"Пулсовият монитор" на водната обработка: Незаменимият измервател на поток

В обширния и сложен "град" на пречистването на водата различни уреди изпълняват своите функции, заедно осигурявайки безопасното превръщане на суровата вода в чиста вода и на отпадните води в пречистена вода. Ако водните помпи са сърцето, а тръбопроводите — кръвоносните съдове, то разходомерите са "мониторите на пулса", разположени навсякъде в системата. Те непрекъснато и точно измерват "сърдечния пулс" на водния поток — дебита, осигурявайки най-основната и жизненоважна информационна подкрепа за контрола на процеса, сметководството по разходи и опазването на околната среда.

Тогава къде точно са необходими разходомери на различните етапи на пречистване на водата? Можем да последваме пътуването на водата, за да разберем.

I. Контрол в източника: Етапи на абсорбция и приток на вода
Точки за отнемане на сурова вода: Независимо дали водата се отнема от реки, езера или язовири, разходомерите трябва да бъдат монтирани на изходните тръбопроводи на помпените станции за отнемане. Целите са:

Измерване на общото количество отнета вода: Това е основата за взаиморазчети между водни централи и звената по управление на водните източници, както и фундаментални данни за статистическа оценка на общото водопотребление в региона (изчисляване на общото регионално водопотребление).

Контрол на работата на помпите: Данните за разхода могат да оптимизират пускането и спирането, както и регулирането на скоростта на помпите, като по този начин се постига икономия на енергия и намаляване на разходите.

Вход на водна/пречиствателна станция: Първата точка, от която водата навлиза в пречиствателната станция. Тук разходомерите действат като "пазачи".

Основа за контрол на процеса: Приточната скорост е базовата величина за настройка на всички последващи параметри на пречиствателния процес (като дозиране на реагенти, количество въздух за аериране и отвеждане на утайка). Знанието за "колко вода постъпва" определя "колко химикали да се добавят".

Предупреждение за натоварване: Твърде високи моментни дебити (напр. по време на силен дъжд) могат да предизвикат шок в системата за пречистване. Дебитомерите могат да осигурят навременни предупреждения, които помагат на операторите да се подготвят предварително.

II. Прецизност в процеса: Основни етапи на пречистване и дозиране
Тук дебитомерите се използват най-широко и изискванията са най-строги, като директно повлияват върху ефективността на пречистването, стабилността на експлоатацията и контрола върху разходите.

Дозиране на химикали: Пречистването на водата изисква добавяне на химикали като коагуланти, флокуланти, дезинфектанти (напр. хлор) и киселини/основи (за регулиране на рН). Дозата на тези химикали трябва точно да бъде пропорционална на входящия дебит.

Регулиране на съотношението: Сигналът от разходомера се предава към дозиращата помпа (мерна помпа), което позволява „дозиране според потока“. Това осигурява ефективност на обработката (избягване на недостатъчно дозиране) и предотвратява отпадъци и вторични замърсявания (избягване на прекалено дозиране). На този етап обикновено се използват високоточни електромагнитни или масови разходомери.

Линия за обработка на утайка:

Връщане на утайка: Връщането на активирана утайка от дъното на утаителя към входа на биологичния резервоар е от решаващо значение за поддържане на концентрацията на микроби. Необходими са разходомери за контролиране на коефициента на рециркулация и осигуряване на стабилна и ефективна работа на биологичната система.

Отстраняване на излишна утайка: Периодичното отстраняване на излишната утайка, образувала се в системата, изисква разходомери за прецизно регулиране на количеството, за да се избегнат нарушения на баланса на системата поради прекомерно или недостатъчно отстраняване.

Транспорт и обезводняване на тиня: Преди и след като тинята влезе в оборудването за обезводняване (например центрофуги, преси с филтърна лента), се изискват потокомери, за да се следи напредъкът и да се изчислява производството.

Контрол на процеса на аериране: В биологичните съоръжения (например ААО, канали за оксидация), количеството въздух или кислород, което се подава в замърсените води, е от решаващо значение.

