摘要(yao)：污泥處理處(chù)置是目前環(huan)保面臨的一(yi)個重點問題(tí)，而濃縮污泥(ni)的精确計量(liàng)是污泥處理(lǐ)處置環節中(zhong)經常遇到的(de)問🔆題。讨論了(le)污水處理廠(chang)濃縮污泥常(chang)用的三種 流(liú)量計 計量方(fāng)式及原理，通(tōng)過分析三種(zhong)計量方式下(xia)濃縮☂️污❤️泥計(jì)🌈量的誤差，總(zǒng)結出三種計(ji)量方式的适(shi)用範圍，爲污(wū)水🌂處理廠濃(nóng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼縮污泥計量(liàng)提供參考。
1.引(yin)言
　　随着我國(guo)社會經濟和(he)城市化的發(fa)展，污水處理(li)設施建設得(dé)⭐到了髙速發(fā)展。根據2016年住(zhù)房城鄉建設(she)部公布的全(quán)國城鎮污水(shuǐ)處理設施2016年(nián)第三季度建(jian)設和運行🔞統(tong)計情況，截止(zhi)2025年12月底，全國(guo)累計建成污(wu)水🏃‍♂️處理廠3976座(zuò)，污水處理能(neng)力達1.7億立方(fāng)米／日💜。污水處(chu)理過程中會(huì)産生大量的(de)剩餘污泥，經(jīng)重力濃縮池(chí)濃縮後的濃(nong)縮污泥含水(shui)率仍高達98％左(zuo)右，污泥中含(han)有大量的有(yǒu)機物，如蛋白(bái)質、碳水化合(he)物等物質難(nán)以降解，污水(shuǐ)處理廠大多(duo)采用離心脫(tuō)水機将濃縮(suo)污🈲泥脫水到(dao)含水率80％，或者(zhe)采用闆框壓(yā)濾機将濃縮(suō)污🏃泥壓榨到(dao)含水率60％後，再(zai)無深度處理(li)工藝。
　　污泥處(chù)理處置屬于(yú)固體廢物處(chù)理處置範疇(chóu)，是污🚶‍♀️水處理(lǐ)廠面⭕臨的一(yī)個跨領域問(wèn)題，目前國内(nèi)很少有污水(shuǐ)處理廠配套(tao)🆚建設污泥處(chù)理處置設施(shi)，大多💋采用與(yu)固體廢物處(chu)理單位合✊作(zuò)協同處置污(wū)泥，2家單位污(wu)泥交接模式(shi)一般是由污(wū)水處理廠将(jiang)含水率80％或60％的(de)污泥裝車轉(zhuan)運至合作單(dan)位協同處置(zhì)，産生的污泥(ni)運輸💃費用較(jiào)髙，另外還🍓有(you)一種較爲經(jīng)濟污✂️泥交接(jiē)模式：污水✍️處(chù)理廠将重力(li)濃縮池出來(lái)的濃縮污泥(ni)直接經管道(dào)🈲輸送至協同(tong)處置單位協(xié)同處置，不産(chǎn)生運輸費用(yong)，對廠内環境(jìng)也有較大改(gai)善。
2.濃縮污泥(ni)計量方式
　　由(yóu)于濃縮污泥(ni)處置費用結(jié)算需要換算(suan)成爲含水率(lǜ)80％污泥計量🐇，但(dan)管道中濃縮(suo)污泥MLSS不可控(kòng)，并且濃度分(fen)布不均🔞勻，導(dao)緻單位時💞間(jian)内通過的濃(nóng)縮污泥幹基(jī)難以準确計(jì)量。解決方案(àn)有三種，介紹(shào)如下：
2.1方式一(yī)：濃度計與流(liú)量計組合計(ji)量
2.1.1計量原理(li)
　　由于單位時(shi)間内通過管(guan)道濃縮污泥(ní)幹基的質量(liàng)與濃🏒縮💘污泥(ni)的濃度、體積(ji)二者相關，因(yin)而在管道上(shang)選擇串聯安(ān)裝污泥濃度(dù)計與流量計(ji)，由上位機同(tong)時控制污泥(ní)濃💜度計和👅流(liú)量計，在每個(gè)單位時間周(zhou)期内同時測(cè)量通過濃縮(suō)污泥的MLSS和流(liú)量Ｑ，MLSS與Ｑ的乘積(ji)就是1個單位(wei)時間周期内(nèi)的污泥幹基(ji)量，再累加經(jing)過的每個單(dān)位🌐時間周期(qī)污泥幹基量(liang)，最後換算成(chéng)爲含水率80％的(de)結算污泥量(liang)。具體計算🌈公(gōng)式如下：

