EN
Тазалау құрылғыларында шөгінді ағынының шығымын өлшеу
Time : 2025-09-18
Суарын тазарту процесінің болмағанда болмайтын өнімі болып табылатын қоқыс шаммы су, органикалық ластағыштар, бейорганикалық қоспалар және микробтық қауымдастықтардан тұратын күрделі, көпфазалық қоспа. Бұл шамды дұрыс басқару суарын тазарту қондырғыларының жалпы жұмыс істеу тиімділігі мен экологиялық сәйкестігіне тікелей әсер етеді. Шам ағынының шығынын дәл өлшеу — шаммен басқарудың негізгі құраушысы; ол тек процессорды дәл басқару мен ресурстарды тиімді пайдалану үшін ғана емес, сонымен қатар экологиялық нормаларға толық бағыну үшін де маңызды алғышарт болып табылады. Бұл мақалада қоқыс шамының ағынын өлшеудегі техникалық қиыншылықтар жүйелі түрде талданып, осы жағдайға қолданылатын негізгі өлшеу технологиялары жан-жақты таныстырылады.
I. Дәл ағын өлшеудің негізгі маңызы
Тазалау станциясындағы шайыртпа өңдеу процесінің барлық кезеңінде, алғашқы концентрациялау мен дегидратациядан бастап, орташа кезеңдегі анаэробты сіңіруге дейін және соңында зиянсыз төгуге немесе ресурстық пайдалануға дейін, әрбір сатыда дәл шайыртпа ағынының жылдамдығын бақылау қажет. Ағын жылдамдығын дәл бақылау арқылы ғана келесі сатыдағы жабдықтар «асыра жүктелу» немесе «жеткіліксіз жүктеу» салдарынан болатын істен шығуларын немесе өңдеу тиімділігінің жоғалуын болдырмауға болады. Нақты ағын өлшемі үш негізгі рөл атқарады:
Процесті оптимизациялаудың негізгі қамтамасыз етуі: Шайыртпаның нақты ағынын уақытылы бақылау химикаттардың мөлшерін (мысалы, флокулянттар), реактордың араластыру интенсивтілігін және энергия тұтынуын (мысалы, сорғы қуаты) динамикалық түрде реттеуге мүмкіндік береді, шайыртпаны өңдеу процесінің толық циклында энергияның тиімді пайдаланылуын максималдандырып, бірлік өнімнің өңдеу құнын төмендетеді.
Қатаң реттеу сәйкестігі: Қоршаған ортаны қорғау органдары шалшықтың пайда болуына, тазарту жолдарына және соңғы төгуіне қатысты анық реттеу стандарттарын белгілейді. Ағын көлемін есептеу үшін ағын мөлшері деректері маңызды және тазарту процестерінің сәйкестігін тексеруге мүмкіндік береді, бұл тазарту қондырғыларының қоршаған ортаға шығарындылар мен шалшық төгу талаптарына сәйкестігіне тікелей әсер етеді.
Жұмыс тұрақтылығын қамтамасыз ету: Сенімді ағын өлшемдері аномальды жұмыс режимдері (мысалы, құбырлардың бітелуі, сорғыштың істен шығуы) туралы алдын ала хабардар етеді, жабдықтың тозуы мен технологиялық үзілістерге байланысты тоқтап қалуларды азайтады және жөндеу шығындарын, күтпеген істен шығулар қаупін төмендетеді.
II. Өндірістік сулар шалшығының ағынының жылдамдығын өлшеудің техникалық қиындықтары
Өндірістік сулар шалшығының өзіне тән физикалық және химиялық қасиеттері оған тән ағын жылдамдығын өлшеуде дәстүрлі сұйықтарды өлшеу кезінде жиі кездеспейтін көптеген қиындықтар туғызады. Осы қиындықтар мыналарға шоғырланады:
Тұрақсыздықта Үлкен Динамикалық Ауытқулар: Илдің қоюлығы тазарту сатысына байланысты динамикалық түрде өзгереді — бірінші тұндыру резервуарындағы 1%-3% қатты заттардан тұратын сұйық шалшықтан (сумен араласқан саздан) суырылғаннан кейінгі 20%-дан астам қатты заттардан тұратын қою, жабысқақ пішінді илге дейін. Физикалық күйдегі осындай айқын айырмашылық дәстүрлі ағын өлшеуіштердің (мысалы, вихрьлі ағын өлшеуіштердің) тұрақты және дәл өлшеуін қиындатады, себебі олар тұрақты сұйықтық қасиеттеріне сүйенеді.
