摘要(yao)：污泥(ni)處理(li)處置(zhi)是目(mu)前環(huan)保面(mian)臨的(de)一個(ge)重點(dian)問題(ti)，而濃(nong)縮污(wu)泥的(de)精确(que)計量(liang)是污(wu)泥處(chu)理處(chu)置環(huan)節中(zhong)經常(chang)遇到(dao)的問(wen)題。讨(tao)論了(le)污水(shui)處理(li)廠濃(nong)縮污(wu)泥常(chang)用的(de)三種(zhong) 流量(liang)計 計(ji)量方(fang)式及(ji)原理(li)，通過(guo)分析(xi)三種(zhong)計量(liang)方式(shi)下濃(nong)縮污(wu)泥計(ji)量的(de)誤差(cha)，總結(jie)出三(san)種計(ji)量方(fang)式的(de)适用(yong)範圍(wei)，爲污(wu)水處(chu)理🌏廠(chang)濃縮(suo)污泥(ni)計量(liang)提供(gong)參考(kao)。
1.引言(yan)
　　随着(zhe)我國(guo)社會(hui)經濟(ji)和城(cheng)市化(hua)的發(fa)展，污(wu)水處(chu)理設(she)施建(jian)設得(de)到了(le)髙速(su)發展(zhan)。根據(ju)2016年住(zhu)房城(cheng)鄉建(jian)設部(bu)公布(bu)的全(quan)🛀🏻國城(cheng)鎮污(wu)水處(chu)理設(she)施2016年(nian)第三(san)季度(du)建設(she)⭐和運(yun)行統(tong)計情(qing)況，截(jie)止2025年(nian)11月底(di)，全國(guo)累計(ji)建成(cheng)污水(shui)處理(li)廠3976座(zuo)，污水(shui)處理(li)能力(li)達1.7億(yi)立方(fang)米／日(ri)。污水(shui)處理(li)過程(cheng)中會(hui)産🧑🏾‍🤝‍🧑🏼生(sheng)大量(liang)的剩(sheng)餘污(wu)泥，經(jing)重✌️力(li)濃縮(suo)池濃(nong)縮後(hou)的濃(nong)縮污(wu)泥含(han)水率(lü)仍高(gao)達98％左(zuo)右，污(wu)泥中(zhong)含有(you)大量(liang)的有(you)機物(wu)，如蛋(dan)白質(zhi)、碳水(shui)化合(he)物等(deng)物質(zhi)難以(yi)降解(jie)，污水(shui)處理(li)廠大(da)多采(cai)用離(li)心脫(tuo)水機(ji)将濃(nong)縮污(wu)泥脫(tuo)水到(dao)含水(shui)率80％，或(huo)者采(cai)用闆(pan)框壓(ya)濾機(ji)将濃(nong)💃🏻縮污(wu)⭕泥壓(ya)榨到(dao)含水(shui)率60％後(hou)，再無(wu)💛深度(du)處理(li)工藝(yi)🌂。
　　污泥(ni)處理(li)處置(zhi)屬于(yu)固體(ti)廢物(wu)處理(li)處置(zhi)範疇(chou)，是污(wu)🔞水處(chu)理♊廠(chang)面臨(lin)的一(yi)個跨(kua)領域(yu)問題(ti)，目前(qian)國内(nei)很少(shao)有污(wu)水處(chu)理廠(chang)配套(tao)建設(she)污泥(ni)處理(li)處置(zhi)設施(shi)，大多(duo)采用(yong)與固(gu)體廢(fei)物處(chu)理單(dan)位合(he)作協(xie)同🌍處(chu)置污(wu)泥，2家(jia)🌈單位(wei)污泥(ni)交接(jie)模式(shi)一般(ban)是由(you)污水(shui)處理(li)廠将(jiang)含水(shui)率80％或(huo)60％的污(wu)泥裝(zhuang)車轉(zhuan)運至(zhi)合作(zuo)單位(wei)協同(tong)處置(zhi)，産生(sheng)的污(wu)泥運(yun)輸♍費(fei)用較(jiao)髙，另(ling)外還(hai)有一(yi)種較(jiao)爲經(jing)濟污(wu)♊泥交(jiao)接模(mo)式：污(wu)水處(chu)理廠(chang)💯将重(zhong)力濃(nong)縮池(chi)出來(lai)的濃(nong)縮污(wu)泥直(zhi)接經(jing)管道(dao)輸送(song)至協(xie)同處(chu)置單(dan)位協(xie)同處(chu)置，不(bu)産生(sheng)運輸(shu)費用(yong)，對廠(chang)内環(huan)境也(ye)有較(jiao)大改(gai)🈚善。
2.濃(nong)縮污(wu)泥計(ji)量方(fang)式
　　由(you)于濃(nong)縮污(wu)泥處(chu)置費(fei)用結(jie)算需(xu)要換(huan)算成(cheng)爲含(han)水率(lü)🌈80％污泥(ni)計量(liang)，但管(guan)道中(zhong)濃縮(suo)污泥(ni)MLSS不可(ke)控，并(bing)且濃(nong)度❄️分(fen)布不(bu)均勻(yun)，導緻(zhi)單位(wei)時間(jian)内通(tong)過的(de)濃縮(suo)污泥(ni)幹基(ji)難以(yi)準确(que)計量(liang)。解決(jue)方案(an)有三(san)種，介(jie)紹如(ru)下：
2.1方(fang)式一(yi)：濃度(du)計與(yu)流量(liang)計組(zu)合計(ji)量
2.1.1計(ji)量原(yuan)理
　　由(you)于單(dan)位時(shi)間内(nei)通過(guo)管道(dao)濃縮(suo)污泥(ni)幹基(ji)的質(zhi)量與(yu)濃縮(suo)污泥(ni)的濃(nong)度、體(ti)積二(er)者相(xiang)關，因(yin)而在(zai)管道(dao)上選(xuan)擇串(chuan)聯安(an)裝🚶‍♀️污(wu)泥濃(nong)度📐計(ji)與流(liu)量計(ji)，由上(shang)位機(ji)同時(shi)控制(zhi)污泥(ni)濃度(du)計和(he)流量(liang)計，在(zai)每個(ge)單位(wei)時間(jian)周期(qi)内同(tong)時😄測(ce)量通(tong)過濃(nong)縮污(wu)泥🔞的(de)MLSS和流(liu)量Ｑ，MLSS與(yu)Ｑ的乘(cheng)積✂️就(jiu)是1個(ge)單位(wei)時間(jian)周期(qi)内的(de)污泥(ni)幹基(ji)量，再(zai)累加(jia)經過(guo)的每(mei)個單(dan)💘位時(shi)間周(zhou)期污(wu)泥幹(gan)基量(liang)，最後(hou)換算(suan)成爲(wei)含水(shui)率80％的(de)結算(suan)💋污泥(ni)量。具(ju)體計(ji)算💰公(gong)式如(ru)下：

MLSSn－－第(di)ｎ個單(dan)位時(shi)間周(zhou)期内(nei)平均(jun)污泥(ni)濃度(du)（單位(wei)：g/L）；
Ｑn－－第ｎ個(ge)單位(wei)時間(jian)周期(qi)内平(ping)均流(liu)量（單(dan)位：m3／h）；
2.1.2計(ji)量誤(wu)差分(fen)析
　　濃(nong)度計(ji)精度(du)爲±5％，流(liu)量計(ji)精度(du)爲±2％，按(an)上述(shu)公式(shi)計算(suan)理論(lun)最大(da)累積(ji)誤差(cha)爲±10％。在(zai)實際(ji)應用(yong)中，發(fa)現上(shang)位機(ji)中單(dan)位♈時(shi)間周(zhou)期的(de)取值(zhi)大小(xiao)對計(ji)量結(jie)果影(ying)響較(jiao)大。