MLSSn－－第ｎ個(ge)單位時間周(zhou)期内平均污(wu)泥濃度（單位(wèi)：g/L）；
Ｑn－－第ｎ個單位時(shí)間周期内平(ping)均流量（單位(wèi)：m3／h）；
2.1.2計量誤差分(fèn)析
　　濃度計精(jīng)度爲±5％，流量計(ji)精度爲±2％，按上(shàng)述公式計算(suàn)理論最大累(lei)積誤差爲±10％。在(zai)實際應用中(zhong)，發現上位機(ji)中單位時間(jiān)周期的取值(zhi)大小對計量(liàng)結果影響較(jiao)大📞。當單位時(shi)間周期取值(zhi)🌍較小時，儀表(biǎo)的🥰平均濃度(du)值☔較爲準确(que)，但平均流✌️量(liang)值誤差較大(dà)；當單位時間(jiān)周期取值較(jiao)大時，儀表的(de)平均流量值(zhi)較爲準确，但(dàn)平均濃度值(zhi)誤差較大。經(jīng)反複調試上(shang)位機單位時(shí)間周期值繪(huì)制流ｆT值誤差(cha)與濃度值誤(wù)🌈差的關系曲(qu)線如下：

　　由圖(tu)1可知要滿足(zú)2個儀表誤差(cha)同時最小，單(dan)位時間📱周期(qi)取值必須在(zai)2條曲線的交(jiāo)點處，這個交(jiao)點處的誤差(chà)🔞即爲🈲該計㊙️量(liàng)方式的🎯固定(dìng)誤差。
2.1.3方式一(yi)結論
　　經過一(yi)年的數據比(bǐ)對，該計量方(fang)式在實際應(ying)用中的計量(liàng)誤差約±10％左右(you)。該計量方式(shi)總體上誤差(cha)較大，在不考(kao)慮⛷️儀表♻️自身(shēn)誤差的情況(kuàng)下，還存在一(yī)個無法消除(chú)的固定誤差(chà)，造成這個同(tong)定誤差的原(yuán)因是由于2個(ge)儀表無法同(tong)時工作在最(zuì)佳單位時間(jian)周期👈裏。2.2方式(shì)二：新建濃縮(suō)計量池，采用(yong)液位計與濃(nóng)度計組合計(ji)量
2.2.1計量原理(li)
　　由于在第一(yi)種計童方式(shì)中，儀表測量(liàng)的濃度值和(hé)體積值都在(zài)不斷變化，産(chǎn)生誤差較大(dà)。要使測量值(zhi)固定💯可以采(cǎi)用增加濃縮(suō)泥計量池的(de)方式，将濃縮(suō)污泥暫存到(dao)計童池中，由(yóu)上位🆚機控制(zhi)關閉計量池(chí)進、出閥門并(bing)攪拌均勻後(hou)，濃縮污泥的(de)MLSS值和體積均(jun)♈爲定值，再通(tōng)🈲過液位計、濃(nóng)度計分别測(ce)❓量，利用池體(tǐ)底面積和液(yè)位差計算濃(nong)縮污💃🏻泥體積(jī)，用下列✉️公式(shi)計算出含水(shui)率80％污泥量：

