淺析污水處理廠液位計選型

牛澤亭

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516086）

0 引言

污水處理廠的主要任務是收集全廠各生產裝置和生產輔助系統在生產過程中產生的各類污水并進行集中處理，達標排放或回用。污水處理分為含油污水系列、含鹽污水系列、壓艙水系列分別進行處理。收集的污油經加溫重力脫水后送至膜傳質裝置進行處理，實現油相、水相、固相分離：合格污油進污油罐，經化驗分析合格后（含水率＜5%）轉運至原油罐或污油罐區；油泥經重力濃縮后進油泥除油裝置處理后進行離心脫水，泥餅外運處置。剩余活性污泥經重力濃縮、離心脫水后泥餅外運處置；油泥則可通過提升泵輸送至油泥脫水機集中處理，脫水后油泥進入焚燒裝置進行焚燒減量化處理。剩余污泥可通過提升泵輸送至剩余污泥濃縮池或污泥儲池，經脫水機集中脫水處理后，進入干化裝置進行減量化處理；調節罐、除油設施和生化池產生的廢氣加蓋收集后送至廢氣處理系統，處理合格后由排氣筒高空排放。

在污水處理工藝流程中，測量液位的內容較多，幾乎應用于污水處理的各個環節，也因污水處理自身工藝特點，所以企業應根據不同的所測液體的物理和化學特性，選用不同類型的液位計。選型期間應該對于介質特點、工藝流程等，使得所選取液位計最優。另外，如果經濟條件允許，可選擇減少維護以及較高精度的、應用時間較多的液位計，讓污水處理的液位測量更安全可靠、準確。

1 液位計的類型及特點

1.1 磁翻板液位計

這是一種直觀型、可在現場就地顯示測量的儀表類型，其工作原理遵循浮力原理和磁性耦合作用原理。升降環境下，液位計主導管內，在被測容器內部液位內部產生的現象就是浮子升降。此時，浮子中的永久磁鐵會在現場指示器進行有效傳遞，中間的渠道就是磁耦合作用，會驅動紅白翻柱、產生180°的翻轉：如果上升液位，翻柱的顏色會變成紅色（原來的顏色是白色），反之降低液位翻柱的顏色變成白色，指示器紅色界位、白色界位，在容器中是介質液位的實際高度，可以充分體現液位狀態。

在污水處理工藝方面，磁翻板液位計是應用較多的儀表，如在化學藥劑酸罐、堿罐、槽罐等。如果帶有四氟襯里的材料，也可用于具有腐蝕和氧化藥劑的介質。

1.2 靜壓式液位計

靜壓式液位計工作原理實質是“液柱靜壓正相關聯于液柱高度”，主要是測量液體的液位高度，期間形成靜壓力。壓力按照公式P=ρgh 計算，其中ρ、g 分別為液體的密度、重力加速度且二者已經可知，所以測出壓力P 即能獲取液體的液位h。

壓力式液位計對于工藝流程存在一定要求，即主要在水質較好的環境中運用，如上清集水池、清水池、外排水池等。裝設隔離管，將池底污泥雜質有效隔離，在待攪拌的濃縮池調節池中也可實施。

1.3 超聲波液位計

超聲波式液位計遵循的原則就是超聲波在液面處反射，另一種稱法就是回聲測量距離。超聲波探頭把短促的超聲波脈沖發射，在液面上進行接收以后，歷經相應的時間t 產生回聲脈沖，也就是通過液面反射回來，探頭將其接受。遵循標準的公式，就能得到探頭、液面間距結果。超聲波探頭到容器底部的距離表示為h，在已知v 的情況下測量時間t，即可得到h。

1.3.1 優點

（1）超聲波液位計的測量過程中無需接觸介質，具備良好的穩定性，可在料倉以及液罐上方部位安裝超聲波物位計。

（2）測量區域廣泛，可進行液體、粉末物位等測量。

（3）操作期間可實現定點連續，信號的測量，實施遙測以及遙控測量。

（4）價格實惠，比雷達液位計成本更低。

1.3.2 缺點

（1）測量過程中存在盲區的情況，安裝時應該注意規避。液位進入盲區后，超聲波變送器不能精準獲得液位狀態，因此對超聲波液位計的量程明確過程中，盲區部位應該進行預留余量。在安裝環節，還要重點考慮適當提升變送器探頭高度，以確保精準的監測液位，安全運用超聲波液位計。

（2）因為聲波不能穿透泡沫，對于有泡沫的介質超聲波液位計的測量結果會明顯偏差。如果在有泡沫的槽罐容器中放置消泡劑，就可減少泡沫，確保精準的測量。

（3）有攪拌器的容器會影響超聲波液位計測量，導致反射假反射回波的問題。減小攪拌器轉速，液位計安裝期間遠離攪拌器的中心，能減小攪拌器對測量的影響。

（4）測量介質的溫度是影響超聲波液位計的關鍵因素，密閉容器中的介質溫度不同于周邊環境時，探頭凝結水珠的現象比較明顯，會削弱測量結果的準確度。所以安裝過程中，可以采取接壓縮空氣管吹探頭的方式，避免由于凝結的水珠降低測量準確度的問題。

1.4 雷達液位計

雷達液位計的天線采用波束的形式發射電磁波信號，遇到被測物料表面會形成反射波，回波信號也是通過天線接收的。工作方式：以超聲采樣模式，采集發射、反射波束中的各點；智能處理器將信號進行處理，獲取介質、探頭間距，送終端顯示器的工作就是顯示以及報警等[3]。D、T 分別表示距離物料表面的距離、脈沖的時間行程，二者正相關聯性，即D=CT/2。其中，C 是光速。已知空罐的距離E，所以物位L 為E-D。

雷達液位計的特點：①雷達液位計屬于一體化設計部件，不存在機械磨損的問題，使用壽命較長；②受環境影響較小，應用范圍廣泛，也可以用于有攪拌器、液面變化無常、變化較多的場合；③雷達液位計的探頭不會接觸到介質表面，可以準確測量不同的介質、工作效率較高，且探頭不會受到壓力、溫度等的影響，在有蒸汽和水汽、工況嚴峻惡劣等環境中可替代超聲波液位計使用；④雷達液位計價格較高，但是幾乎可以應用于污水處理全部工藝液位控制流程。

2 結束語

污水處理廠的主要特點是腐蝕性較大，接觸式液位計應盡量選擇帶襯里的材料，非接觸式液位計也盡量選用低于不銹鋼的材料。以上4 種液位計各有優缺點，需根據具體工況選擇合適的液位計，不僅可以準確測量液位，還可以保證污水廠的安全運行、提高企業經濟效益。