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明渠(qu)流量計(jì)在PTA污水(shuǐ)處理的(de)應用
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摘(zhāi)要:明渠(qú)流量計(ji)
在實際(ji)測量中(zhōng),經常會(huì)出現因(yīn)設計、儀(yi)表選型(xing)、量水堰(yan)㊙️槽加工(gong)🚶♀️、儀✌️表安(an)裝及調(diao)試不當(dang)等諸多(duō)原因造(zào)成的測(cè)量誤差(chà),從🌈而對(duì)下遊的(de)污水處(chu)理造成(chéng)影響。介(jiè)紹了明(míng)渠流量(liàng)👅計的測(ce)量原理(li)及量水(shuǐ)堰槽的(de)結構要(yao)求,并結(jié)合實際(ji)應🌈用提(ti)出了選(xuan)型及安(an)🈚裝調試(shi)等的注(zhù)意事項(xiàng),以減小(xiao)測量誤(wù)差。
近年(nian)來,随着(zhe)民衆環(huán)保意識(shí)的增強(qiang),國家環(huan)保部門(men)對工業(ye)污水排(pai)放的要(yào)求越來(lái)越嚴格(ge),明渠流(liú)量計以(yi)其非接(jiē)觸測量(liang)及可用(yong)于敞開(kāi)渠道的(de)優勢,在(zài)污水處(chu)理裝置(zhì)中得到(dào)了廣泛(fàn)應用。結(jié)合工程(cheng)案例對(duì)明渠流(liu)量的工(gōng)作原🙇♀️理(lǐ)及應用(yong)進行歸(guī)納、分析(xi).總結,以(yǐ)供同行(hang)參考。
1測(cè)量原理(li)及計算(suan)公式
1.1測(cè)量原理(li)
明渠流(liu)量計由(you)量水堰(yan)(槽)和水(shui)位流量(liang)轉換儀(yi)表(二🏃🏻次(ci)儀✌️表)組(zu)成,其中(zhong)二次儀(yí)表除完(wan)成水位(wèi)流量轉(zhuan)換外,還(hái)顯示瞬(shùn)時🌂流量(liàng)和累積(ji)流量。在(zai)流體流(liú)經标準(zhun)堰或槽(cáo)時,将形(xing)‼️成液位(wèi)與流量(liàng)❌的對應(yīng)關系,二(èr)次儀👅表(biǎo)測量液(yè)位,再根(gen)據相應(yīng)公式(儀(yi)表内部(bù)微處理(lǐ)器運算(suan))轉換成(chéng)流量進(jìn)行顯⚽示(shì)。常用超(chao)聲回波(bo)測距法(fǎ)來測量(liàng)液位,超(chāo)聲波固(gu)定探頭(tóu)安裝在(zài)量水堰(yàn)(槽)水位(wei)觀測點(diǎn)上方。
1)堰(yan)。在流道(dao)中設置(zhi)上部有(you)缺口的(de)闆壁,流(liu)體被堰(yan)擋住✏️,水(shui)位有--定(ding)升高,然(ran)後通過(guò)缺口向(xiang)下遊側(ce)流去。這(zhè)✊時闆壁(bi)上遊側(ce)水位與(yu)流量有(yǒu)對應關(guan)系,通過(guo)測量水(shui)位可以(yi)計算出(chū)流量✊值(zhí)。根據🈲缺(que)口形狀(zhuàng),分爲三(san)角堰、矩(ju)形堰、等(děng)寬堰等(deng)。
2)槽。敞開(kāi)流道的(de)某部分(fèn)節流時(shi),該處的(de)流速增(zēng)大,同🧑🏽🤝🧑🏻時(shí)該部🐆分(fen)的水位(wei)下降,測(cè)量水位(wèi)的下降(jiang)量求流(liu)量的裝(zhuang)置叫做(zuò)水🛀槽。常(cháng)用的水(shui)槽有巴(bā)歇爾水(shuǐ)槽和帕(pà)爾默·玻(bō)魯斯水(shui)💜槽。
因篇(piān)幅有限(xian),文中僅(jin)介紹三(sān)角堰、矩(jǔ)形堰及(ji)巴歇爾(er)槽✍️的⭕測(cè)👨❤️👨量原理(lǐ)及計算(suan)公式。
1.2流(liú)量計算(suàn)公式
1)三(san)角堰結(jié)構如圖(tú)1所示,三(sān)角堰流(liú)量公式(shi)如下:
式(shi)中:qv--體積(jī)流量,m³/s;Ce--流(liú)量系數(shù)(需查表(biao));θ--角缺口(kou)夾角,20°≤θ≤100°;he--有(you)效🤞水頭(tóu),m,he=h+Kh(h-實測水(shui)🙇🏻頭,m,Kh--水頭(tou)修正系(xì)數)。
2)矩形(xíng)堰結構(gou)如圖2所(suo)示,矩形(xing)堰流量(liàng)公式如(rú)下:
