Meranie výšky hladiny a tlaku na ČOV a vodnom hospodárstve

Meranie výšky hladiny a tlaku na ČOV

HLADINA  a TLAK

Merania výšky hladiny tuhých a kvapalných látok a tlakov v čističkách odpadových vôd (ČOV)
V dávnej minulosti bolo samočistenie potokov a riek dostatočne účinné, avšak dnes už to nie je možné. Stavba čističiek odpadových vôd ( ČOV ) je preto nevyhnutná pre ochranu našich potokov a riek. Principiálne možno ČOV pokladať za „továrne” vyrábajúce čistú vodu. V tomto procese podobnom výrobe sa využívajú mechanické, biologické a chemické procedúry.

Na dosiahnutie optimálnych funkcií meraných parametrov, ako sú tlak, prietok, výška, teplota, atď., sú požadované spoľahlivé meracie a riadiace technológie.
Nemecká spoločnosť VEGA Grieshaber KG ((MaRweb.sk) je svetovo vedúca spoločnosť v meracej technike výšky hladiny, tlakov a monitorovania limitných hladín. Tento príspevok ukazuje na príklade modelu ČOV, kde možno použiť meracie a kontrolné prístroje firmy VEGA pri optimalizácii procesov.

Kanalizačná sieť a dažďová zadržiavacia nádrž
Odpadová voda priteká počas dažďa cez kanalizáciu do čističky. Kanalizáciu je možno s jej kapacitou odpadovej vody pokladať za retenčný bazén. V prípade silných dažďov sa prebytočná voda zachytáva v zadržiavacom bazéne dovtedy, až kým je čistička schopná opäť preberať vodu.
Sledovanie výšky hladiny v zadržiavacom bazéne pre optimálne využitie ČOV a ovplyvnenie procesu odvodnenia kanalizačnej siete je realizované pomocou snímača hydrostatického tlaku VEGAWELL 52 v spojení s vyhodnocovacím prístro-jom, napr. VEGAMET 624. Ponorný snímač sa vyznačuje vysokou presnosťou a prevádzkovou spoľahlivosťou.

vegawell52

vegapuls 61

MECHANICKÉ ČISTENIE
Čerpacia stanica pri systéme hrádze
Prietočné množstvo vstupujúce do ČOV je dôležitým kritériom pre efektívne riadenie zložitého systému. Množstvo vzduchu dodávaného do aeračného bazénu závisí od množstva pritekajúcej odpadovej vody. Takto sa riadi aktivita baktérií, ktoré vylučujú znečisťujúce zložky. V prívodnom kanáli do čerpacej stanice sa monitoruje výška hladiny a teda aj pritekajúce množstvo odpadovej vody bezdotykovým radarovým snímačov VEGAPULS 61 alebo ultrazvukovým snímačom VEGASON 61.
Vo vstupnej šachte do čističky je umiestnené prečerpávacie zariadenie so špirálovým čerpadlami, ktoré prepravujú odpadovú vodu do systému. Pre optimalizáciu riadenia čerpadiel sa využíva ultrazvukový snímač VEGASON 62. V prvom úpravnom kroku čističky preteká odpadová voda cez hrablice. Hrubé nečistoty sa zachytia na hrubej a jemnej hrablici tak, aby nemohli spôsobovať problémy pri ďalšom čistení odpadovej vody. Zachytené nečistoty sú zbierané, sušené a oddelene uskladnené. Pre zamedzenie zanášania hrablíc sa využíva meranie výšky hladiny. Výhodným riešením sú hydrostatické snímače VEGAWELL 72 alebo dvojica ultrazvukových snímačov VEGASON 62, pretože meranie sa realizuje bezdotykovo a je vylúčené ich zanášanie. Signál zo snímačov sa vyhodnocuje v jednotke VEGAMET 625. Ak znečistenie pred hrablicami narastá, automatika spustí čistenie. Na ochranu čerpadiel pred chodom naprázdno je vhodný vibračný spínač VEGASWING 63.

