摘要(yào)：污泥處理處置(zhi)是目前環保面(miàn)臨的一個重點(diǎn)問題，而濃縮污(wū)泥的精确計量(liàng)是污泥處理處(chù)置環✨節中經常(chang)遇到的問題。讨(tao)論了污水處理(lǐ)廠濃縮污泥常(chang)用的三種 流量(liang)計 計量方式及(jí)原理，通過分析(xī)三種計量方式(shì)下濃縮污泥計(jì)量的誤差，總結(jié)出三種計量方(fāng)式的适用範🌏圍(wei)，爲污水處理🐕廠(chang)濃縮污泥計量(liàng)提供參考。
1.引言(yán)
　　随着我國社會(hui)經濟和城市化(hua)的發展，污水處(chu)理設施建‼️設得(dé)到了髙速發展(zhan)。根據2016年住房城(chéng)鄉建設部公布(bù)的全國城鎮污(wū)水處理設施2016年(nián)第三季度建設(she)和運行♻️統計情(qing)況，截止♉2025年12月底(di)，全國累計建成(cheng)污水㊙️處理廠3976座(zuò)🏃🏻，污水處理能力(li)達1.7億立方米／日(rì)。污水處理過程(chéng)中會産生大量(liàng)的剩餘污泥，經(jīng)重力濃縮池濃(nóng)縮後的濃縮污(wū)泥含水率仍高(gāo)達98％左右，污泥中(zhōng)含有大量的有(yǒu)機物，如📧蛋白質(zhi)、碳水化合📞物等(deng)物質難以降解(jiě)，污水處理廠大(da)⛹🏻‍♀️多采用離心脫(tuo)水機将濃縮污(wu)泥脫水到😄含水(shuǐ)率80％，或者采用闆(pǎn)🐆框壓濾機将濃(nong)縮污泥壓榨到(dao)含水率60％後，再無(wu)深度處理工藝(yi)。
　　污泥處理處置(zhì)屬于固體廢物(wu)處理處置範疇(chóu)，是污水處理💯廠(chǎng)面臨的一個跨(kua)領域問題，目前(qián)國内很少有污(wū)水處⚽理廠配套(tao)建設污泥處理(li)處置設施，大多(duo)采用與⁉️固體廢(fei)物處理單位合(he)作協同處置污(wū)泥，2家單位污泥(ní)交接模式一般(ban)是由☔污水處理(li)廠将含水率80％或(huò)60％的污泥裝車轉(zhuan)運至合作單位(wei)協✨同處置，産生(shēng)的污泥運輸👅費(fèi)用較髙，另外還(hai)有一種較爲經(jīng)濟污泥交接模(mó)🔞式：污水處理廠(chang)将重力濃縮池(chí)出來的濃縮💯污(wū)泥直接經管道(dào)輸送至協同處(chù)置🔅單位協同處(chu)置，不産生運輸(shū)費用，對廠内環(huan)🚩境也有較大改(gǎi)善。
2.濃縮污泥計(ji)量方式
　　由于濃(nong)縮污泥處置費(fei)用結算需要換(huan)算成爲含水率(lǜ)80％污泥計量，但管(guǎn)道中濃縮污泥(ni)MLSS不可控，并且濃(nóng)度分布不均勻(yun)，導緻單位時間(jian)内通過的濃縮(suo)污泥幹基難以(yǐ)準确計量。解決(jue)方案有三種，介(jie)紹如下：
2.1方式一(yi)：濃度計與流量(liàng)計組合計量
2.1.1計(ji)量原理
　　由于單(dan)位時間内通過(guo)管道濃縮污泥(ni)幹基的質量與(yǔ)濃縮🎯污泥的濃(nong)度、體積二者相(xiang)關，因而在管道(dao)上選擇❓串聯安(an)裝⭕污泥濃度計(ji)與流量計，由上(shàng)位機同🐇時控制(zhì)污泥濃度計和(he)流量計，在每個(ge)單位時間周期(qī)内同時測量通(tōng)過濃縮污泥的(de)MLSS和流量🤟Ｑ，MLSS與Ｑ的乘(cheng)積就是1個單位(wèi)時間周期内的(de)污泥幹基量，再(zai)累加經過的每(mei)個單⭕位💘時間周(zhou)期污泥幹基量(liang)，最後換算成爲(wei)含水率80％的結算(suan)污泥量💃。具體計(jì)算公式如下：

