EN
Novosti
Merenje protoka mulja u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda
Time : 2025-09-18
Котао из канализационих муљева, неизбежан споредни производ процеса пречишћавања отпадних вода, комплексна је вишефазна мешавина састављена од воде, органских загађивача, неорганских примеса и микробних заједница. Ефикасно управљање овим муљем директно утиче на општу оперативну ефикасност и поштовање еколошких прописа у постројењима за пречишћавање отпадних вода. Тачно мерење протока муља је основни део система управљања муљем — не само што је од кључне важности за прецизну контролу процеса и оптималну расподелу ресурса, већ и неопходан услов за осигуравање строгог поштовања екологијских прописа. У овом чланку ће бити систематски анализирани технички изазови мерења протока канализационог муља и детаљно представљене главне технологије мерења које су применљиве у овој ситуацији.
I. Основна вредност тачног мерења протока
Током целог процеса прераде иловице у постројкама за пречишћавање отпадних вода, од почетне концентрације и дехидрације, преко средње анаеробне дигестије, па до безбедног одлагања или коришћења ресурса, на сваком кораку је потребно прецизно управљање протоком иловице. Само тачним контролисањем протока могу се на следећим фазама избећи кварови опреме изазвани „прекомерним уносом“ или губитак ефикасности прераде услед „недовољног уноса“. Посебно, тачно мерење протока има три кључне улоге:
Кључна подршка за оптимизацију процеса: Тренутно праћење протока иловице омогућава динамичке прилагодбе дозирања хемикалија (нпр. флокуланата), интензитета мешања у реакторима и потрошње енергије (нпр. снаге пумпе), чиме се максимално побољшава енергетска ефикасност током целе обраде иловице и смањује трошак јединице прераде.
Строго праћење прописа: Органи за заштиту животне средине имају јасне прописне стандарде за генерисање илува, поступке третмана и коначно одлагање. Подаци о протоку су кључни за израчунавање укупне количине илува и проверу усклађености поступака третмана, што директно утиче на усклађеност постројења за прераду са прописима о емисији загађивача и одлагању илува.
Оsigуравање стабилности рада: Поуздано мерење протока омогућава рано откривање неправилних радних услова (нпр. зачепљења цевовода, кварови пумпи), смањује простоје услед хабања опреме и прекида процеса, смањује трошкове одржавања и ризик од неочекиваних кварова.
II. Технички изазови мерења брзине протока канализационог илува
Јединствена физичка и хемијска својства канализационог илува представљају бројне изазове у мерењу брзине протока који се обично не сусрећу при мерењу традиционалних течности. Ови изазови могу се сумирати на следећи начин:
Velike dinamične fluktuacije u konzistenciji: Konzistencija mulja se dinamički menja u zavisnosti od faze tretmana — od tanke smeše mulja i vode u primarnom taložnom rezervoaru (sa sadržajem čvrstih materija od oko 1–3%) do gusta, viskoznog kolača nakon dehidracije (sa sadržajem čvrstih materija preko 20%). Ova izrazita razlika u fizičkom stanju otežava tradicionalnim protocnim meracima koji se oslanjaju na fiksne osobine tečnosti (kao što su vrtložni protocni meraci) da postignu stabilna i tačna merenja.
Јако ометање услед чврстих материја и отпадака: Блато обично садржи суспендоване честице (као што су песак и влакна), флокулентну органску материју и разне примесе и отпад. Ове супстанце се лако прилипљују за површине покретних делова (као што су турбина и ротор) проточних мераčа, изазивајући закочење или хабање. Ово не само скраћује век трајања опреме, већ и значајно искривљује податке о мерењу. Истовремена корозивна и абразивна својства: Органски киселини и сулфиди који се налазе у блату веома су корозивни, док суспендоване чврсте честице (као што је крупници) стално абразирају унутрашње зидове проточних мераčа. Проточни мераčи направљени од стандардних материјала лако се оштећују у овим неповољним радним условима, због чега је тешко постићи дугорочно стабилан рад.
Мерење протока мале брзине је изазовно: Током процеса згушњавања и таложења отпадних материја, проток је углавном низак (у неким случајевима испод 0,1 m/s). Већина бројила протока има „слепу тачку“ у овим опсезима ниског протока, због чега не успева да тачно детектује промене протока, што доводи до нетачне контроле процеса.
III. Главне технологије за мерење брзине протока отпадних материја
Како би се одговорило на специфичне радне услове отпадних материја, индустрија је развила две зреле технологије мерења брзине протока. Свака технологија има своје примене, а избор одговарајуће технологије треба прилагодити специфичним захтевима процеса на постројењу за прераду. (1) Електромагнетно бројило протока (магнетно бројило протока)
Принцип рада: Заснован на Фарадејевом закону електромагнетне индукције, стабилно магнетно поље се примењује на обе стране мерне цеви проточног мерача. Када проводљива течна отпадна материја протиче кроз магнетно поље, пресеца линије магнетног флукса и генерише индуковану електромоторну силу. Величина ове електромоторне силе линеарно је позитивно повезана са брзином протока отпадне материје. Детектовањем ове електромоторне силе може се израчунати тренутна брзина протока.
