Контроль состояния сточных вод средствами автоматизации

Позволяют регулировать работу насосов и обеспечивать бесперебойное отведение стоков. Повышают надежность очистного оборудования и продлевают срок его службы. Улучшают качество очистки стоков посредством стабилизации параметров очистных процессов.

Благодаря средствам автоматизации удается отслеживать состояние сточных вод в реальном времени, своевременно реагировать на критические изменения и принимать меры. Со сложными системами и программно-аппаратными комплексами работают обученные специалисты. 

Но если это локальная автоматизация, то можно использовать простые и функциональные устройства, не требующие непосредственного участия человека.

Поплавковые датчики уровня (выключатели)

Это компактные сигнализаторы контроля состояния сточных вод, фиксирующие изменение их уровня для управления работой насоса. Сигнализируют при повышении либо понижении уровня контролируемых жидкостей, автоматически включая или выключая насос. Применяются в септиках, отстойниках и других локальных системах водоотведения, работающих с дренажными и фекальными насосами. Предотвращают переполнение резервуаров, защищают насосное оборудование от «сухого хода», контролируют наполнение и опорожнение резервуаров.

Поплавковые датчики выпускаются из прочных и химически нейтральных материалов (полипропилен, нержавеющая сталь). Бывают двух типов: «лягушка» и «груша». Датчики первого типа обычно применяют для очищенных вод. Для стоков канализации в накопительных емкостях чаще используют контроллеры в грушевидном исполнении. За счет обтекаемой формы на них меньше налипают загрязнения. Устройства могут быть и в виде чаши. Их вертикально помещают в жидкость и подключают через кабель к электрооборудованию.

Принцип работы и особенности

Поплавковые сигнализаторы уровня способны работать в широком диапазоне минусовых и плюсовых температур. Реагируют на колебания жидкости, в которую они погружены. Происходит замыкание или размыкание контактов. То есть когда уровень стоков повышается, то поплавок вместе с жидкостью тоже поднимается и замыкает электрическую цепь. Насос автоматически включается. Если уровень снижается, то поплавок опускается и размыкает цепь.

К преимуществам этих устройств относятся простота конструкции, легкость в использовании и низкие эксплуатационные затраты. В продаже можно найти поплавки для канализации в разном исполнении. Однако есть у них и свои минусы. Не всегда можно задавать точные параметры для их срабатывания из-за турбулентных потоков воды. По этой же причине несколько установленных датчиков могут запутываться между собой и функционировать некорректно.

Ультразвуковые системы контроля уровня

Представляют собой устройства, предназначенные для дистанционного измерения уровня жидкостей. В основе их работы лежит явление отражения ультразвуковых колебаний от различных сред. Волна выходит из излучателя, отражается от поверхности среды и возвращается в приемник. Расчет производится на основании времени от передачи сигнала до его приема. Подразделяются приборы на два типа: уровнемеры и сигнализаторы. Первые выдают аналоговый сигнал и используются для постоянного контроля уровня. Вторые применяют для дискретных измерений предельных значений в нескольких точках.

Оба вида имеют общие области применения и преимущества. Позволяют выполнять бесконтактные измерения в вязких и загрязненных средах. Устройства достаточно компактные, недорогие и несложные в эксплуатации. Тем не менее, есть ряд условий, ограничивающих их использование. Чем выше частота излучения, тем меньше чувствительный элемент. Такие приборы обычно миниатюрные и имеют небольшую дальность измерения. На чувствительном элементе, находящемся в воздухе, может образовываться конденсат и влиять на его работу.

Еще один мешающий фактор – повышение температуры, при котором излучение начинает затухать.

Барботажные датчики и усреднители

Датчики барботажного типа применяют для определения уровня жидкости по следующему принципу. Используется барботажная трубка, одним концом соединенная с источником газа (воздуха), а вторым помещенная в жидкость. Посредством измерения давления газа в трубке определяется давление в месте погружения трубки в жидкость. Полученное значение трансформируется преобразователем в токовый сигнал. Прибор работает как в режиме измерений с малым расходом воздуха, так и в режиме мощного продува трубки для очистки.

Усреднитель сточных вод в системах очистки

Барботажные усреднители – это более сложные системы, предназначенные для усреднения состава стоков. Обычно устанавливаются после отстойников. Представляют собой резервуар, в котором посредством перемешивания стоков выравнивается содержание загрязнений. В итоге сточные воды приобретают относительно однородный состав и направляются на следующий этап очистки со стабильной скоростью. Это позволяет предотвратить засоры, повысить эффективность очистки и одновременно снизить эксплуатационные расходы. Благодаря этому можно устанавливать менее габаритные и не такие дорогостоящие очистные установки.

Принцип работы усреднителей в целом несложный. Поступающие сточные воды перемешиваются в течение нескольких минут за счет подачи сжатого воздуха. Для этого резервуар оборудован барботерами (перфорированными трубами), через которые воздух и подается. Сточные воды равномерно распределяются по всей приемной камере резервуара и перемешиваются. Барботажные усреднители применяют и для стоков с грубодисперсными примесями. Эксплуатируются в составе не только промышленных и городских систем очистки, но и локальных очистных сооружений на загородных участках.

 Однако усреднители довольно сложные из-за своей многокомпонентности, энергозависимые и недешевые в техобслуживании.

Краткие выводы

Для автоматического контроля уровня и состояния сточных вод используют приборы и устройства, работающие по разному принципу. Отличаются по габаритам и техническим параметрам, условиям эксплуатации и стоимости. Это позволяет выбрать системы автоматического контроля для конкретных видов стоков, емкостей и очистных сооружений.