式中(zhōng):be--有效堰(yan)口寬度(dù),m,be=b+Kb(b-實測堰(yàn)口寬度(dù),m,Kb--寬度修(xiū)正系數(shu))
3)巴歇爾(ěr)槽爲矩(ju)形橫斷(duàn)面短喉(hou)道槽,由(yóu)喉道上(shàng)遊均勻(yun)收縮段(duan)、喉道段(duàn)和喉道(dào)下遊均(jun)勻擴散(sàn)段組成(chéng),如圖3所(suo)示。根據(jù)喉道寬(kuan)度分爲(wei)三種類(lèi)型:小型(xíng)槽(b=0.076,0.152,0.228m)、标準(zhǔn)💯型槽(0.25m≤b≤2.4m)和(he)⭕大型槽(cao)(3.05m≤b≤15.24m)。因篇幅(fú)有限,文(wén)中僅介(jiè)紹标準(zhun)型槽的(de)水位流(liu)量關系(xì)。巴歇爾(er)槽流量(liang)公式如(rú)下:
式中(zhōng):b-喉道寬(kuān)度,m;ha--實測(ce)水頭,m。
2結(jié)構技術(shù)要求
每(mei)種堰或(huo)槽都有(you)一定的(de)結構要(yào)求,如量(liang)水堰(槽(cao))結✉️構達(dá)不到要(yao)求,即便(biàn)明渠流(liú)量計的(de)選型和(he)安裝再(zài)仔細,測(ce)量結果(guǒ)也會大(da)打折扣(kòu)。
2.1三角堰(yan)的結構(gou)要求
1)堰(yàn)闆上遊(you)面爲平(píng)面,在表(biao)面上任(rèn)意兩點(dian)間的連(lian)線💁與垂(chui)直于🎯軸(zhóu)線的平(ping)面之間(jiān)的斜率(lü)應小于(yu)1%。
2)三角形(xing)缺口堰(yàn)頂線bc,cd爲(wei)直線。
3)三(sān)角形缺(que)口夾角(jiao)(0)平分線(xiàn)O'O'與堰闆(pan)中垂線(xiàn)OO應重合(he)。
4)堰闆項(xiàng)面ab,df在同(tóng)一水平(píng)面内,與(yǔ)三角形(xing)缺口角(jiao)度平♻️分(fen)線🔞O'O''成90°。
5)堰(yàn)闆堰口(kou)加工要(yào)求如圖(tu)4所示,堰(yàn)口頂面(mian)爲平面(mian),與堰闆(pan)上遊面(miàn)🧡相交處(chu)成銳緣(yuán)狀态,若(ruò)堰口銳(rui)緣處被(bei)磨圓,其(qi)圓弧半(ban)徑不🙇🏻能(néng)大于0.25mm。堰(yan)口頂面(miàn)寬度爲(wei)1~2mm,允許寬(kuān)度不得(de)超出0.8~3.0mm。堰(yàn)口表🐕面(miàn)應無毛(mao)刺和刮(guā)痕,表面(mian)粗糙度(dù)爲3.2。
6)堰闆(pǎn)上遊面(miàn)距堰頂(ding)20~50mm範圍内(nei)要求加(jia)工成光(guāng)滑表面(miàn),粗🐅糙度(du)爲⭕3.2,在💔此(ci)範圍内(nei)一般不(bu)得有凸(tu)出物,如(ru)采用💃螺(luo)栓安裝(zhuāng)堰闆時(shí),其螺栓(shuan)⛱️凸出物(wù)不得超(chāo)出于堰(yan)闆上遊(yóu)面成1:10坡(pō)度的斜(xié)面。
7)當堰(yàn)闆厚度(du)大于堰(yan)口頂面(mian)寬度(1~2mm)時(shi),超出堰(yan)口頂面(mian)寬度部(bu)分應🐆加(jiā)工成斜(xie)面,斜面(mian)與頂面(miàn)夾角不(bú)得小于(yú)45°,斜面表(biao)面粗糙(cao)度爲3.2。
2.2矩(jǔ)形堰的(de)結構要(yao)求
1}矩形(xing)缺口中(zhōng)垂線應(ying)與行近(jìn)渠槽中(zhōng)心線相(xiàng)重合,側(ce)緣(ac,fd)與底(di)緣(cd)交角(jiao)爲90°,如圖(tú)5所示。
2)堰(yan)闆要求(qiú)與2.1節第(dì)1)條相同(tong)。
3)矩形缺(quē)口側緣(yuan)(ac,fd)及底緣(yuan)(cd)均爲銳(rui)緣堰口(kǒu),加工要(yao)求與2.1節(jiē)第5)~7)條相(xiàng)同。
2.3巴歇(xiē)爾槽的(de)結構要(yào)求
1)進口(kou)收縮段(duan)要求底(dǐ)面嚴格(gé)水平,兩(liǎng)側邊牆(qiáng)與底面(miàn)垂直與(yǔ)縱軸線(xiàn)成1:5的比(bi)值對稱(cheng)收縮。喉(hóu)道段兩(liǎng)側邊牆(qiang)互相平(ping)🥵行,寬度(du)(b)尺寸正(zheng)确。爲了(le)預防超(chao)出設計(ji)标準的(de)洪水漫(man)溢,進口(kǒu)收縮段(duan)邊🔞牆高(gao)度應增(zeng)加0.35~0.50m超高(gao)。
