污水處理過程的監(jiān)視與控制系統(tǒng)由模型、傳感器、局部調(diào)節(jié)器和上位監(jiān)控策略等4個部分組成。其中，傳感器是污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)中*薄弱，也是*重要、*基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。日益嚴格的污水排放標準導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化，對用于污水處理過程監(jiān)視與控制的傳感器的性能也提出了更高的要求，促進了污水處理領(lǐng)域傳感器技術(shù)的發(fā)展，一些適用于污水處理過程的新型傳感器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程，所涉及的儀器儀表種類繁多，多數(shù)傳感器是污水處理過程所特有的，分別應用于不同的場合，反映一個或多個特定變量的狀態(tài)信息變化。

污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構(gòu)成，其中涉及液相、固相、氣相三種物質(zhì)成分。監(jiān)視這些相態(tài)的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。

該污水處理廠主要處理造紙脫墨污水（高濃度DIP廢水）造紙廢水及其他生產(chǎn)廢水。其中高濃度DIP廢水先經(jīng)過厭氧處理后，與造紙廢水及其他生產(chǎn)廢水一起進入SBR好氧生物處理系統(tǒng)，再經(jīng)過三級化學處理后排放。處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后，送至污泥脫水單元進行脫水外運液位計在污水處理應用中占的很大的比例，在整個污水處理的各個環(huán)節(jié)中幾乎都有應用。污水處理中，需要測量液位有廢水，污泥，化學品溶液等。在利用自動控制的污水處理系統(tǒng)中，液位計除了用來測量液位計，很多還涉及到自動控制中連鎖泵的啟停及控制閥門的打開和閉合。上述的這些我們都要加以考慮，要根據(jù)不同類型的液位計對于不同的所測液體的物理和化學特性加以關(guān)注。

以下按照結(jié)合工藝分析一下，污水處理液位計的選型。

 

1、磁翻板液位計

這是一種直觀型，可在現(xiàn)場就地顯示測量的儀表類型，磁翻板液位計的原理是根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。當被測容器中的液位升降時，液位計主導管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場指示器，驅(qū)動紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當液位上升時，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當液位下降時，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅、白界位處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實際高度，從而實現(xiàn)液位的指示。

特點

（1）結(jié)構(gòu)簡單，顯示清晰，讀數(shù)直觀，特別適用現(xiàn)場顯示。

（2）設(shè)備開孔少，一般選用帶遠程輸出的磁翻板液位計，使現(xiàn)場和遠程都能監(jiān)控。

（3）根據(jù)介質(zhì)的情況，如易污易堵的介質(zhì)，則需要定期的清洗主導管，清除管道內(nèi)的沉積物以保證測量的準確性。

在污水處理工藝上，磁翻板液位計常用于化學溶藥槽罐，酸罐，堿罐等液位的測量。

 

2、雷達液位計

雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號，發(fā)射波在被測物料表面產(chǎn)生反射，反射回來的回波信號仍由天線接收。發(fā)射及反射波束中的每一點都采用超聲采樣的方法進行采集。信號經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離，送終端顯示器進行顯示、報警、操作等。[3]距離物料表面的距離D與脈沖的時間行程T成正比：D=C×T/2其中C為光速 因空罐的距離E已知，則物位L為：L=E-D雷達液位計的特點：

（1）雷達液位計采用一體化設(shè)計，無可動部件，不存在機械磨損，使用壽命長。

（2）由于電磁波的特點，不受環(huán)境的影響。故其測量的應用場合比較廣。雷達液位計的探頭與介質(zhì)表面無接觸，屬非接觸測量，能夠準確、快速地測量不同的介質(zhì)。探頭幾乎不受溫度、壓力、氣體等的影響。可以在工況惡劣，變化大，有水氣、蒸汽、泡沫等超聲波液位計不能勝任的場合下使用。

（3）雷達液位計也適合用于在有攪拌器，液面變化無常，多變的場合下。

（4）雷達液位計價格相對昂貴，但是幾乎可以適用污水處理的各個工藝液位控制流程。

綜上所述，由于污水處理的工藝流程中涉及很多需要測量液位的場合，也由于污水處理本身工藝的特點，在選型過程中，需要針對各個工藝流程及介質(zhì)的特點，選擇合適的液位計，對工藝測量的精度和可靠性穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性使用壽命都會有很大的影響。建議在經(jīng)費允許的情況，盡量選擇精度高，維護少，壽命長的液位計。使整個污水處理的液位測量和控制在可靠，穩(wěn)定，安全下運行。

 

3、靜壓式液位計

靜壓式液位測量方法是根據(jù)液柱靜壓與液柱高度成正比的原理來實現(xiàn)的，通過測得液柱高度產(chǎn)生的靜壓實現(xiàn)液位測量的，差壓式液位計，是利用當容器內(nèi)的液位改變時，由液柱產(chǎn)生的靜壓也相應變化的原理而工作。

