Сточные воды - это специфическая и очень разнообразная среда, которая требует индивидуального подхода к проблеме измерения. Каждое место измерения отличается, и выбор метода измерения зависит от определения цели и требуемой точности измерения. Измерение количества сбрасываемых сточных вод привело к изменениям в поведении промышленных предприятий, на которых они возникают, и к повышению экологической осведомленности среди работников, ответственных за их количественный и качественный баланс в оттоке. Сегодня никто не ставит под сомнение необходимость измерения их количества в канализационных и сливных трубопроводах, расположенных на выходе из данной установки. Потоки, рассчитанные на основе количества забранной воды, не очень точны и приводят к увеличению затрат, понесенных станцией для этой цели. Метод измерения и класс точности измерительных приборов четко не определены в правовых нормах. Причиной этого является, в частности, сложность измерения с технической и гидравлической стороны. В то время как измерение расхода воды чаще всего проводится в напорных трубопроводах (закрытых, полностью заполненных водой), гидравлические условия в канализационных системах очень изменчивы.
Сточные воды - это среда с очень сложным поведением, которое требует индивидуального подхода к проблеме измерения. Каждое место измерения отличается, и выбор этого места и метода измерения зависит от принятой технологической системы (качественный состав сточных вод) и гидравлического трубопровода (канала), транспортирующего сточные воды (система гравитации или давления), а также от необходимой точности измерения. Очень важны гидравлические условия в месте измерения расхода и выбор измерительного устройства (расходомер - расходомер), а также его правильное расположение.
Представленные ниже данные основаны на опыте эксплуатации измерительных приборов, установленных на канализационной сети и находящихся в постоянной эксплуатации.
Цель измерений
Основой для измерения количества сточных вод являются юридические, экономические и инженерные требования. В соответствии с применимыми правовыми нормами каждое предприятие по очистке сточных вод (очистные сооружения, насосная станция, сифон, перекачка и т. Д.) Обязано урегулировать количество сбрасываемых сточных вод (Постановление: министр окружающей среды от 24.07.2014 об условиях, которые должны соблюдаться при внедрении сточные воды в воду или в землю, а также на вещества, особенно вредные для водной среды, и министр строительства от 14.07.2006 г. о порядке выполнения обязательств поставщиков промышленных сточных вод и условиях введения сточных вод в канализационные системы). С экономической и инженерной точки зрения информация об объеме сточных вод, сбрасываемых в муниципальную канализационную систему и транспортируемых этой канализацией, является основными данными, позволяющими произвести надлежащий расчет между производителем и приемником сточных вод, а также надлежащим образом спроектировать управление сточными водами, правильный выбор сооружений и сооружений, расположенных в канализационных сетях, их правильная работа и правильная количественная балансировка. В настоящее время знание об объеме и объеме потоков в канализационной системе необходимо для рационального управления этой сетью и построенными на ней канализационными сооружениями.
Выбор места измерения
Измерение расхода в канализационной системе всегда сопряжено с трудностями. Сточные воды, проникшие в канализацию, приводят к образованию отложений на дне канала / коллектора и пленок на стенках канализации и поверхности стола со сточными водами, а также в измерительных приборах. Пена, присутствующая на поверхности транспортируемых сточных вод, также может привести к ошибкам измерения. Выбор места измерения расхода имеет решающее значение для качества полученных результатов измерений. Основным методом измерения расхода является метод, основанный на измерении заполнения канала сточными водами и определении его средней скорости. Основная проблема, особенно в гравитационных каналах, заключается в определении фактической скорости - вычислительной скорости. Из-за вязкости сточных вод и шероховатости стенок канала (трубопровода) в разных местах поперечного сечения потока возникают различные скорости, вызванные, среди прочего:
- изменения диаметра и направления оси канала или нагнетательного трубопровода,
- шероховатость трубопровода,
- заполнение сточных вод в канализационном канале.
Из-за особенностей конструкции канализационной системы, например, дуг, колен, боковых притоков, изменения диаметра и падения канала / коллектора или нарушения его уровня (снизу), возникают нарушения гидравлического потока, то есть поток сточных вод ускоряется или затормаживается, появляются токи вторичный, который влияет на скорость потока, и, следовательно, надежное (реальное) измерение количества транспортируемых сточных вод.