Odkaľovacia komora
Odpadová voda potom priteká do odkaľovacej komory. Vzhľadom na zníženie rýchlosti prietoku odpadovej vody sa piesok oddeľuje, aby sa vylúčilo opotrebovanie a upchávanie čerpadiel. Vstrekovanie vzduchu napomáha procesu usadzovania. Tlak vzduchu v dávkovacom potrubí možno sledovať pomocou snímača tlaku VEGABAR 52 v spojení so zobrazovacím prístrojom VEGAMET 381. V prevzdušňovanej odkaľovacej komore sa využíva stlačený vzduch na vytlačenie tukov a iných plávajúcich častíc, ktoré sú potom odstránené pomocou odstraňovača tukov. Tlak tukového čerpadla je sledovaný pomocou snímača tlaku série VEGABAR 50.

Prvotné čistenie
Prietočné množstvo z odkaľovacej komory do sedimetačného bazéna je sledované pomocou Venturiho žľabu a snímača VEGAPULS 61 alebo VEGASON 61. V sedimetačných bazénoch sa usadzujú nerozpustné ťažké častice. Na dne bazéna sú posuvné hrable na transport usadenín do odplavovacieho tunela, kde je kal prečerpávaný do fermentačných veží na ďalšie spracovanie. Vibračný spínač VEGASWING 61 sa využíva na ochranu proti chodu čerpadiel naprázdno. Na monitorovanie tlaku čerpadiel kalu sa využíva snímač VEGABAR 54.. Toto zahŕňa mechanickú časť čistenia odpadovej vody. Odpadová voda obsahuje približne 2/3 objemu znečistenia v nerozpustnej forme.

BIOLOGICKÉ ČISTENIE
Aktivačné kalové bazény
Mechanicky predčistená odpadová voda preteká cez prečerpávacie zariadenie do aktivačných kalových bazénov, s dobou prietoku asi 10 hodín. V týchto bazénoch mikroorganizmy, ako sú baktérie, ktoré sú obsiahnuté v aktivovanom kale, rozkladajú rozpustné a jemné organické zložky v odpadovej vode. Väčšina baktérií potrebuje pre túto činnosť kyslík. Približne 60 000 m3 vzduchu /h je pretláčaných do bazénov pomocou rozvodu stlačeného vzduchu. Meranie prietoku vzduchu a riadenie všetkých klapiek a ventilov v aktivovaných kalových bazénoch je realizované pomocou prevodníkov tlaku série VEGABAR 50. Prietok v potrubí na rozvod vzduchu je meraný pomocou snímačov diferenčného tlaku VEGADIF 65.

Dočisťovacie bazény a spätné prečerpávanie kalu
V záverečných dočisťovacích zásobníkoch sa baktérie oddeľujú ako aktivované kalové hrudky z vyčistenej odpadovej vody. Dočisťovacie bazény pracujú fyzikálne podobne ako prvotné sedimentačné bazény, tj. slúžia na usadzovanie aktivovaného kalu. Časť tohoto kalu možno viesť do predchádzajúceho aktivačného kalového stupňa ( návrat kalu ) pre obohatenie baktérií. Kal, ktorý nie je prečerpávaný do aktivovaných kalových bazénov, je vedený do systému spracovania kalu a biologický čistá voda odteká. Vracajúci sa kal sa prečerpáva späť do biologického bazénu. Tento kal je meraný pomocou snímača hydrostatického tlaku VEGABAR 64 a na ochranu čerpadlo voči chodu naprázdno vibračný snímač VEGASWING 61.

vegaswing a vegabar

Odvodnenie a sušenie kalu
Kal, ktorý sa odoberá z odpadovej vody obsahuje 96 až 99 % vody. Skôr, ako je kal vedený z bazénov prvotnej a záverečnej sedimentácie do fermentačných tankov sa požaduje odvodnenie kalu. Kal je odvodňovaný pre zníženie objemu vo fermentačných tankoch a pomocou ohrevu sa kal vysušuje. Výška jeho hrúbky je meraná ultrazvukovým snímačom VEGASON 61.
Kal sa prepravuje do fermentačnej veže cez zadržiavací kalový bazén a výška je tu monitorovaná ultrazvukovým snímačom VEGASON 62.
V zásobníku, kde je vysušený kal uskladnený pre ďalšie použitie, sa výška meria napríklad pomocou radarového snímača VEGAPULS 67 alebo s ultrazvukových snímačom VEGASON 61.

