流量计优化中西部城市的废水处理案例简析

废水处理过程对各种规模的城镇都很重要。这些操作很复杂，上海自动化仪表涉及广泛的流量测量应用。他们要求流量计具有非常高的准确性和可靠性，以及长期的稳定性和较低的拥有成本。

提升站是每个市政供水和废水处理网络的组成部分。在此类站点进行流量测量是实现非常佳性能的关键组成部分。操作员需要流量计的详细信息，以进行流入和渗入（I＆I）研究，流量调查和提升站性能分析，并确定从整个城镇的特定盆地输送到处理厂的废水量。

典型的运营挑战

随着污水网络和废水处理厂努力提高效率和降低成本，必须更加精确地监控运营。当发生强降雨或其他异常事件时，收集系统和湿井中的废水水平可能会迅速达到临界水平，因此需要流量计量设备提供准确的信息以采取适当的措施。

像其他市政当局一样，伊利诺伊州的伦巴第村依靠卫生升降站将污水从较低的高度泵到较高的高度，特别是在源头的高度不足以进行重力流或使用重力运输将导致开挖成本高昂的情况下深度和下水道建设成本高。

提升站的关键要素包括：废水接收湿井，有时配有筛网或研磨设备以去除粗糙的物料。带有相关阀的泵和管道；马达;电源系统；设备控制和报警系统；气味控制和通风系统；备用发电机，用于应急电源。

市政当局在电梯站的性能上有重大的财务利益。当地下水和雨水进入城市集水系统时，处理过程的效率就会降低，下水道的卫生系统也会变得紧张。雨水发生后，提升站泵的运行时间会更长，启动和停止的次数也会增加，这表明雨水已经进入了污水处理系统，并且正在接受处理。通过增加泵的运行和废水处理，这些额外的雨水使市政当局付出了金钱的代价。

可靠，不间断的运行是废水提升站的重要组成部分。大型住宅和商业综合体排放到一个站点的社区无法承受较长的停机时间来进行维护，修理或安装新设备。

伦巴第村的水处理和废水泵送主管Luke Sharp表示，该村现有14个卫生升降站，需要24/7全天候监控。此外，进入当地污水处理厂并由其处理的废水量是关键指标。

“无论是干燥天气还是潮湿天气，我们都不知道我们从不同的升降机站抽出的实际流量。我们知道，由于I＆I和污水泵的连接，我们的卫生站的运行量大大增加了，我们需要迅速解决此问题，以便生成更好的流量数据。” Sharp说。近年来，由于春季和秋季的大雨以及冬季的温暖温度使积雪迅速融化，伦巴底村经历了几次下水道溢水和地下室后备设施的问题。这些事件将淹没卫生污水收集系统。

流量测量的重要性

经验表明，流量测量是优化提升站操作的宝贵工具。准确的流量数据可帮助操作员了解系统是否有效运行。监视提升站中的流量为一般计费过程，评估泵效率，分析I＆I的影响以及计划维护计划提供了重要的参考点。

伦巴底村（Village of Lombard）以前在其卫生电梯站使用超声波多普勒流量计，但是这些低成本的设备无法提供足够的测量精度。此外，电表经历了许多故障，并且工作状态差，并且从未得到充分的维修。维修现有仪表所需的投资成本过高。

流量监测是识别流入和入渗以确定发生问题的非常好步，以便隔离具有非常差I＆I特性的盆地。伦巴底村的水和废水处理部门决定对以下设备进行仪表升级：

消除主要和次要降雨事件期间的慢性卫生污水下溢（SSO）。

消除主要和次要降雨事件期间的长期地下室备份

减少整个收集系统中的I＆I

防止收集系统内潜在的高风险故障

更好地分析每个提升站的流量信息

降低废水处理成本

提供分析以评估未来重大开发项目的能力

该村庄根据已知的限制条件评估了几种常用的流量计量技术，例如由于需求量大而无法关闭站的运行以及难以将管道流量计安装到现有管道中。

尽管传统的在线设备（例如电磁流量计）可提供很高的测量精度，但它们也需要电才能运行，包括潜水，水密连接。这笔费用以及相关的开挖工作将推高项目范围和安装价格。

选择合适的仪表

在仔细考虑了不同制造商的流量测量解决方案之后，伦巴底村发现超声波传输时间流量计是其提升站的非常佳方法。超声波运输时间计可以改进诊断功能，以准确地测量流量，帮助确定潜在的泵故障并在车站的设备上启动适当的预防性维护程序，从而延长资产的使用寿命。

运输时间超声波流量计通过将超声波传播到充满液体的管道中并测量飞行时间来测量流速。借助夹钳技术，该仪表是非侵入式的—其设计具有诸如降低安装成本，不间断生产，在各种管道尺寸上的安装灵活性，无压头损失，不与内部液体接触以及无泄漏等优点。活动部件要维护。这种方法可以在仪表的整个使用寿命内进行日常维护活动，而不必切入管道。

伦巴底村与流量测量，控制产品和通信解决方案的创新者Badger Meter保持着现有关系，该服务为全球的自来水公司，市政当局以及商业和工业客户提供服务，并选择部署该公司的Dynasonics®超声波传输时间流米。

夏普说：“基于我们之前与Badger Meter合作的经验，我们知道他们拥有良好的产品和客户支持。” “我们的目标是以非常经济的方式在我们的每个升降机站上安装工作可靠的流量计，并且他们的团队很棒。”

该迪纳声TFX-5000超声波夹式流量计是用于测量体积流量的非常新解决方案，其中包含清洁液体以及少量悬浮固体（例如地表水或原污水）的液体。该仪表具有多种配置，以满足特定的应用需求。它易于使用，并且具有有用的诊断功能，可以消除编程时的猜测。取决于编程和集成到可编程逻辑控制器（PLC）中的情况，可以向用户发出不合规格的流量条件警报，并访问带有非常新警报，错误和事件代码的历史记录。此外，流量计还支持编码器输出，可与蜂窝终端一起使用，以连接到基于云的AquaCUE®或BEACON®Advanced Metering Analytics（AMA）软件套件。

TFX-5000流量计具有易于阅读的大型图形显示，并提供Modbus RTU，Modbus TCP / IP，BACnet MS / TP和BACnet / IP连接选项。配置和故障排除通过可选的键盘或使用SoloCUE®Flow Device Manager软件的通用串行总线（USB）电缆完成。仪表对需要单元锁定的应用程序使用四级密码安全系统。

上海自动化仪表对于在水位线以下的室外安装，例如在仪表坑或人孔中，Badger Meter建议使用具有硅基室温硫化（RTV）特性的Dynasonics DTTN系列潜水式IP68等级换能器，这大大减少了将来的维护需求。