靜壓式液位計是通過測量液體的液位高度而產(chǎn)生的靜壓力來測定液體液位。根據(jù)P=ρgh，而液體的密度ρ，重力加速度g是已知的，只要測出壓力P，就可以求出液體的液位h。[2]

一種用于液位測量的壓力儀表是投入式液位計，即把液位測量儀表投入到待測液位的介質(zhì)中，隨著液位的變化，壓力變送器中的擴散硅等壓力檢測元件將靜壓力轉(zhuǎn)換為電阻信號進行液位檢測，投人式液位計可以直接投人被測介質(zhì)中。

投入式壓力液位計的特點

（1）結(jié)構(gòu)簡單，采用固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動部件。

（2）安裝使用相當方便，使用壽命長。

（3）測量范圍比較廣，可以測里從水、油到黏度較大的相狀物等。

（4）它不受被測介質(zhì)起泡、沉積、電氣持性的影響，無材料疲勞磨損，對振動、沖擊不敏感。

（5）價格便宜，可靠性比較高。

（6）安裝時，注意要選擇流體相對平穩(wěn)，波動小的地方安裝，如果避免不了水流沖擊，摩擦振動時，需要加裝隔離管，減少水流沖擊，保證測量的準確性和穩(wěn)定性。

（7）安裝投入式液位計時，*好離池底或者罐底100mm到200mm，以減少因為池底或者罐底有淤泥及介質(zhì)的沉淀物，影響測量的準確度。

（8）在水質(zhì)過差的環(huán)境下，尤其是介質(zhì)有很多懸浮物，雜質(zhì)時，容易堵塞取壓孔，影響測量準確度。需要定期對液位計進行清洗、疏通取壓孔，以保證測量準確和穩(wěn)定。

壓力式液位計適合用于水質(zhì)較好的工藝流程中，比如上清集水池，濾池，清水池，外排水池以及SBR池。通過加裝隔離管避開池底污泥雜質(zhì)也可以用于帶攪拌的濃縮池調(diào)節(jié)池。

 

4. 超聲波液位計

超聲波液位計是利用超聲波在液面處反射原理進行液位離度檢測時，即應用回聲測量距離原理工作的。當超聲波探頭向液面發(fā)射短促的超聲波脈沖時，經(jīng)過時間t后，探頭接收到從液面反射回來的回聲脈沖，因此探頭到液面的距離可按下式求出：設(shè)超聲波探頭到容器底部的距離為h，則實際液位 。式中，v為超聲波在被測介質(zhì)的傳播的速度（也就是聲速m/s），由此看出，只要知道聲速v，就可以通過精確測量時間t，求出液位的高度H。[1]

2.1超聲波液位計的特點

（1）超聲波液位計可以做到非接觸式測量，運行穩(wěn)定可靠：超聲波物位計安裝于料倉、液罐上方，不直接接觸物料，克服了其它型號液（物）位計直接接觸物料和由此而帶來的弊端。

（2）可以測量的范圍大，液體，塊狀，粉末物位都可以測量。

（3）可以定點連續(xù)的測量，且能方便提供遙測和遙控的測量信號。

（4）安裝簡單方便，且不需要安全防護。

2.2超聲波液位計的缺點

（1）超聲波液位計測量會有盲區(qū)，安裝的時候需要避開盲區(qū)，當液位進入盲區(qū)后，超聲波變送器就無法測量液位了，所以在確定超聲波液位計的量程時，必須留出盲區(qū)的余量，安裝時，變送器探頭必須高出*高液位盲區(qū)左右。這樣才能保證對液位的準確監(jiān)測及保證超聲波液位計的安全。

（2）超聲波液位計在有泡沫的情況下，因為聲波不能穿透泡沫，聲波就會在泡沫上反射回來，這樣測量就與實際的液位有較大的偏差。可在有泡沫的槽罐容器加入消泡劑，減少泡沫的產(chǎn)生，保證測量準確。

（3）超聲波液位計在有攪拌器的容器中會受到攪拌器的影響，造成反射假反射回波，造成測量的不準確。通過降低攪拌器的轉(zhuǎn)速，安裝液位計的時候離開攪拌器的中心，可以減少攪拌器對超聲波液位計測量的影響。

（4）測量介質(zhì)的溫度對超聲波液位計也有影響，尤其是在密閉的容器里，介質(zhì)的溫度與周圍的溫度有溫差時，會探頭的周圍凝結(jié)水珠，這樣會影響測量的準確。可以通過在安裝超聲波液位計的時候，接壓縮空氣管對著探頭吹，減少因為介質(zhì)與容器及探頭的溫度差凝結(jié)的水珠對測量的影響。