Jedinstvene prednosti:
a. Конструкција без покретних делова: Мерна цев нема механичких покретних делова, чиме се потпуно елиминишу зачепљења и хабање услед чврстих примеса у отпадној материји, што резултира изузетно ниском стопом кварова.
b. Прилагодљивост широком опсегу: Тачно мери широк спектар отпадних материја са садржајем чврстих материја од 0,5% до 30%, одржавајући тачност од ±0,5% како за разређену тако и за вискозну отпадну материју.
c. Otpornost na koroziju i habanje: Merni cevovod može biti obložen materijalima otpornim na koroziju i habanje, kao što su PTFE (politetrafluoroetilen) i guma, dok je spoljašnji omotač izrađen od nerđajućeg čelika 316L, obezbeđujući dugotrajnu otpornost na korozivne i abrazivne osobine mulja.
d. Visok učinak u realnom vremenu: Brzo vreme reagovanja i izlazni protok u realnom vremenu, što omogućava laku integraciju u distribuirani sistem upravljanja postrojenjem (DCS) za regulaciju procesa u zatvorenom kolu.
Tipične primene: Pogodan za merenje u cevovodima tokom celog procesa tretmana mulja, naročito na ključnim tačkama kao što su izlazi debljivača, cevi za dovod kod odvodnjavanja i ulazne i izlazne cevi digestora. Trenutno je najčešće korišćeni uređaj za merenje protoka mulja. (II) Doplerov ultrazvučni protokomer
Радни принцип: Користи „Доплеров ефекат“ за неинвазивно мерење. Ултразвучни сензор је монтиран на спољашњем зиду цеви и шаље ултразвучне таласе фиксне фреквенције у цев. Када ултразвучни таласи наиђу на честице у суспензији или мехуре у муљу, одбијају се. Фреквенција одбијеног таласа се мења због кретања честица (која је у складу са брзином протока муља). Брзина протока муља може се одредити израчунавањем помака фреквенције.
Jedinstvene prednosti:
Неинвазивна инсталација: Сензор елиминише директан контакт са муљем, потпуно спречавајући стварање наслага, корозију и хабање. Инсталација и одржавање не захтевају прекид процеса, значајно смањујући оперативне трошкове.
Прилагодљивост комплексним обрасцима протока: Тачно мери не само у потпуно испуњеним цевима, већ и у делимично испуњеним цевима (као што су отворени канал и делимично испуњене цеви), омогућавајући много већу прилагодљивост у односу на традиционалне бројиле протока.
Јака отпорност на интерференције: Несензитиван на високе концентрације чврстих честица и мехурића у муљу, сензор може појачати сигнал користећи рефлексију од честица, омогућавајући стабилно мерење на високим концентрацијама чврстих материја (као што је исушени муљ), где традиционални бројилици протока имају проблема. Типичне примене: Често се користи у отвореним каналима, изливним каналима таложника и делом испуњеним цевоводима за муљ у постројењима за пречишћавање отпадних вода. Посебно је погодан за реновирање пројеката у старијим постројењима (нема потребе за сецкањем цеви, инсталација је једноставна) или за специјализоване процесне чворове са екстремно високим садржајем чврстих материја у муљу и склоности ка стварању наслага.
IV. Закључак: Прецизно мерење омогућава побољшање квалитета и ефикасности третмана муља
Merenje brzine protoka septičkog mulja je više od „sakupljanja podataka“; to je „osnovni proces“ tokom celokupnog procesa tretiranja mulja — direktno je povezan sa efikasnošću tretmana, troškovima usaglašenosti i radnom stabilnošću. Elektromagnetni protokomeri, zahvaljujući visokoj tačnosti i pouzdanosti, su prvi izbor za primenu na glavnim cevovodima. Doplerovi ultrazvučni protokomeri, zbog svojih neinvazivnih prednosti, pokazuju jedinstvenu vrednost u složenim obrascima strujanja i projektima rekonstrukcije.
Odabir odgovarajuće tehnologije merenja ne samo da pomaže postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda da ostvare preciznu kontrolu procesa tretiranja mulja, već i smanjuje operativne troškove optimizacijom potrošnje hemikalija i energije, istovremeno obezbeđujući čvrstu podlogu za podatke u cilju zaštite životne sredine. U kontekstu ciljeva „dvostruke neutralnosti ugljenika“ i sve strožijih zahteva za zaštitu životne sredine, precizno merenje brzine protoka mulja postaće ključan element.