MLSSn－－第(di)ｎ個單位時間周(zhou)期内平均污泥(ní)濃度（單位：g/L）；
Ｑn－－第ｎ個(ge)單位時間周期(qi)内平均流量（單(dān)位：m3／h）；
2.1.2計量誤差分(fen)析
　　濃度計精度(dù)爲±5％，流量計精度(dù)爲±2％，按上述公式(shi)計算理論⛱️最大(dà)💜累積誤差爲±10％。在(zài)實際應用中，發(fā)現上位機中單(dān)位時間周期的(de)取✏️值大小對計(ji)量結果影響較(jiào)大🔴。當單位時間(jiān)周期取值較小(xiǎo)時，儀表的平均(jun1)濃度值較爲準(zhǔn)确，但平均流🏃‍♂️量(liàng)值誤差較大；當(dang)單位時間周✂️期(qī)取值較大時，儀(yí)表的平均流量(liàng)值較爲準确，但(dan)平均濃度值誤(wu)差📞較大。經反複(fu)調試上位機單(dan)位時間周期值(zhi)繪制流ｆT值誤差(cha)與濃度值誤差(chà)的關系曲線如(rú)下：

　　由圖1可(kě)知要滿足2個儀(yi)表誤差同時最(zui)小，單位時間周(zhou)期取值必須在(zai)2條曲線的交點(dian)處，這個交點處(chù)的誤差即爲該(gai)計量方式的固(gù)定誤差。
2.1.3方式一(yi)結論
　　經過一年(nian)的數據比對，該(gai)計量方式在實(shí)際應用中的計(jì)量👄誤差約±10％左右(yòu)。該計量方式總(zǒng)體上誤差較大(dà)，在不考慮儀表(biǎo)自身誤差的情(qíng)況下，還存在一(yī)個無法消除🏃‍♀️的(de)固定誤差，造📱成(cheng)這個同定誤差(cha)的原因是由于(yú)2個儀表無法同(tong)時工作在最佳(jia)單位時間周期(qi)👣裏。2.2方式二：新建(jiàn)濃縮計量池，采(cǎi)用液位計與濃(nóng)度計組合計量(liang)
2.2.1計量原理
　　由于(yu)在第一種計童(tóng)方式中，儀表測(cè)量的濃度值和(hé)體積♋值都在不(bu)斷變化，産生誤(wù)差較大。要使測(ce)量值固定可以(yi)㊙️采用🔴增加濃縮(suo)泥計量池的方(fāng)式，将濃縮污泥(ni)暫存到計童池(chí)中，由上位機控(kong)制關閉計量池(chi)進、出閥門并攪(jiao)拌均💃🏻勻後，濃縮(suō)污泥的MLSS值和體(ti)積均爲定值，再(zài)通過液位計、濃(nóng)度計分别測量(liàng)，利用池體㊙️底面(mian)積和液位差計(ji)算濃縮污㊙️泥體(tǐ)積，用下列公式(shi)計算出含水率(lü)80％污泥量：

Ｓ底－－濃縮(suo)池底面積（單位(wèi)：m2）
h1－＿注滿後液位（單(dan)位：m）
h2—放空後液位(wèi)（單位：m）
MLSS－－污泥濃度(du)（單位：g/L）
2.2.2計量誤差(chà)分析與改進
　　濃(nóng)度計精度爲±5％，液(yè)位計精度爲±0.1％，按(an)上述公式計算(suàn)理論最大累積(ji)誤差爲±5％。在實際(ji)應用中，發現雖(suī)然濃縮污泥🏃經(jing)過均勻攪拌🤩，但(dan)計量池中MLSS仍然(ran)呈現出上下不(bú)均勻狀态，且越(yue)接近池底部MLSS越(yue)大，導緻污泥濃(nong)度計探頭安裝(zhuang)髙度對計量結(jie)果影響較大。爲(wèi)客觀反映計量(liang)池中㊙️的濃度分(fèn)布狀況，需要改(gǎi)進濃度值測量(liàng)方法，在計量池(chí)内的上半部中(zhong)間和下半部中(zhong)間，且不同方位(wèi)的位置安裝2台(tái)污泥濃度計，如(ru)圖2所示：


Ｓ底－－濃縮(suo)池底面積（單位(wèi)：m2）
h1－－注滿後液位（單(dān)位：m）
h2－－放空後液位(wèi)（單位：m）
MLSS1－－高位污泥(ni)濃度（單位：g/L）
MLSS2－－低位(wèi)污泥濃度（單位(wèi)：g/L）
2.2.3方式二結論
　　經(jīng)過一年的數據(jù)比對，該計量方(fāng)式在實際應用(yòng)中的計量誤差(chà)約±5％左右。改進後(hòu)濃度值得到了(le)校正，提高了濃(nong)縮污泥計量的(de)準🥵确性，同時在(zài)攪拌過程中對(dui)比MLSS，和抓＾的差值(zhí)可以判斷濃💞縮(suo)污泥的均勻程(cheng)度，确定經濟攪(jiao)拌時長提高運(yùn)行效率。2.3方式三(san)：采用科🔞氏力質(zhi)量流量計計量(liàng)
2.3.1科氏力質量流(liú)量計原理
　　科氏(shi)力質量流量計(jì)是一種用于直(zhí)接測量液體質(zhi)❓量和密♻️度的☁️儀(yi)器，不僅可以測(ce)量氣體、液體，還(hái)适應兩相液體(ti)的測量，是一種(zhǒng)髙精度的測A儀(yí)器。廣泛應用于(yu)含有固體顆粒(li)液體的工業領(lǐng)域，如金礦砂、造(zào)♍紙、污水等✏️行業(ye)。
　　科氏力質量流(liú)量計是根據科(ke)氏力原理來測(ce)量流體🐇的質👉童(tong)流量和介質密(mi)度的，科氏力是(shi)指物體在旋轉(zhuǎn)系統🌈中做直線(xian)運動🌂時所受的(de)力。
ＦC＝2m（Ｖ＊ω）
ＦC——科氏力
m——移動(dong)物體的質量
Ｖ—－旋(xuan)轉或振動時的(de)徑向速度
ω—－角速(sù)度
　　科氏力與運(yùn)動流體的質量(liàng)m、速度ｖ成正比即(ji)與流體的質量(liang)流量成正比，科(kē)氏力質量流量(liang)計用測量管的(de)振動來❤️代替恒(héng)定的角速度，在(zài)測量管進出口(kǒu)檢測振動的相(xiang)位差，相位差大(dà)小同質量流量(liang)成正比🤩。同時質(zhi)量流量計測💃量(liàng)管的諧振頻率(lü)與測量管内的(de)介質密度成反(fǎn)比，即介質密度(dù)越大測量管諧(xié)振🍓頻率越小。

