污水排放常规为排污井或排污管道排放,大多为间歇性排放。当排污井内储存的污水达到一定高位时,污水将从管道或者流道中溢流出,流体特点为流速缓慢、流量小。需要对此类污水排放量进行监测,常规的雷达流量计、多普勒流量计、超声波管段式流量计和电磁流量计已经无法进行正常测量。此时我们可以对现场流道进行适当的改造,搭配适合的量水堰槽,使用超声波明渠流量计进行排污量测量。
量水堰槽的测流原理:流通顺畅的明渠内流量越大,液位越高;流量越小,液位越低(如图1.1)。通过测量水位可以推算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系,受渠道的坡降比和表面的糙度影响。在渠道内安装量水堰槽,产生节流作用,使明渠内的流量与液位有固定的对应关系,这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸,把渠道的影响尽可能减小。
常用的量水堰槽有,直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽(如图1.1)
下图为超声波明渠流量计搭配2号巴歇尔槽在排污井口溢流污水排放流量监测:
以上巴歇尔槽测量特点为:污水井储存水位上升时,水从巴歇尔槽流道中缓慢平稳的溢出,明渠流量计的传感部分安装在高于巴歇尔槽20cm的支架上,传感器的长度为8~9cm。在进行流量测量的时候,流量随着水位的上升而增加,随着水位的下降而降低。污水没有排放时,流道内部是没有水流溢出的,那么流量计将测得的水位值几乎为零。在进行此类流量监测时,需要注意以下几点,流量测量的误差为5%以内。
图1.1 常用的量水堰槽及水位和流量变化关系
使用超声波明渠流量计,安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。本说明书摘抄了一部分(第六、量水堰槽)。巴歇尔槽知道了喉道宽度b,就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系:
类 别 | 序 号 | 喉道宽度b(米) | 流量公式 Q=Chan(L/S) | 水位范围h(米) | 流量范围Q(L/S) | 临界淹度% | ||
最小 | 最大 | 最小 | 最大 | |||||
小
型 | 1 | 0.025 | 60.4ha1.55 | 0.015 | 0.21 | 0.09 | 5.4 | 0.5 |
2 | 0.051 | 120.7ha1.55 | 0.015 | 0.24 | 0.18 | 13.2 | 0.5 | |
3 | 0.076 | 177.1ha1.55 | 0.03 | 0.33 | 0.77 | 32.1 | 0.5 | |
4 | 0.152 | 381.2ha1.54 | 0.03 | 0.45 | 1.50 | 111.0 | 0.6 | |
5 | 0.228 | 535.4ha1.53 | 0.03 | 0.60 | 2.5 | 251 | 0.6 | |
标
准
型 | 6 | 0.25 | 561ha1.513 | 0.03 | 0.60 | 3.0 | 250 | 0.6 |
7 | 0.30 | 679ha1.521 | 0.03 | 0.75 | 3.5 | 400 | 0.6 | |
8 | 0.45 | 1038ha1.537 | 0.03 | 0.75 | 4.5 | 630 | 0.6 | |
9 | 0.60 | 1403ha1.548 | 0.05 | 0.75 | 12.5 | 850 | 0.6 | |
10 | 0.75 | 1772ha1.557 | 0.06 | 0.75 | 25.0 | 1100 | 0.6 | |
11 | 0.90 | 2147ha1.565 | 0.06 | 0.75 | 30.0 | 1250 | 0.6 | |
12 | 1.00 | 2397ha1.569 | 0.06 | 0.80 | 30.0 | 1500 | 0.7 | |
13 | 1.20 | 2904ha1.577 | 0.06 | 0.80 | 35.0 | 2000 | 0.7 | |
14 | 1.50 | 3668ha1.586 | 0.06 | 0.80 | 45.0 | 2500 | 0.7 | |
15 | 1.80 | 4440ha1.593 | 0.08 | 0.80 | 80.0 | 3000 | 0.7 | |
16 | 2.10 | 5222ha1.599 | 0.08 | 0.80 | 95.0 | 3600 | 0.7 | |
17 | 2.40 | 6004ha1.605 | 0.08 | 0.80 | 100.0 | 4000 | 0.7 | |
大
型 | 18 | 3.05 | 7463ha1.6 | 0.09 | 1.07 | 160.0 | 8280 | 0.8 |
19 | 3.66 | 8859ha1.6 | 0.09 | 1.37 | 190.0 | 14680 | 0.8 | |
20 | 4.57 | 10960ha1.6 | 0.09 | 1.67 | 230.0 | 25040 | 0.8 | |
21 | 6.10 | 14450ha1.6 | 0.09 | 1.83 | 310.0 | 37970 | 0.8 | |
22 | 7.62 | 17940ha1.6 | 0.09 | 1.83 | 380.0 | 47160 | 0.8 | |
23 | 9.14 | 21440ha1.6 | 0.09 | 1.83 | 460.0 | 56330 | 0.8 | |
24 | 12.19 | 28430ha1.6 | 0.09 | 1.83 | 600.0 | 74700 | 0.8 | |
25 | 15.24 | 35410ha1.6 | 0.09 | 1.83 | 750.0 | 93040 | 0.8 |
需要注意:
1、流量槽需要水平安装于溢流口,使得污水可以缓慢平稳的流出;
2、巴歇尔槽流道内保持干净无堵塞情况,如果有垃圾会导致水位值的误判,错误的计算流量;
3、巴歇尔槽出水口下游保持污水的快速排放,避免污水倒流,使流道中形成死水,未达到正常排放,过多测量流量;
4、传感器的线缆需要进行穿管固定保护,既有美观的作用,同时不会因为特殊情况而拉断线缆。