Въздушни потокомери: Монтирани на изходната тръбопроводна линия на вентилаторите или на разклонителните тръби за аериране, газовите потокомери се използват за наблюдение на интензивността на аерирането, оптимизиране на потреблението на енергия (аерирането е една от най-големите единици, потребляващи енергия в една инсталация) и осигуряване на достатъчно кислород за микроорганизмите, необходим за реакции на разграждане.

Филтриране и обратно промиване:

Филтрат в изходящата вода: Следене на дебита на изходящата вода от всеки филтър, за да се оцени работното състояние и ефективността на филтъра.

Обратен поток на вода: Филтрите периодично изискват обратен поток с чиста вода или смес от въздух и вода, за да се възстанови филтрационната им способност. Използват се мерни устройства за поток, за да се контролира интензивността и времетраенето на обратния поток, предотвратявайки недостатъчно почистване или загуба на вода.

III. Контрол в края на процеса: Етапи на изход и разпределение
Изход на окончателно обработена вода от пречиствателната станция: Това е задължителна точка за монтиране, предписана от регулациите, представляваща „окончателна оценка“ на процеса на пречистване на водата.

Учет на съответствието при отточните води: Органите по околната среда изчисляват общото количество на замърсителите, изпуснати в отточните води, въз основа на дебита на изходящата вода и концентрацията на замърсителите (напр. ХПК, амонячен азот). Това е ключова информация за еко контрола и таксуването.

Оценка на ефективността: Статистиката за дневното количество на действително пречистената вода в станцията е важен показател при оценката на оперативната ефективност и пречистващата способност.

Повторна употреба на преработена вода (рециклирана вода): За преработена вода, подавана към потребители (напр. за озеленяване, измиване, индустриално охлаждане) след напреднала обработка, са необходими водомери за търговско отчитане и мониторинг на употребата.

Пренос и разпределение на чиста вода: В градските водопреносни мрежи водомерите се монтират широко на станции за повишаване на налягането, в зони с метрирано разпределение (DMA) и на входовете при големи потребители.

Баланс на мрежата и контрол на течовете: Чрез сравняване на скоростите на приток и отток в различни райони, може бързо да се локализира и оцени наличие на течове в тръбопроводите, като по този начин се намалява некоммерсиалната вода.

Водоподаване (диспечерско управление): Въз основа на реалновременните промени в дебита, капацитетът на помпите и съоръженията може научно да се планира, за да се осигури стабилно налягане във водоподаването.

Как да изберем подходящия водомер?
Изискванията към водомерите варират в зависимост от етапа. Основните фактори включват:

Тип на средата: Дали е чиста вода, отпадъчни води, утайка или химикали? Каква е нейната корозивност и проводимост?

Изисквания за точност: Предназначен ли е за търговско уреждане (висока точност) или за контрол на процеса (средна точност)?

Диаметър на тръбата и обхват на потока: Голям диаметър с ниска скорост на потока или малък диаметър с висока скорост на потока?

Условия за монтаж: Налично ли е достатъчно дълго праволинейно тръбопроводно разстояние? Тръбата напълно ли е запълнена или частично?

Често срещани видове разходомери включват електромагнитни разходомери (предпочитани за проводими течности), ултразвукови разходомери (удобни за монтаж под налягане), вихрови разходомери (за чисти газове/течности), масови разходомери (за високоточни химически измервания) и разходомери за открит канал (за отводняващи канали на инсталации).

Заключение
Обобщавайки, от постъпването на една капка сурова вода до изтичането на една капка чиста вода, присъствието на водомери пронизва целия жизнен цикъл на водната обработка. Те са „очите“ на производството, „мерката“ за разходите и „линейката“ за опазване на околната среда. В епохата на интелигентното водоснабдяване и прецизното управление, точните и надеждни данни за дебит стават все по-важни, непрекъснато осигурявайки най-силния поток от данни за ефективната, икономична и стабилна работа на този „град на водата“.