摘要(yào)：污泥處理處置(zhì)是目前環保面(mian)臨的一個重點(dian)問題，而濃縮污(wu)泥的精确計量(liàng)是污泥處理處(chù)置環節中經常(cháng)遇到的問🎯題。讨(tao)論了污水處理(li)廠濃縮污泥常(cháng)用的三種 流量(liang)計 計量方式及(ji)原理，通過分析(xi)三種計量方式(shì)下濃縮污泥計(jì)量的誤差，總結(jié)出三種計量方(fang)式的适用範圍(wei)，爲污水處理♈廠(chang)濃縮污泥計量(liàng)提供參考。
1.引言(yán)
　　随着我國社會(huì)經濟和城市化(huà)的發展，污水處(chu)理設施建設得(dé)到了髙速發展(zhan)。根據2016年住房城(cheng)鄉建設部公布(bu)🌈的全國城♻️鎮污(wu)水處理設施2016年(nian)第三季度建設(shè)和運行🐪統計情(qing)況，截止2025年12月底(di)，全國累計建成(cheng)污水處理廠3976座(zuo)，污水處理能力(lì)達1.7億立方米／日(ri)。污水處理⁉️過程(cheng)中會産生大量(liàng)的剩餘污泥，經(jīng)重力濃縮池濃(nóng)縮後的濃縮😍污(wū)泥含水率仍高(gāo)達98％左右，污泥中(zhōng)含有✂️大量的有(you)機物，如🔞蛋白質(zhi)、碳水化合物等(deng)物質難以降解(jiě)，污水處理廠大(dà)多采用離心脫(tuō)水機将濃縮污(wu)❗泥脫水到含水(shuǐ)率80％，或者采用闆(pǎn)框壓濾機将濃(nong)縮污泥壓榨到(dào)含水率60％後，再無(wú)深度處理工藝(yì)。
　　污泥處理處置(zhi)屬于固體廢物(wù)處理處置範疇(chóu)，是污水🐕處理廠(chǎng)面臨的一個跨(kua)領域問題，目前(qián)國内很少有污(wu)水處理廠🌈配套(tao)建設污泥處理(lǐ)處置設施，大多(duo)采用與固體廢(fèi)物處理單位合(hé)作協同處置污(wū)泥，2家單位污泥(ni)交接模式一般(bān)是由污水處理(lǐ)廠将含水率80％或(huò)60％的污泥裝車轉(zhuǎn)運至合作單位(wèi)協同處置，産生(sheng)的污泥運輸費(fèi)用較髙，另外還(hái)有一種較爲經(jing)濟污泥交接模(mo)式：污水☎️處理廠(chǎng)将重力濃縮池(chi)出來的濃縮🈲污(wu)泥直接經管道(dào)📧輸送至協同處(chù)置♈單位協同處(chù)㊙️置，不産生運輸(shū)費用，對廠内環(huán)🔞境也有較大改(gai)善。
2.濃縮污泥計(ji)量方式
　　由于濃(nong)縮污泥處置費(fèi)用結算需要換(huan)算成爲含水率(lü)80％污泥計👌量，但管(guǎn)道中濃縮污泥(ní)MLSS不可控，并且濃(nong)度分布不均勻(yun)，導緻單位時間(jian)内通過的濃縮(suō)污泥幹基難以(yi)準确計量。解決(jue)方案有三種，介(jiè)紹如下：
2.1方式一(yī)：濃度計與流量(liàng)計組合計量
2.1.1計(jì)量原理
　　由于單(dān)位時間内通過(guò)管道濃縮污泥(ni)幹基的質量與(yu)濃縮污☀️泥的濃(nóng)度、體積二者相(xiang)關，因而在管道(dao)上選擇串聯📞安(an)裝污泥濃度計(jì)與流量計，由上(shang)位機同🈲時控制(zhi)污泥濃度計和(he)流量計，在每個(gè)單位時間周期(qi)内同時測量通(tong)過濃縮污泥的(de)MLSS和流量Ｑ，MLSS與Ｑ的乘(cheng)積就是1個單位(wei)時間周期内的(de)污泥幹基量，再(zài)累加經過的每(mei)個單🌈位時間周(zhōu)期污泥幹基量(liang)，最後換算成爲(wèi)含水率80％的結算(suàn)污泥量。具體計(ji)算公式如下：

MLSSn－－第(dì)ｎ個單位時間周(zhou)期内平均污泥(ni)濃度（單位：g/L）；
Ｑn－－第ｎ個(gè)單位時間周期(qi)内平均流量（單(dān)位：m3／h）；
2.1.2計量誤差分(fen)析
　　濃度計精度(dù)爲±5％，流量計精度(du)爲±2％，按上述公式(shi)計算理論最🍉大(dà)累積誤差爲±10％。在(zài)實際應用中，發(fa)現上位機中單(dān)位時間周期的(de)取值大小對計(ji)量結果影響較(jiào)大。當單位時間(jian)周期取值較小(xiao)時，儀表的平均(jun1)濃度值較爲準(zhǔn)确，但平均流量(liàng)值誤差較大；當(dāng)單🐉位時間周期(qi)取值較大時，儀(yi)表的平均流量(liang)值較🍓爲準确，但(dan)平🐉均濃度值誤(wu)差較大。經反複(fu)調試上位機單(dān)位時間🍓周期值(zhi)繪🍉制流ｆT值誤差(cha)與濃度值誤差(chà)的關系曲線如(ru)👉下：