vegason

Fermentačné veže a zásobníky plynu
Odvodnený kal sa prečerpáva do fermentačných veží a zostáva tu 18 až 22 dní pri teplote asi 37-39 °C. Na meranie výšky hladiny vo vežiach sa môže používať snímač VEGAPULS 66 a ako ochrana zásobníka proti preplneniu sa využíva kapacitný spínač VEGACAP 64.
Tu je kal rozkladaný anaerobnými baktériami. Počas fermentačného procesu bez prístupu vzduchu sa vytvára metán, ktorý sa potom môže využívať ako zdroj energie v čistiarni. Množstvo produkovaného plynu sa musí kontinuálne monitorovať pomocou snímača tlaku série VEGABAR 50. Radarový snímač VEGAPULS 66 meria výšku kalu presne aj pri veľkej tvorbe peny a chráni, aby nemohla dosiahnuť až odberové plynové potrubie. Vyhnitý kal je takmer bez zápachu, ale stále s vysokým obsahom vody. Pre lepšie odvodnenie použitého kalu sa používa vápno a roztok chloridu železitého a staticky sa odvodňuje jeden deň v reakčnom odvodňovači.
Vysokotlakové čerpadlá prečerpávajú upravený kal do tlakového komorového filtra. Vďaka odvodneniu vyhnitý kal znižuje svoj objem asi na 40 % svojho objemu, čo v porovnaní s vyhnitým kalom odpovedá zníženiu objemu o 90 %. Zmútená a vyfiltrovaná voda sa najprv zbiera v zásobníku, kde je meraná pomocou snímača tlaku VEGABAR 55

vegapuls a vegabar

Filtrácia odpadovej vody
Počas filtrácie odpadovej vody, odpadová voda preteká cez filtračný rošt s rozličnou hmotnosťou zrna. Z kanála „surovej” vody je filtrovaná voda distribuovaná na viacvrstvové filtre. Každá filtračná komora je opatrená v spodnej časti nádrže dnom s dýzami, na ktorom sa ukladajú rôzne filtračné média/rôznej zrnitosti v rovnomerných vrstvách. Počas filtrácie sa pevné častice a zhluky usadzujú na hromady. Zbieranie odpadov na rošte spôsobuje zvýšenie záťaže filtra, čo vedie k zvýšeniu odporu filtra – zníženiu priepustnosti. Ak sa dosiahne maximálny prípustný odpor filtra, filter sa vyberie z filtračného procesu a umyje sa. Zostávajúce filtračné komory vo filtračnom procese automaticky preberú objem vody, takže filtrácia pokračuje na 100 % objemu prichádzajúcej vody. Premyté filtre dosiahnu opäť nízky počiatočný hydraulický odpor. Zašpinená voda, ktorá sa kumuluje v medzipriehradnej zóne, sa prečerpáva späť do prvotného sedimentačného bazéna.

Meranie tlaku kalového plynu
V závislosti od rozvodu plynu je tlak v rozmedzí 26 až 60 mbar/hPa. Vzhľadom na veľmi nízky tlak musia byť snímače tlaku veľmi spoľahlivé a presné, napr. VEGABAR 52. Snímače v okruhu merania plynu musia vyhovovať požiadavkám na výbušné prostredie.
Na meranie prietoku a množstva vyrobeného plynu vo fermentačných zásobníkoch je možné využiť aj princíp merania diferenčného tlaku na clone. Pretože diferenčný tlak je veľmi malý, musia byť použité snímače s mimoriadnou presnosťou VEGADIF 65, ktoré zaisťujú požadovanú presnosť.

Dopyty  o ceny nájdete tu : http://marweb.sk/