2.3.2方(fang)式三計量原理(lǐ)
　　采用質量流量(liàng)計可以直接測(cè)量出濃縮污泥(ní)的流量、密度、溫(wēn)度，污泥濃度不(bú)能直接測量，需(xu)要通過密♍度換(huan)算。但由于相同(tóng)濃度下不同溫(wēn)度時的密度是(shi)🐇不一樣🆚的，在計(ji)算濃度時還要(yào)考慮介質的溫(wen)度膨脹系數，所(suǒ)🔱以介質密度與(yǔ)濃度的關系并(bing)非簡單的數學(xue)公式關🚩系，而是(shi)三維的關系。濃(nong)度計算數學模(mó)型算法如下：
C=A0+ Arρ+Arρ2+ Arρ3+ Arρ4+B0+ BrT + BrT2+ BrT3
C——介(jiè)質濃度
P——介質密(mi)度
T——介質溫度
A0…A4一(yi)一密度系數
B0…A3——溫(wen)度系數
對應的(de)密度、溫度、濃度(dù)三維關系圖如(rú)圖3所示：
　　在該計(ji)量方式中，儀表(biǎo)廠家前期須建(jiàn)立關于濃縮污(wū)泥濃度、密度、溫(wēn)度的三維數學(xué)模型，确定各項(xiang)系數，再将質量(liàng)流量計測量的(de)密度和溫度值(zhí)輸人到儀表的(de)計算儀内，通過(guo)計算儀内置的(de)功能計算出污(wu)泥濃度，最後通(tōng)過質量流量計(ji)的流量值與污(wu)泥👌濃度值計算(suan)✏️出含水率80％污泥(ní)量，計算公式如(ru)下:

2.3.3方式三精度(dù)分析
　　目前國内(nei)質量流量計90％依(yī)賴國外生産廠(chǎng)家的進口産品(pǐn)，精度在🐆±0.1％~±0.05％之間，國(guó)産質量流量計(ji)處于“先模仿，在(zài)創新”階段，精度(du)在±0.2％~±0.5％，主💛要應用于(yú)石油、化工、食品(pin)等以🏃🏻質量流量(liàng)計量結算的行(háng)業.
濃縮污泥計(jì)量也屬于質量(liàng)流量計量結算(suàn)範疇，但在國🏃‍♀️内(nèi)暫未找到采用(yong)質量流量計的(de)項目案例，原因(yin)是質量流量計(ji)相對于其它儀(yí)表價格偏高，考(kǎo)慮成本因素而(ér)選擇了其它儀(yí)表💃。但在該方式(shi)中，隻采用一台(tái)質量流量計就(jiu)可以完成計量(liang)，比🤟其它方式中(zhong)需要多台儀表(biǎo)組合計量的精(jīng)度有♈大幅提高(gāo)。
3.結論
3.1對比分析(xi)
　　綜合對比以上(shàng)三種計量方式(shì)，方式一投資最(zuì)少，計量精度較(jiao)低約±10％左右；方式(shì)二投資相對較(jiào)高，須新建濃縮(suō)計量池，但計量(liang)精度相對較高(gāo)約±5％左右；方式三(sān)計量精度最高(gāo)約±1％左右，但前期(qī)安裝調試周期(qi)較長，儀表投資(zi)較高。
3.2适用範圍(wei)
　　在項目計量精(jing)度要求較髙時(shi)，可選用質量流(liu)量計🏃🏻‍♂️計🚩量；在項(xiang)目用地滿足條(tiao)件時，可采用新(xīn)建濃縮計🥰量池(chi)計量；在項目投(tou)資受限制，且對(duì)計量精度要求(qiu)不髙時💁，可采用(yong)濃度計與流量(liang)計組合㊙️計量。

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