Оптимизация песколовок с помощью стационарной системы Katronic

Ультразвуковой расходомер как монитор мутности и потока для лучшего контроля песколовки на станциях очистки сточных вод

В классических трехступенчатых очистных сооружениях песко- и жироуловители незаменимы в качестве технологической ступени на первом этапе подготовительной механической очистки, поскольку здесь фильтруются все вещества, которые могут привести к нарушениям в работе установки. Песок, камни, битое стекло, твёрдые минеральные частицы и другие примеси с размером от 0,2 до 1 мм оседают на дно песколовки в этой фазе очистки. Жир, содержащийся в сточных водах, всплывает и обычно отделяется сам по себе в камерах с аэрацией, а также с помощью разделительной или полупогруженной перегородки. На современных заводах гравий после удаления из камеры промывают, т.е. освобождают от органических сопутствующих веществ, чтобы добиться лучшего обезвоживания и возможности повторного использования минеральных твердых частиц (например, песок - в дорожном строительстве). Затем, на втором этапе, сточные воды проходят предварительное осветление (отстаивание) перед тем, как на последующих фазах будет осуществлена фактическая очистка в виде биологической деградации и химического разложения.

Технический офис Holger Pinta использует стационарные ультразвуковые системы измерения расхода типа KATflow 100 и KATflow 150 для обнаружения помутнения из-за скопления песка в напорных линиях песколовки и, таким образом, для более эффективного управления процессами перекачки. Накладные датчики установленных расходомеров, которые обычно используются для измерения расхода жидкостей с содержанием твердых частиц < 10 %, обнаруживают помутнение как проявление снижения уровня сигнала. Опыт показывает, что существует обратная пропорциональность между более высоким содержанием песка и амплитудой принимаемого ультразвукового сигнала. Измерения и опыт, накопленные за многие годы, а также моделирование процесса позволяют сегодня оценить мутность, создаваемую песком в напорном трубопроводе, таким образом, чтобы сократить время работы (например насоса и скребка), т.е. оптимизировать управление песколовкой до 85%. Еще одним преимуществом такого применения является возможность постоянного контроля расхода насоса. Те, кто лучше знает технологические пики процесса, могут лучше контролировать энергопотребление насосов песколовки и таким образом противодействовать раннему износу.

Два специальных ультразвуковых датчика определяют мутность без контакта со средой в напорном трубопроводе песколовки, рассчитанном на DN 80 ... DN 100 мм, после включения плавающего илового насоса. Кроме того, погодные условия учитываются с помощью датчика влажности и давления воздуха. В системе управления, разработанной для скребка с пескоразбрасывателем, сигналы от датчиков и информация о погоде оцениваются таким образом, чтобы цикл скребка происходил в соответствии с накоплением песка в канале. Таким образом, можно значительно сократить ненужное время работы во время низкого скопления песка (в сухую погоду). Два преобразователя (передатчик и приемник) устанавливаются с помощью специальных зажимов для труб снаружи на вертикальном участке напорной трубы (восходящий поток). Они соединены со стационарным блоком оценки, с помощью которого измеренные значения передаются на центральный пульт управления, ПЛК Siemens с дисплеем, через токовый интерфейс 4 ... 20 мА.

Датчики на напорной линии можно использовать для определения того, закачивается ли песок и в каком количестве. Время включения насоса и время паузы скребка регулируются соответствующим образом. Если песок скапливается незначительно или не скапливается вообще, время паузы увеличивается максимум до одного раза в день. Например, в случае сильных отложений песка управление скребком и насосом (короткая остановка в зонах с максимальной мутностью) осуществляется таким образом, чтобы после каждого интервала скребка песчаный канал был в основном опорожнен. Стандартная программа может быть изменена для каждой установки в соответствии с конкретными условиями камеры-песколовки.

Преобразователи, установленные на линии сброса, служат второй цели на очистных сооружениях: проверке скорости потока. Как только скорость потока постоянно падает ниже регулируемого предельного значения (износ крыльчатки/засорение), подается оптический предупреждающий сигнал. С помощью этой оптимизации управления, разработанной Techn. Büro Holger Pinta, все процессы вокруг камер для песка на очистных сооружениях становятся контролируемыми. Операторы установок могут не только более эффективно управлять насосом и скребком, но и в любое время непрерывно видеть, есть ли риск износа насоса и/или рабочего колеса, или где используется слишком много энергии.