2)上下遊(you)翼牆長(zhǎng)度取決(jué)于河渠(qu)的寬度(du),要求翼(yì)牆插人(ren)河渠兩(liǎng)岸的長(zhǎng)度不得(dé)少于0.4~0.5m。
3)大(da)型巴歇(xie)爾槽可(kě)用混凝(ning)土材料(liao)建造,糙(cao)率要求(qiu)小于🌂0.017。小(xiǎo)型巴歇(xiē)爾槽可(kě)用塑料(liào)或玻璃(lí)鋼材料(liao)建造。
3PTA污(wu)水處理(li)工藝簡(jian)介
3.1概述(shù)
PTA裝置生(shēng)産過程(chéng)中,排出(chū)的混合(he)廢水含(hán)有對苯(ben)二甲酸(suan)、苯二甲(jiǎ)酸、苯甲(jiǎ)酸、醋酸(suān)甲酯、醋(cu)酸等污(wū)染物,對(duì)水體有(you)✔️較大的(de)污染和(hé)危害。生(shēng)産廢水(shuǐ)首先經(jīng)過換熱(rè)、沉澱、水(shuǐ)量水質(zhi)調節及(ji)中和工(gong)序後,進(jin)人UASB厭氧(yang)池;UASB出水(shui)經冷卻(que)塔降溫(wēn)後,與經(jing)過集水(shuǐ)井提升(shēng)的其他(tā)廢水混(hun)合,一起(qǐ)🥵進人兩(liang)段好氧(yǎng)系統,分(fèn)别爲射(she)流曝氣(qi)池及微(wei)孔曝🔱氣(qi)🧑🏾🤝🧑🏼池;再經(jīng)過濾池(chí)去除懸(xuan)浮物、臭(chou)氧接🔞觸(chu)池進行(háng)高級氧(yang)♉化曝氣(qì)生物濾(lü)池🧡進-一(yī)步去除(chú)COD;最後廢(fei)水進人(rén)絮凝過(guò)🥰濾池,通(tōng)過絮凝(níng)及過☂️濾(lǜ)機制,保(bao)證出水(shui)水質達(da)标。
3.2量水(shuǐ)堰(槽)選(xuǎn)用原則(ze)
選擇量(liang)水堰(槽(cáo))時,除了(le)要考慮(lǜ)渠道内(nei)流量的(de)大小,還(hai)要🔅考慮(lü)渠道内(nèi)水的流(liú)态,是否(fǒu)能形成(cheng)自由流(liu)。流📧量小(xiǎo)于2400L/min時,一(yī)般應選(xuan)擇三角(jiǎo)堰。大于(yu)2400L/min時,-般應(yīng)選擇巴(bā)歇爾槽(cáo)。如果流(liú)量大于(yu)2400IL./min,而渠道(dao)内水位(wei)🍉落差又(yòu)較大🛀🏻時(shí),可以選(xuan)⛹🏻♀️擇矩形(xing)堰;條件(jiàn)允許,最(zuì)好選擇(ze)巴歇爾(er)槽。因巴(ba)歇爾槽(cáo)的水位(wèi)與流量(liang)關系是(shì)由實驗(yan)标定出(chū)來的,而(er)且對上(shàng)遊行進(jin)渠槽條(tiáo)件要求(qiú)較低,而(er)♌三角堰(yàn)和矩形(xíng)堰的水(shuǐ)位與流(liú)量關系(xi)來源于(yú)理論計(ji)算,易忽(hu)視一些(xie)使用條(tiáo)件,帶來(lai)附加誤(wù)差。設計(ji)的UASB厭氧(yǎng)池受安(an)裝條件(jiàn)影響,多(duō)選用三(san)角堰或(huo)矩形堰(yan),其污水(shuǐ)流量測(cè)量多選(xuǎn)用明渠(qú)流量計(jì),并采用(yong)✍️分體式(shì)安‼️裝,即(ji)超聲波(bō)探頭和(he)變送器(qì)分開安(ān)裝。
4儀表(biao)選型及(ji)安裝注(zhù)意事項(xiàng)
4.1選型注(zhu)意事項(xiàng)
1)用于過(guo)程控制(zhi)的場合(hé),根據控(kong)制要求(qiú)選擇不(bu)同精度(du)等級的(de)儀表;有(you)些無需(xu)作正确(què)控制和(he)計量的(de)場合,可(ke)🈚以選擇(ze)精度等(deng)級稍低(di)的儀表(biǎo),如1.5級、2.5級(ji),甚至4.0級(jí),這時也(ye)可以選(xuan)用價格(ge)低廉的(de)插人式(shi)明渠流(liú)量計。
2)根(gen)據不同(tóng)的量水(shui)堰(槽)種(zhǒng)類.形狀(zhuàng)、材質,選(xuan)擇不同(tong)的⛱️計算(suan)公式進(jìn)行參數(shù)設置。
3)根(gēn)據使用(yong)場合的(de)溫度環(huán)境選擇(zé)合适的(de)産品。
4.2安(ān)裝注意(yi)事項.
