiao)同質量⛹🏻‍♀️流量(liàng)成正比。同時(shí)質量流量計(ji)測量管的諧(xie)振頻率與測(ce)量管内㊙️的介(jiè)質密度成反(fǎn)比，即介質密(mi)度越大測量(liàng)管諧振頻率(lü)越小。

2.3.2方式三(san)計量原理
　　采(cai)用質量流量(liang)計可以直接(jiē)測量出濃縮(suo)污泥的流量(liang)、密🏃🏻度、溫度✂️，污(wū)泥濃度不能(néng)直接測量，需(xu)要通過密度(dù)換算。但由于(yú)💯相同⛱️濃度下(xia)不同溫度時(shí)的密度是不(bú)一樣的，在計(jì)算濃度時還(hái)要🏃🏻考慮介質(zhi)的溫度膨脹(zhàng)系數，所🥰以介(jie)質密✊度與濃(nong)度的關系并(bìng)非簡單的數(shù)學公式關系(xì)，而是三維的(de)關系。濃度計(ji)算數學模型(xíng)算法如下：
C=A0+ Arρ+Arρ2+ Arρ3+ Arρ4+B0+ BrT + BrT2+ BrT3
C——介(jie)質濃度
P——介質(zhì)密度
T——介質溫(wēn)度
A0…A4一一密度(dù)系數
B0…A3——溫度系(xì)數
對應的密(mì)度、溫度、濃度(dù)三維關系圖(tu)如圖3所示：
　　在(zài)該計量方式(shi)中，儀表廠家(jiā)前期須建立(li)關于濃縮污(wū)泥濃度、密度(dù)、溫度的三維(wei)數學模型，确(que)定各項系數(shu)，再将質量流(liú)✊量計測量的(de)密度和溫度(du)值輸人到儀(yi)表的計算儀(yi)内，通過計算(suàn)儀内置的功(gong)能計算出污(wu)泥濃度，最後(hou)通過質量流(liu)量計的流量(liang)值與污泥濃(nóng)度值計算出(chu)含水率80％污泥(ni)量，計算公式(shì)如下:

2.3.3方式三(san)精度分析
　　目(mù)前國内質量(liàng)流量計90％依賴(lài)國外生産廠(chang)家的進口産(chan)品，精度在±0.1％~±0.05％之(zhi)間，國産質量(liang)流量計處于(yú)“先模仿，在創(chuàng)新”階段，精度(dù)在±0.2％~±0.5％，主要應用(yong)于石油、化工(gong)、食品等以質(zhi)量流量計量(liàng)結算的行業(ye).
濃縮污泥計(ji)量也屬于質(zhì)量流量計量(liàng)結算範疇，但(dàn)在💛國内暫未(wei)找到采用質(zhì)量流量計的(de)項目案例，原(yuan)⁉️因是質量流(liú)量計相對于(yu)其它儀表價(jià)格偏高，考慮(lǜ)成本因素而(er)選擇了其💘它(ta)儀表。但在該(gāi)方式中，隻采(cai)用一台質量(liang)流量計就可(ke)以完成計量(liàng)，比其它方式(shi)📐中需要多台(tai)儀表組合計(ji)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量的精度有(you)大幅提高。
3.結(jie)論
3.1對比分析(xi)
　　綜合對比以(yǐ)上三種計量(liàng)方式，方式一(yī)投資最少，計(ji)量精度較低(di)約±10％左右；方式(shì)二投資相對(dui)較高，須新建(jian)濃縮計量池(chi)，但計量❄️精度(dù)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻相對較高約(yuē)±5％左右；方式三(sān)計量精度最(zuì)高☎️約±1％左右，但(dan)前期安裝調(diao)試周期較長(zhǎng)❄️，儀表投資較(jiao)高。
3.2适用範圍(wei)
　　在項目計量(liàng)精度要求較(jiao)髙時，可選用(yong)質量流量計(jì)計量；在項目(mu)用地滿足條(tiáo)件時，可采用(yòng)新建濃縮計(jì)🧡量池計量；在(zai)項目投資受(shou)限制，且對計(ji)量精度要求(qiú)不髙時🈲，可采(cai)用濃度計與(yǔ)流量計組合(hé)🤞計量。

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