Место измерения должно быть выбрано таким образом, чтобы профиль скорости был полностью развит и не нарушен.
- Минимальная длина прямых участков, успокаивающих сток сточных вод (например, за аркой, коленом), составляет:
- для измерений в трубопроводах (каналах / коллекторах), полностью заполненных сточными водами (давлением) или гравитационным сифоном:
а) L ≥ 5 дн => со стороны притока сточных вод к измерительному устройству,
б) L ≥ 3 dn => со стороны выхода сточных вод из измерительного прибора,
- для измерений в самотечных канализациях (трубопроводах), частично заполненных сточными водами:
а) L ≥ 20 дн => со стороны притока сточных вод к измерительному устройству,
б) L ≥ 15 dn => со стороны выхода сточных вод из измерительного прибора,
где: dn - внутренний диаметр воздуховода / коллектора или нагнетательного трубопровода.
- Минимальный градиент капель и расхода сточных вод в воздуховодах и отводящих трубопроводах:
Для поддержания надлежащего качества измерений требуются поперечные сечения без потока и чистые электроды, которые не подвержены седиментации. При малых скоростях осадки быстро выпадают в осадок.
- Минимальные наносимые капли:
- для гравитационного канала: i ≥ 1 x dn-1 [o / oo] => для поддержания скорости самоочистки,
-. Для давления в трубопроводе, то есть часть потока сточных вод полностью заполнена я ≥ 0,50 [о / оо] => в направлении потока сточных вод -> Цель вентиляции трубопровода.
Внимание! Прокладка кабеля по горизонтали (i = 0 o / oo) не рекомендуется, так как это затрудняет вентиляцию трубопровода.
- Минимальные скорости потока сточных вод, которые будут предоставлены:
- для бытовых, хозяйственных и технологических сточных вод: V ≥ 0,80 м / с,
- для дождевой воды: V ≥ 0,60 м / с,
- для воды: V ≥ 0,50 м / с.
- Минимальный уровень заполнения канализации / коллектора сточными водами при низких заполнениях и для успокоения потока с турбулентным потоком.
Вышесказанное требует расчета расхода сточных вод V [м / с] с использованием коэффициентов эффективности круглого сечения, связанных с:
- заполнение канала сточными водами (hn / dn),
- площадь потока (P [м2]),
- расход [м3 / с],
- скорость [м / с].
Методы измерения
Зная такие параметры, как: уклон канала / коллектора - трубопровода, коэффициент шероховатости стенок канала, его геометрия, уровень протекающего потока сточных вод, можно рассчитать (измерить) скорость потока. Из-за трудностей на практике для точного определения фактического градиента уровня канала и шероховатости измерительной секции и возможности подэтажей, использование метода измерения, основанного на ультразвуковых датчиках (ультразвуковых расходомерах) или гидростатическом, должно быть очень тщательно продумано, и этот метод должен быть ограничен более низкими требованиями к точности.
Метод на основе магнитной индукции, используемый в так называемых электромагнитик - электромагнитный расходомер. Ww. Расходомеры требуют полного заполнения сточными водами трубопровода, в то время как они измеряют среднюю скорость в области поперечного сечения потока.
В электромагнитных расходомерах, так называемые средняя скорость, полученная в результате измерения множества локальных скоростей в различных местах смачиваемого контура и поперечного сечения потока. В связи с тем, что для электромагнитных расходомеров требуется сифонная система (трубопровод, полностью заполненный сточными водами), эти устройства очень точны и могут использоваться в случаях больших колебаний потоков, трубопроводов в трубопроводах и возникновения подпора.
В следующем эпизоде мы обсудим сферу технической приемки.
Роман Свертня, Томаш Свертня
Литература:
- Рената Возняк Coneco BCE Sp. z oo, Гдыня, " Выбор станций измерения расхода в канализационных системах" .
- Постановление министра окружающей среды от 18 ноября 2014 года об условиях, которые должны соблюдаться при попадании сточных вод в воду или в землю, а также о веществах, особенно вредных для водной среды.
- Постановление министра строительства от 14 июля 2006 года о порядке выполнения обязательств поставщиков промышленных сточных вод и условиях введения сточных вод в канализационные системы.
- мгр дюйма Римская ierwiertnia, mgr inż. Томаш Свертня, « Практическое руководство по эксплуатации канализационной сети» , Познань 2012.