Қатты заттар мен ластанулардың күшті әсері: Шайырда жиі шөгінді бөлшектер (мысалы, құм және талшықтар), коагуляцияланған органикалық заттар және әртүрлі қоспалар мен қалдықтар болады. Бұл заттар ағын өлшеуіштердің қозғалыстағы бөліктерінің (мысалы, импульстер немесе ротор) бетіне оңай жабысады, нәтижесінде олар жабысып қалады немесе тозады. Бұл жабдықтың қызмет ету мерзімін қысқартумен қатар, өлшеу деректерін де айтарлықтай бұрмалайды. Коррозиялық және үйкеліске төзімді қасиеттердің бірге болуы: Шайырдағы органикалық қышқылдар мен сульфидтер өте коррозиялы, ал ілеспе қатты бөлшектер (мысалы, ұсақ тас түйірлері) ағын өлшеуіштердің ішкі қабырғаларын үздіксіз үйкейді. Стандартты материалдардан жасалған ағын өлшеуіштер мұндай қатаң жағдайларда оңай зақымдалады, сондықтан ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істеу қиынға соғады.
Төменгі ағын жылдамдығын өлшеу қиындық тудырады: Илдің қоюлануы мен ыдырау процестері кезінде ағын жылдамдығы әдетте төмен болады (кейбір жағдайларда 0,1 м/с-тан төмен). Көптеген ағын өлшеу құралдары осындай төмен ағын жылдамдығы диапазонында "саңылау" пайда болады, ағын өзгерістерін дәл бейнелей алмайды және процесті дәл басқаруға кедергі жасайды.
III. Қалдық ил ағынының жылдамдығын өлшеудің негізгі технологиялары
Илдің ерекше жұмыс істеу жағдайларын шешу үшін өнеркәсіп ағын жылдамдығын өлшеудің екі жетілдірілген технологиясын құрды. Әрбір технологияның өзіндік қолдану саласы бар, ал тазарту станциясының нақты технологиялық талаптарына сәйкес тиісті қолдану таңдалуы тиіс. (1) Электромагниттік ағын өлшеуіш (магниттік ағын өлшеуіш)
Жұмыс істеу принципі: Электромагниттік индукцияның Фарадей заңына негізделе отырып, ағын өлшеуіштің өлшеу түбігінің екі жағына тұрақты магнит өрісі қолданылады. Өткізгіш сазды су ағын өлшеуіштің магнит өрісі арқылы өткенде, ол магнит ағынының сызықтарын кесіп өтеді және индукцияланған электр қозғаушы күш (ЭҚК) туғызады. Бұл ЭҚК-нің шамасы сазды судың ағынымен сызықтық оң корреляцияда болады. Осы индукцияланған ЭҚК-ті тіркеу арқылы нақты уақыт режиміндегі ағын жылдамдығын есептеуге болады.
Негізгі плюслер:
a. Қозғалмалы бөлшектері жоқ конструкция: Өлшеу түбігінде механикалық қозғалмалы бөлшектер болмайды, бұл сазды судағы қатты қоспалардың туғызатын басылуы мен тозуын түбегейлі жояды және сәйкесінше өте төмен дұрыс жұмыс істемеу жиілігіне әкеледі.
b. Кеңінен пайдалануға бейімділік: 0,5%-30% қатты заттардан тұратын әртүрлі сазды судың ағынын дәл өлшейді, жұқа сазды сулар мен ылғалды шаяндар үшін де ±0,5% дәлдікті сақтайды.
c. Коррозияға және тозуға төзімділік: Өлшеу түтігі PTFE (политетрафторэтилен) және резеңке сияқты коррозияға және тозуға төзімді материалдармен жабындылануы мүмкін, ал сыртқы қаңқасы 316L нержавейка болаттан жасалған, бұл шайырдың коррозиялық және абразивтік әсеріне ұзақ уақыт төзімділік қамтамасыз етеді.
d. Жоғары нақты уақытта жұмыс істеуі: Тез реакция беру уақыты мен нақты уақытта ағын жылдамдығын шығару мүмкіндігі зақымдау жүйесіне тұйықталған циклды процесті басқару үшін өндірістің таратылған басқару жүйесіне (DCS) оңай интеграциялауға мүмкіндік береді.