當(dang)單位(wei)♍時間(jian)周期(qi)取值(zhi)較小(xiao)時，儀(yi)表的(de)平均(jun)濃度(du)值較(jiao)爲準(zhun)确，但(dan)平均(jun)流量(liang)值誤(wu)差較(jiao)大；當(dang)單位(wei)時間(jian)周期(qi)取值(zhi)較大(da)時，儀(yi)表的(de)平均(jun)流量(liang)值較(jiao)爲準(zhun)确，但(dan)平🤩均(jun)濃度(du)值誤(wu)差較(jiao)大。經(jing)反複(fu)調🔴試(shi)上位(wei)機單(dan)位時(shi)間周(zhou)期值(zhi)繪制(zhi)流ｆT值(zhi)👉誤差(cha)與濃(nong)度值(zhi)誤差(cha)的關(guan)系曲(qu)線如(ru)下：

　　由(you)圖1可(ke)知要(yao)滿足(zu)2個儀(yi)表誤(wu)差同(tong)時最(zui)小，單(dan)位時(shi)間周(zhou)期🌈取(qu)🌐值必(bi)須在(zai)2條曲(qu)線的(de)交點(dian)處，這(zhe)個交(jiao)點處(chu)的誤(wu)差即(ji)爲該(gai)計量(liang)方式(shi)的固(gu)定誤(wu)差。
2.1.3方(fang)式一(yi)結論(lun)
　　經過(guo)一年(nian)的數(shu)據比(bi)對，該(gai)計量(liang)方式(shi)在實(shi)際應(ying)用中(zhong)的計(ji)量誤(wu)👄差約(yue)±10％左右(you)。該計(ji)量方(fang)式總(zong)體上(shang)誤差(cha)較大(da)，在不(bu)🔞考慮(lü)儀表(biao)自身(shen)誤差(cha)的情(qing)況下(xia)，還存(cun)在一(yi)個無(wu)法消(xiao)除的(de)固定(ding)🙇🏻誤差(cha)，造成(cheng)這個(ge)同定(ding)誤差(cha)的原(yuan)因是(shi)♉由于(yu)2個儀(yi)表無(wu)法同(tong)時工(gong)作在(zai)最佳(jia)單位(wei)🤟時間(jian)周期(qi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼裏。2.2方(fang)式二(er)：新建(jian)濃縮(suo)計量(liang)池，采(cai)用液(ye)位計(ji)與濃(nong)度計(ji)組合(he)計量(liang)
2.2.1計量(liang)原理(li)
　　由于(yu)在第(di)一種(zhong)計童(tong)方式(shi)中，儀(yi)表測(ce)量的(de)濃度(du)值和(he)體❌積(ji)㊙️值都(dou)在不(bu)斷變(bian)化，産(chan)生誤(wu)差較(jiao)大。要(yao)使測(ce)量值(zhi)固定(ding)可以(yi)采用(yong)增加(jia)濃縮(suo)🍓泥計(ji)量池(chi)的方(fang)式，将(jiang)濃縮(suo)污泥(ni)暫存(cun)到計(ji)童池(chi)中，由(you)上位(wei)機控(kong)制關(guan)閉計(ji)量池(chi)進、出(chu)閥門(men)并攪(jiao)拌均(jun)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼勻後(hou)，濃縮(suo)污泥(ni)的MLSS值(zhi)和體(ti)積均(jun)💞爲定(ding)值，再(zai)通過(guo)液位(wei)計、濃(nong)度計(ji)分别(bie)測量(liang)，利用(yong)池體(ti)✔️底面(mian)積和(he)液位(wei)差計(ji)算濃(nong)縮污(wu)❌泥體(ti)積，用(yong)下列(lie)公式(shi)計算(suan)出含(han)🍓水率(lü)80％污泥(ni)量：

Ｓ底(di)－－濃縮(suo)池底(di)面積(ji)（單位(wei)：m2）
