Pomiar i regulacja strumienia ścieków w kanałach z powierzchnią swobodną

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_236/39

Zdzisław Kabza, wyślij Mariusz R. Rząsa Politechnika Opolska, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Pomiar parametrów ścieków należy do stosunkowo trudnych zadań. Ścieki, w większości przepadków, to mieszanina dwufazowa. W ściekach zanieczyszczeniami mogą być ciała stałe lub ciecze, które rozpuszczają się w wodzie lub nie. W pracy autorzy zaproponowali, rozwiązanie systemu do pomiaru strumieni ścieków o szerokim zakresie pomiarowym, odporne na osadzanie się frakcji stałej oraz możliwe do zamontowania na już istniejących kanałach ściekowych. Zaproponowane rozwiązanie oparte jest na przepływomierzu szczelinowym z możliwością regulowania szczeliny w przegrodzie pomiarowej. Podstawowym mierzonym parametrem, na podstawie którego obliczany jest strumień objętościowy przepływających ścieków, jest wysokość ustawienia przegrody. Jest ona funkcją pola przekroju poprzecznego przewężenia. Autorzy przedstawili szczegółowy opis metody pomiarowej.

Słowa kluczowe

kanały otwarte, kryza szczelinowa, metoda zwężkowa, pomiar przepływu ścieków, przepływomierz spiętrzający

Measurement and Regulation of Wastewater Stream in Open Channels

Abstract

Measurement of sewage parameters is relatively difficult because sewage is, in most cases, a two-phase mixture. Contaminants in wastewater can be liquids and solids. Liquids in water may have a density higher or lower than the density of water. Density affects the movement of individual mixtures. Liquids with a density higher than the density of water move at the bottom of the channel and the speed of their movement are not equal to the speed of the water. In the case of liquids having a density less than the density of water, they are carried on the surface of the flowing water. Solids move very similarly. Solids with a lower density than water are raised to the water surface, and denser usually roll on the bottom. Furthermore, the fractional differential distribution of solids often results in congestion by deposition of the solid fraction in sewers and measuring apparatus. In this work, the authors proposed a solution for a system for measuring wastewater in a wide range of flows. This solution is insensitive to settling of the solid fraction, and can be mounted on the existing sewers. The proposed solution is based on a slotted flow meter with some modification consisting in adjusting the gap in the measuring partition. The basic parameter, measured based on which the volumetric flow of sewage is calculated, is the height of the partition, which is a function of the cross-sectional area of the narrowing. A detailed description of the measurement method and measurement methodology is provided.

Keywords

accumulation flow meter, constrictive method, open channel, sewage flow measurement, slot orifice

Bibliografia

  1. Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo Wodne, Dz. U. 2017 poz. 1566
  2. Fischer M., Stier E., Podręczny poradnik eksploatacji oczyszczalni ścieków, ATV, 1998.
  3. Piechurski F.G., Przeglądowa ocena urządzeń do pomiaru przepływu ścieków, „Napędy i sterowanie”, Nr 2, 2012, 64–70.
  4. Michalski A., Sienkiewicz J., Watral Z., Metody pomiaru przepływu na małych otwartych kanałach, „Diagnostyka”, Nr 3 (39), 2006, 269–278.
  5. Heinz G.E., Technika pomiarów przepływu wody i ścieków, Seidel-Przywecki, 1999.
  6. Norma międzynarodowa ISO 9826-1992 Measurement of Liquid Flow in Open Channels. Parshall and SANIIRI Flumes
  7. PN-71/B-02710 z dnia 6 lipca 1971 r. Kanalizacja zewnętrzna. Przekroje poprzeczne zamkniętych kanałów ściekowych.
  8. Dobrowolski B., Kabza Z., Teoretyczna analiza wpływu osiowosymetrycznych deformacji pola prędkości i zawirowania strugi na właściwości metrologiczne zwężek pomiarowych, Studia i Monografie, z. 59, WSI Opole 1992.
  9. Kabza Z., Modelowanie matematyczne przepływomierzy z urządzeniami zwężającymi, Inżynieria mechaniczna, Leningrad 1981.
  10. Rząsa R.M., Ocena możliwości zastosowania tomografii optycznej w badaniu dwufazowych procesów przepływowych, Polska Akademia Nauk, Oddział Katowice 2011.
  11. Sommerlatt H.D., Andruszkiewicz A., Dynamic Measurement of Particle Diameter and Drag Coefficient Using the Ultrasonic Method, “Archives of Acoustics”, Nr 33(3), 2008, 351–362.
  12. Synowiec P., Andruszkiewicz A., Wędrychowicz W., Regucki P., Badania możliwości pomiaru strumienia objętości czynnika dwufazowego przepływomierzem ultradźwiękowym, „Przegląd Elektrotechniczny”, Nr 10, 2015, 179–182, DOI: 10.15199/48.2015.10.37.