Типтік қолданыстар: Қоюландырғыштың шығысы, суын айдау құбыры, ашытуыштың кіру және шығу құбырлары сияқты негізгі нүктелерде шайырды тазарту процесінің барлық кезеңінде құбыр өткізгіштерді өлшеуге сәйкес келеді. Қазіргі уақытта ең кең таралған шайыр ағынын өлшеу құрылғысы болып табылады. (II) Доплердің ультрадыбыстық лептеуіші
Жұмыс істеу принципі: Инвазиялық емес өлшеу үшін "Доплер эффектісі" қолданылады. Ультрадыбыстық сенсор түтікнің сыртқы қабырғасына орнатылып, түтікке тұрақты жиіліктегі ультрадыбыстық толқындарды жібереді. Сулықтағы ілеспе қатты бөлшектер немесе көпіршіктерге толқындар соқтығысқан кезде, олар шағылады. Бөлшектердің қозғалысы нәтижесінде шағылған толқынның жиілігі өзгереді (бұл сулық ағысының жылдамдығымен сәйкес келеді). Сулық ағысының жылдамдығы жиіліктің ығысуын есептеу арқылы анықталады.
Негізгі плюслер:
Инвазиялық емес орнату: Сенсор сулықпен тікелей контакті болмайды, бұл қабырғаның ластануын, коррозияны және тозуын толығымен жояды. Орнату мен техникалық қызмет көрсету технологиялық процесті тоқтатуды талап етпейді, бұл жұмыс шығындарын әлдеқайда төмендетеді.
Күрделі ағыс үлгілеріне бейімделу: Дәстүрлі ағын өлшеуіштерге қарағанда әлдеқайда жоғары бейімдеушілікпен тек толық түтіктерде ғана емес, сонымен қатар жартылай толық түтіктерде (ашық каналдар мен жартылай толық түтіктер сияқты) дәл өлшеу мүмкіндігін береді.
Күшті Антиинтерференциялық Қабілет: Тұнбаға қатты бөлшектердің жоғары концентрациясы мен көпіршіктерге сезімсіз, сенсор бөлшектердің шағылуы арқылы сигналды күшейте алады, бұл дәстүрлі ағын өлшеуіштердің қиындық тудыратын жоғары қатты заттар концентрациясында (мысалы, судың шығарылған тұнбасы) тұрақты өлшеуге мүмкіндік береді. Типтік Қолдану Жағдайлары: Әдетте ашық каналдарда, тұндырғыштан кейінгі ағын каналдарында және өңдеу құрылғыларындағы толық емес тұнба құбырларында қолданылады. Ескі құрылғыларды қайта жаңарту жобалары үшін (құбырды кесу қажет емес, орнату оңай) немесе өте жоғары қатты заттар мазмұны бар және шаңтаңғы пайда болуға бейім арнайы технологиялық тораптар үшін өте қолайлы.
IV. Қорытынды: Дәл өлшеу тұнбаны өңдеудің сапасы мен тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді
Тазалау қалдығының ағын жылдамдығын өлшеу тек «деректерді жинау» ғана емес, сонымен қатар тазалау процесінің тиімділігіне, сәйкестік шығындарына және жұмыс тұрақтылығына тікелей әсер ететін барлық сазбалшық өңдеу процесінің бойындағы «процестің негізі» болып табылады. Жоғары дәлдік пен сенімділігімен электромагниттік ластану өлшеуіштері кең таралған құбырлар үшін басым таңдау болып табылады. Инвазивті емес артықшылықтары бар Доплер ультрадыбыстық ластану өлшеуіштері күрделі ағын үлгілері мен жаңарту жобаларында ерекше мәнге ие.
Сәйкес келетін өлшеу технологиясын таңдау тек қалдық суларды тазарту қондырғыларына сазбалшық өңдеу процесін нақты басқаруға көмектесіп қана қоймай, химикаттар мен энергияны пайдалануды оптимизациялау арқылы жұмыс шығындарын азайтады және экологиялық сәйкестік үшін берік деректерлік қолдау қамтамасыз етеді. «Екі карбон» мақсаттарының артқы планында және қатаңдалып отырған қоршаған ортаны қорғау талаптарында дәл сазбалшық ағынының жылдамдығын өлшеу маңызды құрамдас бөлікке айналады.