Ｓ底(di)－－濃縮池底面(miàn)積（單位：m2）
h1－＿注滿(mǎn)後液位（單位(wei)：m）
h2—放空後液位(wei)（單位：m）
MLSS－－污泥濃(nong)度（單位：g/L）
2.2.2計量(liàng)誤差分析與(yu)改進
　　濃度計(jì)精度爲±5％，液位(wèi)計精度爲±0.1％，按(an)上述公式計(ji)算理論❓最大(dà)⚽累⭕積誤差爲(wei)±5％。在實際應用(yòng)中，發現雖然(ran)濃縮❓污泥經(jing)過均勻攪拌(ban)，但計量池中(zhōng)MLSS仍然呈現出(chu)上下不均勻(yun)狀态，且越接(jiē)近池底部MLSS越(yuè)大，導緻污泥(ní)濃度計探頭(tóu)安裝髙度對(duì)計量結果影(yǐng)響較大。爲客(ke)觀反🔞映計量(liàng)池中的濃度(du)分布‼️狀況，需(xu)要改進濃度(dù)值測量方法(fǎ)，在計🔱量池内(nèi)的上半部🐉中(zhong)間和下半部(bù)✊中間，且不同(tong)方位的位置(zhi)安裝2台污泥(ni)濃度計，如圖(tú)2所示🍓：


Ｓ底－－濃縮池底(dǐ)面積（單位：m2）
h1－－注(zhù)滿後液位（單(dān)位：m）
h2－－放空後液(yè)位（單位：m）
MLSS1－－高位(wèi)污泥濃度（單(dan)位：g/L）
MLSS2－－低位污泥(ni)濃度（單位：g/L）
2.2.3方(fāng)式二結論
　　經(jīng)過一年的數(shu)據比對，該計(jì)量方式在實(shí)際應用中的(de)計量誤差約(yue)±5％左右。改進後(hòu)濃度值得到(dào)了校正，提🍓高(gao)了濃縮污泥(ní)計量的準确(què)性，同時在攪(jiao)拌過程中對(duì)比MLSS，和抓＾的差(cha)值可以判斷(duàn)濃縮污泥的(de)均勻程度，确(que)定經濟攪拌(bàn)時長提高運(yùn)行效率。2.3方式(shì)三：采用科氏(shi)力質量流量(liàng)計計量
2.3.1科氏(shì)力質量流量(liang)計原理
　　科氏(shì)力質量流量(liang)計是一種用(yong)于直接測量(liang)液體質量和(he)密度的儀器(qi)，不僅可以測(cè)量氣體、液體(ti)，還适應兩相(xiang)液體的測量(liang)，是❗一種髙精(jing)度的測A儀器(qì)。廣泛應用于(yú)含有固體顆(ke)粒液☁️體的工(gong)業領域🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，如金(jīn)礦砂、造紙、污(wū)水等行業。
　　科(kē)氏力質量流(liu)量計是根據(jù)科氏力原理(li)來測量流體(tǐ)的質童流量(liang)和介質密度(du)的，科氏力是(shì)指物體在旋(xuan)轉系統中做(zuo)直線運動時(shí)所受的力。
ＦC＝2m（Ｖ＊ω）
ＦC——科(ke)氏力
m——移動物(wu)體的質量
Ｖ—－旋(xuan)轉或振動時(shí)的徑向速度(dù)
ω—－角速度
　　科氏(shì)力與運動流(liú)體的質量m、速(sù)度ｖ成正比即(ji)與流體的質(zhì)💚量流量♍成正(zheng)比，科氏力質(zhi)量流量計用(yong)測量管的振(zhen)動來代替😘恒(heng)定的角速度(du)，在測量管進(jìn)出口檢測振(zhèn)動的相位差(chà)，相位差大小(xiǎo)同質量🏃流量(liang)成正比。同時(shí)質量流量計(jì)測量管的諧(xié)振頻率與測(ce)量管内🔞的介(jie)質密度🧑🏽‍🤝‍🧑🏻成反(fǎn)比，即介質密(mi)度越大測量(liang)管諧振頻率(lǜ)越小。