　　由圖1可(ke)知要滿足2個儀(yí)表誤差同時最(zuì)小，單位時間周(zhōu)期取值必須在(zai)2條曲線的交點(dian)處，這個交點處(chù)的誤差即爲該(gai)計量方式的固(gu)定誤差。
2.1.3方式一(yi)結論
　　經過一年(nian)的數據比對，該(gai)計量方式在實(shí)際應用中的計(jì)量誤差約±10％左右(you)。該計量方式總(zǒng)體上誤差較大(dà)，在不考慮儀表(biao)自身誤差的情(qíng)況下，還存在一(yī)個無法消除的(de)固定誤差，造成(cheng)這個同定誤差(cha)的原因是由于(yu)2個儀表無法同(tóng)時工作在🐉最佳(jiā)單位時間周期(qi)㊙️裏。2.2方式二：新建(jiàn)濃縮計量池，采(cǎi)用液位計與濃(nóng)度計組合計量(liang)
2.2.1計量原理
　　由于(yú)在第一種計童(tóng)方式中，儀表測(cè)量的濃度值和(he)體積值都在不(bú)斷變化，産生誤(wù)差較大。要使測(cè)量值固定可以(yǐ)采用☔增加濃縮(suo)💛泥計量池的方(fāng)式，将濃縮污泥(ni)暫存到計📐童池(chi)中，由上位✏️機控(kong)制♊關閉計量池(chí)進、出閥門✉️并攪(jiao)拌均勻後，濃縮(suō)污泥的MLSS值和體(ti)積均爲定值，再(zài)通過液位計、濃(nong)度計分别測量(liang)，利用池體👣底面(miàn)積和液位差計(jì)算濃縮污泥體(tǐ)積，用下列公式(shi)計算出含水率(lü)80％污泥量：

Ｓ底－－濃縮(suō)池底面積（單位(wei)：m2）
h1－＿注滿後液位（單(dan)位：m）
h2—放空後液位(wèi)（單位：m）
MLSS－－污泥濃度(dù)（單位：g/L）
2.2.2計量誤差(cha)分析與改進
　　濃(nong)度計精度爲±5％，液(ye)位計精度爲±0.1％，按(an)上述公式計算(suan)理論最大累積(ji)誤差爲±5％。在實際(ji)應用中，發現雖(sui)然濃縮污泥經(jīng)過均勻攪拌，但(dàn)計量池中MLSS仍然(ran)呈現出上下不(bu)均勻狀态，且💜越(yuè)接近池底部MLSS越(yue)大，導緻污泥濃(nóng)度計探頭安裝(zhuang)髙度對計量結(jie)果影響較大。爲(wèi)客觀反映計量(liang)池中👄的濃度分(fen)布狀況，需要改(gai)進濃度值測量(liang)方法，在計量池(chí)内的上半部中(zhong)間和下半部中(zhong)間，且不同方🐅位(wei)的位置安裝2台(tai)污泥濃度計，如(ru)圖2所示：


Ｓ底－－濃縮(suō)池底面積（單位(wei)：m2）
h1－－注滿後液位（單(dan)位：m）
h2－－放空後液位(wèi)（單位：m）
MLSS1－－高位污泥(ni)濃度（單位：g/L）
MLSS2－－低位(wei)污泥濃度（單位(wèi)：g/L）
2.2.3方式二結論
　　經(jing)過一年的數據(ju)比對，該計量方(fang)式在實際應用(yòng)中的計量誤差(cha)約±5％左右。改進後(hou)濃度值得到了(le)校正，提㊙️高了濃(nong)縮污泥🌈計量的(de)準确性，同時在(zài)攪拌過程中對(dui)比MLSS，和抓＾的差值(zhí)可以判斷濃☎️縮(suō)污泥的均勻程(chéng)度，确定經濟攪(jiǎo)拌時長提高運(yùn)行效率。2.3方式三(sān)：采用科♌氏力質(zhi)量流量計計量(liàng)
2.3.1科氏力質量流(liú)量計原理
　　科氏(shì)力質量流量計(jì)是一種用于直(zhi)接測量液體質(zhì)量和密🌏度的儀(yí)器，不僅可以測(ce)量氣體、液體，還(hai)适應兩相液體(tǐ)的測量，是一種(zhong)❓髙精度的測A儀(yi)器。廣泛應用于(yu)含🏃🏻‍♂️有固體顆粒(li)液🔞體的工業領(lǐng)域，如金礦砂、造(zào)紙、污水等行業(yè)。
　　科氏力質量流(liu)量計是根據科(ke)氏力原理來測(cè)量流⛹🏻‍♀️體的🚩質童(tong)流量和介質密(mì)度的，科氏力是(shì)指物體在旋轉(zhuan)🔞系統💯中做直線(xian)💋運動時所受的(de)力。
ＦC＝2m（Ｖ＊ω）
ＦC——科氏力
m——移動(dong)物體的質量
Ｖ—－旋(xuan)轉或振動時的(de)徑向速度
ω—－角速(sù)度
　　科氏力與運(yun)動流體的質量(liàng)m、速度ｖ成正比即(jí)與流體的質量(liàng)流⁉️量成正比，科(kē)氏力質量流量(liang)計用測量管的(de)振動來❌代替恒(héng)定的角速度，在(zài)測量管進出口(kou)檢測振動的相(xiang)位差，相位差大(da)小同質量流量(liang)成正比。同時質(zhì)量流量計測量(liàng)管的諧🏃‍♂️振頻率(lǜ)與測量管内的(de)介質密度成反(fan)比，即介質密度(du)越大測量管諧(xié)振🤟頻率越小。

