污水管道流量計在重金屬廢水自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

污水管道流量計在水基介質(zhì)液體流量測量中占據(jù)要重要的地位，在許多大型的供排水領(lǐng)域以及廢污水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但不適用于純凈的油類及介電常數(shù)較低的液體介質(zhì)的流量測量。重金屬廢水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如含鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對一環(huán)境污染*嚴(yán)重和對人類危害*大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。處理方法是*先改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬，在生產(chǎn)地點(diǎn)就地處理（如不排出生產(chǎn)車間）常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法等進(jìn)行處理，處理后的水中重金屬低于排放標(biāo)準(zhǔn)可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物盡量回收利用或加以無害化處理。本文介紹了管道式污水流量計在重金屬廢水自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了管道式污水管道流量計與超聲波流量計的誤差來源，并對管道式污水管道流量計應(yīng)用于自動監(jiān)控行業(yè)進(jìn)行可行性分析。
1、引言
根據(jù)主要污染物總量減排監(jiān)測的要求，廢水重點(diǎn)排污企業(yè)均安裝了廢水流量自動監(jiān)測裝置，其中*常用的為超聲波明渠污水流量計（以下簡稱“超聲波流量計”）和管道式污水管道流量計（以下簡稱“污水管道流量計”）。超聲波流量計有著超強(qiáng)的測量液位的能力，但同時也存在使用過程中安裝高度與位置不規(guī)范、測量環(huán)境不合適等問題。而污水管道流量計是通過2個不同磁場相交產(chǎn)生一個應(yīng)變脈沖信號來準(zhǔn)確地測量位置，具有精度高、線性好、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，在給排水、污水處理、引水工程等項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用。
本次實(shí)驗(yàn)選取了具有代表性的采用上述2種原理的流量計進(jìn)行現(xiàn)場比對，并與經(jīng)典的手工卷尺測量方法進(jìn)行比較，分析2種方法在實(shí)際監(jiān)測中的誤差情況。
2、實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)時間及地點(diǎn)
本試驗(yàn)于2013年1月8日11∶43∶20～2013年1月9日17∶17∶51和2013年1月11日12∶31∶19～2013年1月13日14∶08∶14兩個時段內(nèi)采用手工、污水管道流量計和超聲波流量計3種方法測量理研汽車配件（武漢）有限公司明渠堰槽排放的六價鉻廢水。
2.2 設(shè)備選型
本次實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備如表1。
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3種測量方法試驗(yàn)結(jié)果見圖1、圖2。以手工實(shí)測液位高度為基準(zhǔn)，DR-831A明渠流量計與TKL-1型超聲波明渠流量計測量誤差見圖3、圖4。
從圖1可以看出，手工測量數(shù)據(jù)*大、DR-831A測量數(shù)據(jù)其次、TKL-Ⅰ測量值*低。
從圖2可以看出，手工、DR-831A和TKL-Ⅰ 3種測量方式在1月11日的測量結(jié)果同1月9日具有相似性，都表現(xiàn)出手工比對測量值*大、TKL-Ⅰ測量值*小。
見圖3，以手工實(shí)測液位高度為基準(zhǔn)，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內(nèi)。除在1月9日14∶40和14∶45兩個時間點(diǎn)測量值表現(xiàn)出DR-831A測量誤差高于TKL-Ⅰ外，其他時段都明顯表現(xiàn)出DR-831A測量誤差小于TKL-Ⅰ。
由圖4可知，以手工實(shí)測液位高度為基準(zhǔn)，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內(nèi)。1月11日12∶30～14∶55期間，
DR-831A和TKL-Ⅰ測量誤差比較
接近。其他時段，2者呈現(xiàn)出前者測量誤差要小于后者測量誤差。
綜合分析2種流量計產(chǎn)生差異
的原因：2種流量計使用的測量裝置不同，前者使用磁致伸縮液位傳感器進(jìn)行液位測量，該裝置測量精度要相對較高，而且響應(yīng)時間較短；后者使用超聲波探頭進(jìn)行液位測量，該裝置測量時響應(yīng)時間相對較長，不能及時反映液位變化。

3、可行性分析
3.1 政策法規(guī)
3.1.1 《HJ/T 353-2007水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定可使用污水管道流量計，引用技術(shù)規(guī)范《JB/T 9248污水管道流量計》，其中提到：流量計是指用于測定污水排放流時的儀器，一般宜采用超聲波明渠污水流量計或管道式污水管道流量計。使用其他測量方式的流量計，其各項(xiàng)性能指標(biāo)也應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求[2]。
3.1.2 《HJ/T 354水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（試行）》中提到污水管道流量計驗(yàn)收的規(guī)范性引用文件為《JB/T 9248污水管道流量計》。
3.1.3 《HJ/T 367-2007環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求電磁管道流量計》規(guī)定了電磁管道流量計的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則[4]。
以上3個技術(shù)規(guī)范中可確定，超聲波明渠流量計和管道式污水管道流量計均可用于水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
3.2 安裝條件
管道式污水管道流量計應(yīng)安裝在離任何上游擾動至少10DN和離任何下游擾動2DN直管段中，相比超聲波明渠流量計安裝條件而言，對安裝距離要求將大大縮短。而且規(guī)定上游直管段長度不夠時，可以安裝整流器。對于帶壓排放的情況，也只能安裝管道式污水管道流量計。
管道式污水管道流量計解決了很多現(xiàn)場無法安裝超聲波明渠流量計、一些現(xiàn)場無法滿足自然流條件，特別是對一些帶壓排放的現(xiàn)場無法使用超聲波明渠流量計等問題。
3.3 測量精度
管道式污水管道流量計測量精度高，0.2%～0.5%，受流體流動狀態(tài)影響小，測量結(jié)果穩(wěn)定。目前污水、供水用污水管道流量計的精度一般選用0.3%，如果涉及到貿(mào)易交接，應(yīng)該選用0.2%級精度的污水管道流量計。
3.4 在線校準(zhǔn)
管道式污水管道流量計作為一種重要計量器具，應(yīng)在一定的使用周期內(nèi)進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2011年10月頒布實(shí)施《管道式污水管道流量計在線校準(zhǔn)要求》（CJ/T364-2011），明確規(guī)定管道式污水管道流量計在線校準(zhǔn)的技術(shù)要求，分別從標(biāo)準(zhǔn)表法和電參數(shù)法等2種方法對管道式污水管道流量計的校準(zhǔn)方法進(jìn)行闡述。
4、結(jié)論及建議
管道式污水管道流量計具備測量精度高，穩(wěn)定性好，對直管段要求低，故障少等優(yōu)點(diǎn)，而且政策法規(guī)允許安裝使用管道式污水管道流量計。目前，**已出臺管道式污水管道流量計的在線校準(zhǔn)規(guī)范，為管道式污水管道流量計的使用奠定了基礎(chǔ)。

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