2.3.2方式三(san)計量原理
　　采(cǎi)用質量流量(liàng)計可以直接(jiē)測量出濃縮(suō)污泥的流量(liàng)、密度、溫度，污(wū)泥濃度不能(neng)直接測量，需(xu)要通過密度(du)換算。但由于(yú)相同濃度下(xià)不同溫度時(shí)的密度是🔞不(bu)一樣的，在計(jì)算濃度時還(hái)要📐考慮介質(zhì)的溫度膨脹(zhang)系數，所🚶以介(jiè)質密度與濃(nóng)度的關系并(bing)非簡單的🚶‍♀️數(shù)學公式關系(xì)，而是三維🏃‍♂️的(de)關系。濃度計(ji)算數學模型(xíng)算法如下：
C=A0+ Arρ+Arρ2+ Arρ3+ Arρ4+B0+ BrT + BrT2+ BrT3
C——介(jie)質濃度
P——介質(zhì)密度
T——介質溫(wēn)度
A0…A4一一密度(du)系數
B0…A3——溫度系(xì)數
對應的密(mì)度、溫度、濃度(dù)三維關系圖(tu)如圖3所示：
　　在(zai)該計量方式(shì)中，儀表廠家(jiā)前期須建立(li)關于濃縮污(wū)泥濃度、密度(dù)、溫度的三維(wéi)數學模型，确(què)定各項系數(shu)，再将質量流(liu)量計測量的(de)密度和溫度(dù)值輸人到儀(yí)表的計算儀(yí)✊内，通過計算(suan)儀⛱️内置的功(gōng)能計算出污(wū)泥濃度👄，最後(hòu)通過質量流(liú)量計的流量(liàng)值與污泥💯濃(nóng)度值計算出(chu)含水率80％污泥(ni)量，計算公💁式(shi)如下:

2.3.3方式三(san)精度分析
　　目(mu)前國内質量(liàng)流量計90％依賴(lài)國外生産廠(chǎng)家的進口産(chǎn)📐品，精🍓度在±0.1％~±0.05％之(zhī)間，國産質量(liang)流量計處于(yú)“先模仿，在創(chuàng)新”階段，精度(du)在±0.2％~±0.5％，主要應用(yòng)于石油、化工(gong)、食品等以質(zhì)量流✏️量計量(liàng)🔞結算的行業(ye).
濃縮污泥計(ji)量也屬于質(zhi)量流量計量(liàng)結算範疇，但(dàn)在國内㊙️暫未(wèi)找到采用質(zhi)量流量計的(de)項目案例，原(yuán)因是㊙️質量流(liu)量計相🔴對于(yú)其它儀表價(jià)格偏高，考慮(lǜ)成本因素而(ér)選擇了其它(tā)儀表。但在該(gai)方式中，隻采(cǎi)用一台質量(liang)流量計就可(kě)以完成計量(liang)，比其它方式(shi)🤞中需要多台(tai)儀表組合計(ji)量的精度有(yǒu)大幅提高。
3.結(jié)論
3.1對比分析(xī)
　　綜合對比以(yǐ)上三種計量(liàng)方式，方式一(yī)投資最少，計(ji)量精度較低(dī)約±10％左右；方式(shì)二投資相對(duì)較高，須新建(jiàn)濃縮計量池(chí)，但計量精度(dù)相對較高約(yuē)±5％左右；方式三(sān)計量精🏃度最(zui)高⭕約±1％左右，但(dàn)前期安裝調(diào)試周期較長(zhang)，儀表投資較(jiào)高。
3.2适用範圍(wéi)
　　在項目計量(liang)精度要求較(jiao)髙時，可選用(yòng)質量流量計(ji)計量💘；在項☔目(mù)用地滿足條(tiáo)件時，可采用(yong)新建濃縮計(jì)量池計量；在(zài)項目投資受(shou)限制，且對計(ji)量精度要求(qiu)不髙時，可采(cai)用濃度計🍉與(yu)流量計組合(he)計量。

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