"Монітор пульсу" очищення води: незамінний витратомір

У величезному та складному "місті" очищення води різноманітне обладнання виконує свої функції, разом забезпечуючи безпечне перетворення сирої води на чисту, а стічних вод — на очищену. Якщо насоси — це серце, а трубопроводи — судини, то лічильники витрати — це "монітори пульсу", розташовані скрізь у системі. Вони постійно та точно вимірюють "серцебиття" потоку води — швидкість витрати, забезпечуючи найважливіші та основні дані для керування процесами, розрахунку витрат і охорони довкілля.

Отже, де саме потрібні лічильники витрати на різних етапах очищення води? Ми можемо простежити за шляхом води, щоб дізнатися.

I. Контроль джерела: етапи забору та припливу води
Точки відбору сирої води: Незалежно від того, чи забирається вода з річок, озер чи водосховищ, лічильники витрати води мають бути встановлені на вихідних трубопроводах насосних станцій відбору. Це робиться з таких цілей:

Вимірювання загального обсягу відбору води: Це є основою для розрахунків між водопровідними станціями та органами управління джерелами води, а також вихідними даними для обчислення загального обсягу водоспоживання у регіоні.

Керування роботою насосів: Дані про витрату води дозволяють оптимізувати запуск, зупинку та регулювання швидкості насосів, досягаючи економії енергії та зниження витрат.

Вхід на водопровідну/очисну споруду: Перша контрольна точка, де вода надходить на очисну споруду. У цьому місці лічильники витрати води виступають як «сентинели».

Основа для керування процесами: Витрата вхідної води є базовим значенням для регулювання всіх наступних параметрів технологічного процесу очищення (наприклад, дозування хімічних реагентів, обсяг аерації, видалення мулу). Знаючи «обсяг надходження води», визначається «обсяг необхідних реагентів».

Попередження про навантаження: надмірно високі миттєві витрати (наприклад, під час сильного дощу) можуть призвести до перевантаження системи очищення. Витратоміри можуть своєчасно попередити про це, допомагаючи операторам заздалегідь підготуватися.

II. Точність у процесі: основні етапи очищення та дозування
Саме тут найбільш широко застосовуються витратоміри, а вимоги є найбільш докладними, що безпосередньо впливає на ефективність очищення, стабільність роботи та контроль витрат.

Дозування хімічних реагентів: у процесі очищення води необхідно додавати хімічні речовини, такі як коагулянти, флокулянти, дезінфікуючі засоби (наприклад, хлор) та кислоти/луги (для регулювання рівня pH). Дозування цих хімічних речовин має бути строго пропорційним витраті вхідного потоку.

Контроль співвідношення: Сигнал з лічильника подається на дозувальний насос (лічильний насос), що дозволяє «дозувати відповідно до потоку». Це забезпечує ефективність обробки (усуває недостатнє дозування) і запобігає втратам та вторинному забрудненню (усуває надлишкове дозування). На цьому етапі зазвичай використовуються високоточні електромагнітні або масові лічильники.

Лінія обробки мулу:

Повернення мулу: Повернення активованого мулу з дна відстійника на вхід біологічного бака є важливим для підтримки концентрації мікроорганізмів. Для контролю співвідношення повернення та забезпечення стабільності та ефективності біологічної системи необхідні лічильники потоку.

Вивід зайвого мулу: Періодичний вивід зайвого мулу, що утворився в системі, потребує використання лічильників потоку для точного контролю обсягу виводу, усуваючи вплив на баланс системи через надмірний або недостатній вивід.

Транспортування і обезводнення шламу: Витратоміри потрібні до та після того, як шлам надходить у обладнання для обезводнення (наприклад, центрифуги, стрічкові фільтр-преси), щоб відстежувати процес і розраховувати продуктивність.

Керування процесом аерації: У біологічних установках (наприклад, AAO, окисні канали) кількість повітря або кисню, що подається у стічні води, має важливе значення.

Витратоміри для повітря: Встановлюються на вихідному трубопроводі дуттєвих машин або на гілках аерації, газові витратоміри використовуються для контролю інтенсивності аерації, оптимізації енергоспоживання (аерація є одним із найбільших споживачів енергії на станції) та забезпечення достатньої кількості кисню для мікроорганізмів, необхідної для реакцій деградації.

Фільтрація та зворотне промивання:

Фільтрат: Контроль витрати фільтрату кожного фільтра для оцінки його робочого стану та ефективності.

Зворотний потік води: фільтри періодично потребують промивання чистою водою або сумішшю повітря та води для відновлення фільтрувальної здатності. Витратоміри використовуються для контролю інтенсивності та тривалості зворотного промивання, щоб запобігти недостатньому очищенню або втраті води.

III. Моніторинг на виході: стадії очищеної води та розподілу
Вихідний патрубок очисної споруди: це обов’язкове місце встановлення, передбачене нормативними вимогами, «останній звітний документ» процесу очищення води.

Облік викидів у межах вимог: природоохоронні органи розраховують загальний обсяг забруднюючих речовин на основі витрати очищених стічних вод та концентрації забруднювачів (наприклад, ХСК, аміачний азот). Це ключові дані для екологічного моніторингу та нарахування платежів.

Оцінка продуктивності: статистика щоденного фактичного обсягу очищеної води є важливими показниками для оцінки ефективності роботи та потужності очищення.

Повторне використання очищеної (переробленої) води: Для очищеної води, що подається користувачам (наприклад, для поливу, зливу, промислового охолодження) після додаткового очищення, необхідні лічильники витрати води для розрахунків та контролю споживання.

Транспортування та розподіл чистої води: У мережах муніципального водопостачання, лічильники витрати води широко встановлюються на підвищувальних насосних станціях, в ділянках з роздільним обліком (DMA) та на входах великих споживачів.

Баланс мережі та контроль витоків: Порівнюючи обсяги вхідного та вихідного потоків у різних зонах, можна швидко виявити та оцінити витоки води в трубопроводах, скоротивши невилучену воду.

Водопостачання (диспетчеризація): На основі даних про зміни витрати води в режимі реального часу можна науково організувати завантаження насосів та потужностей, забезпечуючи стабільний тиск води в мережі.

Як вибрати правильний лічильник витрати води?
Вимоги до лічильників витрати води варіюються на різних етапах. Основні фактори, що впливають:

Тип середовища: Чи це чиста вода, стічні води, іл, чи хімікати? Які їх корозійні та електропровідні властивості?

Вимоги до точності: чи використовується для торгового розрахунку (висока точність) чи для контролю процесу (середня точність)?

Діаметр труби та діапазон витрати: великий діаметр із низькою швидкістю потоку, чи малий діаметр із високою швидкістю потоку?

Умови монтажу: чи є достатня довжина прямої ділянки труби? Чи заповнена труба повністю чи частково?

Поширені типи лічильників витрати включають електромагнітні витратоміри (найкращі для провідних рідин), ультразвукові витратоміри (зручні для монтажу під тиском), вихрові витратоміри (для чистих газів/рідин), масові витратоміри (для високоточних хімічних вимірювань) та витратоміри для відкритих каналів (для дренажних каналів підприємств).

Висновок
Підсумовуючи, від припливу однієї краплі сирої води до відтоку однієї краплі чистої води, наявність лічильників витрати води пронизує весь життєвий цикл очищення води. Вони є «очима» виробництва, «вагами» для витрат і «лінійкою» для охорони навколишнього середовища. В епоху розумної води та дрібномасштабного управління (точного менеджменту), точні й надійні дані про витрату води набули ще більшого значення, постійно забезпечуючи найпотужніший даний імпульс для ефективного, економічного й стабільного функціонування цього «водяного міста».