2.3.2方(fāng)式三計量原理(li)
　　采用質量流量(liang)計可以直接測(ce)量出濃縮污泥(ní)的流量、密度、溫(wen)度，污泥濃度不(bú)能直接測量，需(xū)要通過密度換(huàn)算。但由于🔆相同(tong)濃度下不同溫(wēn)度時的密度是(shì)不一樣的，在計(jì)算濃度時還要(yào)考慮介質的溫(wen)度膨📱脹系數，所(suǒ)以介質密度與(yu)濃度的關系并(bing)非簡單的數學(xue)公式關系，而是(shì)三維的關系。濃(nong)度計算數學模(mó)🔞型算法如下：
C=A0+ Arρ+Arρ2+ Arρ3+ Arρ4+B0+ BrT + BrT2+ BrT3
C——介(jie)質濃度
P——介質密(mi)度
T——介質溫度
A0…A4一(yī)一密度系數
B0…A3——溫(wēn)度系數
對應的(de)密度、溫度、濃度(du)三維關系圖如(rú)圖3所示：
　　在該計(ji)量方式中，儀表(biao)廠家前期須建(jiàn)立關于濃縮污(wu)🛀泥濃度、密度、溫(wen)度的三維數學(xue)模型，确定各項(xiang)系數，再将質量(liàng)流量計測量的(de)密度和溫度值(zhi)輸人到儀表的(de)計算儀内，通過(guò)計算儀内置的(de)功能計算出污(wu)泥濃度，最後通(tong)過質量流量計(jì)的流量值與污(wu)泥🍓濃度值計算(suàn)🔴出含水率80％污🈲泥(ní)量，計算公式如(rú)下:

2.3.3方式三精度(dù)分析
　　目前國内(nèi)質量流量計90％依(yi)賴國外生産廠(chang)家的進口⚽産🚶‍♀️品(pin)，精度在±0.1％~±0.05％之間，國(guó)産質量流量計(jì)處于“先模仿，在(zai)創新✍️”階段🤩，精度(du)在±0.2％~±0.5％，主要應用于(yu)石油、化工、食品(pin)等以質量流量(liang)計量⛱️結算的行(hang)業.
濃縮污泥計(jì)量也屬于質量(liang)流量計量結算(suan)範疇，但在國内(nèi)暫未👈找到采用(yong)質量流量計的(de)項目案例，原因(yīn)是質量💋流量❓計(ji)相對于其它儀(yí)表價格偏高，考(kao)慮成本因素而(ér)選擇了其它儀(yi)表。但在該方式(shì)中，隻采用一台(tai)質量流量計就(jiu)可以完成計量(liang)，比💛其它方式💁中(zhōng)需要多台儀表(biǎo)組合計量的精(jīng)度有大幅提高(gāo)。
3.結論
3.1對比分析(xi)
　　綜合對比以上(shang)三種計量方式(shi)，方式一投資最(zuì)少，計🐆量精度較(jiao)低❤️約±10％左右；方式(shì)二投資相對較(jiào)高，須新建濃縮(suō)計量池，但計量(liàng)精度🐕相對較高(gao)約±5％左右；方式三(sān)計量精度最高(gao)🈲約±1％左右，但前期(qi)安裝調🐉試周期(qi)較長☀️，儀表投資(zi)較高。
3.2适用範圍(wei)
　　在項目計量精(jing)度要求較髙時(shí)，可選用質量流(liú)量計計量；在🤩項(xiang)目用地滿足條(tiáo)件時，可采用新(xin)建濃縮計量池(chi)計量🚶；在項目投(tóu)資受限制，且對(duì)計量精度要求(qiú)不髙時，可采用(yòng)濃度計與流量(liàng)計組合計量。

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