h1－＿注滿(man)後液(ye)位（單(dan)位：m）
h2—放(fang)空後(hou)液位(wei)（單位(wei)：m）
MLSS－－污泥(ni)濃度(du)（單位(wei)：g/L）
2.2.2計量(liang)誤差(cha)分析(xi)與改(gai)進
　　濃(nong)度計(ji)精度(du)爲±5％，液(ye)位計(ji)精度(du)爲±0.1％，按(an)上述(shu)公式(shi)計算(suan)理論(lun)最大(da)累積(ji)誤差(cha)爲±5％。在(zai)實際(ji)應用(yong)中，發(fa)現雖(sui)然濃(nong)縮污(wu)泥經(jing)過均(jun)勻攪(jiao)拌，但(dan)計量(liang)池中(zhong)MLSS仍然(ran)呈現(xian)出上(shang)下不(bu)均勻(yun)狀态(tai)，且越(yue)接近(jin)池底(di)部MLSS越(yue)大，導(dao)緻污(wu)泥濃(nong)度計(ji)探頭(tou)安裝(zhuang)髙度(du)對計(ji)量結(jie)果影(ying)響較(jiao)大。爲(wei)客觀(guan)反映(ying)計量(liang)池中(zhong)的濃(nong)度分(fen)布狀(zhuang)況，需(xu)要改(gai)進濃(nong)度值(zhi)測❤️量(liang)方法(fa)，在計(ji)量池(chi)内的(de)上半(ban)部💯中(zhong)間和(he)下半(ban)部中(zhong)間，且(qie)不同(tong)方位(wei)的位(wei)置安(an)裝2台(tai)污泥(ni)濃💞度(du)計，如(ru)圖2所(suo)示：


Ｓ底(di)－－濃縮(suo)池底(di)面積(ji)（單位(wei)：m2）
h1－－注滿(man)後液(ye)位（單(dan)位：m）
h2－－放(fang)空後(hou)液位(wei)（單位(wei)：m）
MLSS1－－高位(wei)污泥(ni)濃度(du)（單位(wei)：g/L）
MLSS2－－低位(wei)污泥(ni)濃度(du)（單位(wei)：g/L）
2.2.3方式(shi)二結(jie)論
　　經(jing)過一(yi)年的(de)數據(ju)比對(dui)，該計(ji)量方(fang)式在(zai)實際(ji)應用(yong)中🔞的(de)計量(liang)誤差(cha)約±5％左(zuo)右。改(gai)進後(hou)濃度(du)值得(de)到了(le)校正(zheng)，提高(gao)了濃(nong)縮污(wu)泥計(ji)量💘的(de)準🚩确(que)性，同(tong)時在(zai)攪拌(ban)過程(cheng)中對(dui)比MLSS，和(he)抓＾的(de)差值(zhi)可以(yi)判斷(duan)濃縮(suo)污泥(ni)✂️的均(jun)勻程(cheng)度，确(que)定經(jing)濟攪(jiao)拌時(shi)長提(ti)高運(yun)行效(xiao)率。2.3方(fang)式三(san)：采用(yong)科❌氏(shi)力質(zhi)量流(liu)量計(ji)計量(liang)
2.3.1科氏(shi)力質(zhi)量流(liu)量計(ji)原理(li)
　　科氏(shi)力質(zhi)量流(liu)量計(ji)是一(yi)種用(yong)于直(zhi)接測(ce)量液(ye)體質(zhi)量和(he)🌈密度(du)的儀(yi)器，不(bu)僅可(ke)以測(ce)量氣(qi)體、液(ye)體，還(hai)适應(ying)兩相(xiang)液體(ti)的測(ce)量，是(shi)一種(zhong)髙精(jing)度的(de)測A儀(yi)器。廣(guang)泛應(ying)用于(yu)含有(you)固體(ti)顆粒(li)液體(ti)的工(gong)業領(ling)域，如(ru)金礦(kuang)砂、造(zao)紙、污(wu)水等(deng)行業(ye)。