1)儀(yí)表探頭(tou)和最高(gāo)液面距(jù)離必須(xū)大于盲(máng)區。
2)儀表(biao)探頭安(ān)裝高度(du)必須小(xiao)于量程(cheng)。
3)探頭必(bi)須垂直(zhí)液面,探(tàn)頭與液(yè)面間不(bú)能有管(guan)道或其(qí)他✌️障礙(ài)物阻擋(dǎng)。
4)探頭必(bì)須安裝(zhuāng)在渠道(dao)中央。
5)探(tan)頭須安(ān)裝在水(shuǐ)堰(槽)的(de)上遊,一(yī)般距堰(yàn)口(4~5)實測(ce)水頭高(gao)度位💃🏻置(zhì)(巴歇爾(er)槽探頭(tóu)須安裝(zhuang)在喉道(dào)入口處(chù))。
6)探頭發(fā)射角内(nei)不能有(you)障礙物(wu)。
7)探頭避(bi)免放在(zài)太陽直(zhí)射的地(dì)方(可加(jia)裝遮陽(yáng)罩)。
8)不要(yào)安裝在(zài)高壓、高(gāo)電流以(yi)及強電(diàn)磁場的(de)電氣設(shè)備旁邊(biān)。
5儀表參(cān)數設置(zhi)
明渠流(liu)量計安(an)裝完畢(bi)後,需進(jin)行液位(wei)校準及(ji)流量參(cān)😍數🈲設♉定(ding)。有效液(ye)位高度(dù)根據量(liang)水堰(槽(cáo))不同而(er)有⭕不同(tóng)的定義(yi),如巴歇(xiē)爾槽-般(bān)旁邊有(you)安裝儀(yi)表的連(lian)通測量(liang)管,管内(nei)液位即(jí)實際液(yè)位;三角(jiao)堰和矩(ju)形堰是(shi)缺口以(yi)上部分(fen)的液位(wèi)爲有效(xiao)液位。實(shi)測有效(xiào)液位、校(xiào)準液位(wèi)時,盡量(liang)要保持(chí)液面相(xiàng)對平靜(jìng)、穩定。
參(cān)數設定(ding)根據不(bu)同廠家(jia)的産品(pin)而略有(yǒu)差别,但(dan)大同小(xiǎo)異。一般(ban)需根據(jù)堰(槽)種(zhǒng)類選擇(zé)設定編(biān)碼,輸入(ru)堰(槽)尺(chi)寸參數(shù)🌈,然後進(jìn)人♉液位(wei)模式進(jìn)行液位(wèi)校準,再(zài)進人💛流(liu)量模💋式(shì)進行測(ce)量(具體(tǐ)設置需(xu)參閱選(xuan)型🔅産品(pin)調試說(shuō)明書)。
6結(jié)束語
明(ming)渠流量(liàng)計主要(yào)與各種(zhǒng)标準堰(yàn)或槽配(pei)套,用于(yu)各類敞(chang)開式㊙️流(liú)道水量(liàng)的計量(liàng)或監測(cè)。明渠流(liu)量計因(yin)♌其本身(shēn)的🔞特點(dian)而廣泛(fan)應用在(zai)水利工(gong)程及污(wū)水處🔅理(lǐ)裝置的(de)測量中(zhōng),并具🤩有(you)其他儀(yí)表的優(you)越性。在(zài)選用時(shi),盡量消(xiao)除或減(jiǎn)小誤差(chà)帶來的(de)影響,不(bú)僅提高(gao)了該儀(yi)表的可(ke)靠性和(he)正确性(xìng),而且對(duì)于整個(ge)裝置🔞的(de)生産平(ping)穩運行(háng)也具有(you)重要意(yi)義。
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