　　科氏(shi)力質(zhi)量流(liu)量計(ji)是根(gen)據科(ke)氏力(li)原理(li)來測(ce)量流(liu)體的(de)質童(tong)流量(liang)和介(jie)質密(mi)度的(de)，科氏(shi)力是(shi)指物(wu)體在(zai)旋轉(zhuan)系統(tong)中做(zuo)🔱直線(xian)運動(dong)時所(suo)受的(de)力。
ＦC＝2m（Ｖ＊ω）
ＦC——科(ke)氏力(li)
m——移動(dong)物體(ti)的質(zhi)量
Ｖ—－旋(xuan)轉或(huo)振動(dong)時的(de)徑向(xiang)速度(du)
ω—－角速(su)度
　　科(ke)氏力(li)與運(yun)動流(liu)體的(de)質量(liang)m、速度(du)ｖ成正(zheng)比即(ji)與流(liu)體的(de)質量(liang)流量(liang)成正(zheng)比，科(ke)氏力(li)質量(liang)流量(liang)計用(yong)測量(liang)管的(de)振動(dong)來🥰代(dai)替恒(heng)定的(de)角速(su)度，在(zai)測量(liang)管進(jin)出口(kou)檢測(ce)振動(dong)的相(xiang)位差(cha)，相位(wei)差大(da)小同(tong)質量(liang)流量(liang)成正(zheng)比。同(tong)時質(zhi)量流(liu)量計(ji)測量(liang)管的(de)諧振(zhen)頻率(lü)與測(ce)量管(guan)内的(de)介質(zhi)密度(du)成反(fan)比，即(ji)介質(zhi)密度(du)越大(da)測量(liang)管諧(xie)振⛷️頻(pin)率越(yue)小。

2.3.2方(fang)式三(san)計量(liang)原理(li)
　　采用(yong)質量(liang)流量(liang)計可(ke)以直(zhi)接測(ce)量出(chu)濃縮(suo)污泥(ni)的流(liu)量、密(mi)🌂度、溫(wen)度，污(wu)泥濃(nong)度不(bu)能直(zhi)接測(ce)量，需(xu)要通(tong)過密(mi)度換(huan)✉️算。但(dan)由于(yu)相同(tong)濃度(du)下不(bu)同溫(wen)度時(shi)的密(mi)度是(shi)不一(yi)樣🌈的(de)，在計(ji)算濃(nong)度時(shi)還要(yao)考慮(lü)介🔴質(zhi)的溫(wen)度膨(peng)脹系(xi)數，所(suo)以介(jie)質密(mi)度與(yu)濃度(du)的關(guan)系并(bing)非簡(jian)單的(de)數學(xue)公式(shi)關系(xi)，而是(shi)三維(wei)的關(guan)系。濃(nong)度計(ji)算數(shu)學模(mo)🔞型算(suan)法如(ru)下：
C=A0+ Arρ+Arρ2+ Arρ3+ Arρ4+B0+ BrT + BrT2+ BrT3
C——介(jie)質濃(nong)度
P——介(jie)質密(mi)度
T——介(jie)質溫(wen)度
A0…A4一(yi)一密(mi)度系(xi)數
B0…A3——溫(wen)度系(xi)數
對(dui)應的(de)密度(du)、溫度(du)、濃度(du)三維(wei)關系(xi)圖如(ru)圖3所(suo)示：
　　在(zai)該計(ji)量方(fang)式中(zhong)，儀表(biao)廠家(jia)前期(qi)須建(jian)立關(guan)于濃(nong)縮🐉污(wu)泥濃(nong)度、密(mi)度、溫(wen)度的(de)三維(wei)數學(xue)模型(xing)，确定(ding)各項(xiang)系☎️數(shu)，再将(jiang)質量(liang)流🔞量(liang)計🎯測(ce)量的(de)密度(du)和溫(wen)度值(zhi)輸人(ren)到儀(yi)表的(de)計算(suan)儀内(nei)，通過(guo)計算(suan)儀⭐内(nei)置的(de)功能(neng)計算(suan)出污(wu)泥濃(nong)度，最(zui)後通(tong)過質(zhi)量流(liu)量計(ji)的流(liu)量值(zhi)與污(wu)泥濃(nong)度值(zhi)計算(suan)出含(han)水率(lü)80％污🌈泥(ni)量，計(ji)算公(gong)式如(ru)下:

2.3.3方(fang)式三(san)精度(du)分析(xi)
　　目前(qian)國内(nei)質量(liang)流量(liang)計90％依(yi)賴國(guo)外生(sheng)産廠(chang)家的(de)進口(kou)産品(pin)，精度(du)在±0.1％~±0.05％之(zhi)間，國(guo)産質(zhi)量流(liu)量計(ji)處于(yu)“先模(mo)仿，在(zai)🔴創新(xin)”階段(duan)，精度(du)在±0.2％~±0.5％，主(zhu)要應(ying)用于(yu)石油(you)、化工(gong)、食品(pin)等以(yi)質量(liang)流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liang)計量(liang)結算(suan)的行(hang)業.
濃(nong)縮污(wu)泥計(ji)量也(ye)屬于(yu)質量(liang)流量(liang)計量(liang)結算(suan)範疇(chou)，但🔆在(zai)國内(nei)💋暫未(wei)找到(dao)采用(yong)質量(liang)流量(liang)計的(de)項目(mu)案例(li)，原因(yin)是🔞質(zhi)量流(liu)量🔞計(ji)相☎️對(dui)于其(qi)它儀(yi)表價(jia)格偏(pian)高，考(kao)慮成(cheng)本因(yin)素而(er)選擇(ze)了其(qi)它儀(yi)表。但(dan)在該(gai)方式(shi)中，隻(zhi)采⭐用(yong)一台(tai)質❗量(liang)流量(liang)計就(jiu)可以(yi)完成(cheng)計量(liang)，比其(qi)它方(fang)式🐪中(zhong)需要(yao)多台(tai)儀表(biao)組合(he)計量(liang)的精(jing)度有(you)大幅(fu)提高(gao)。
3.結論(lun)
3.1對比(bi)分析(xi)
　　綜合(he)對比(bi)以上(shang)三種(zhong)計量(liang)方式(shi)，方式(shi)一投(tou)資最(zui)少，計(ji)量精(jing)度較(jiao)低約(yue)±10％左右(you)；方式(shi)二投(tou)資相(xiang)對較(jiao)高，須(xu)新建(jian)濃縮(suo)計量(liang)池，但(dan)計量(liang)精度(du)相對(dui)較高(gao)約±5％左(zuo)右；方(fang)式三(san)計量(liang)精☀️度(du)最高(gao)約±1％左(zuo)右🏃🏻，但(dan)前期(qi)安裝(zhuang)調試(shi)周期(qi)較長(zhang)，儀表(biao)投資(zi)較高(gao)。
3.2适用(yong)範圍(wei)
　　在項(xiang)目計(ji)量精(jing)度要(yao)求較(jiao)髙時(shi)，可選(xuan)用質(zhi)量流(liu)量計(ji)計量(liang)🛀🏻；在項(xiang)目用(yong)地滿(man)足條(tiao)件時(shi)，可采(cai)用新(xin)建濃(nong)縮計(ji)量池(chi)計量(liang)；在項(xiang)目投(tou)資受(shou)限制(zhi)，且對(dui)計量(liang)精度(du)要求(qiu)不髙(gao)時，可(ke)采用(yong)濃度(du)計與(yu)流量(liang)計組(zu)合計(ji)量。

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