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淺談廢水流量的測定
點(diǎn)擊次數：2276 發(fā)布時(shí)間：2021-09-08 02:52:53
提要：在實(shí)施排污許可證制度和總量控制中,污染物濃度和廢水排放量是賴(lài)以計算污染物排放總量的兩個(gè)主要監測指標,準確、可靠的流量數據對實(shí)施污染物總量控制是非常重要的。
流量的測量方法很多,可分為直接測定法和間接測定法。直接測定法是采用各種流量計直接測定廢水的流量;間接測定法是先測定流速后根據過(guò)水斷面與其流速計算廢水流量計。常用的間接測定法有流速儀法、浮標法等;常用的直接測定法有容積法、溢流堰法等。由于企業(yè)的規模不同,生產(chǎn)工藝不一,廢水的排放量和排放方式千差萬(wàn)別,因此應根據企業(yè)廢水排放情況確定廢水流量計的最佳測量方法,必要時(shí)可以同時(shí)采用幾種方法。廢水一般以管道或渠道設施排放,流量(或流速)也在管道或渠道中測量,測流量(或流速)應與采樣同步進(jìn)行?，F將幾種常用的測流方法介紹如下:
1、流速儀法。
在排污企業(yè)廢水流量計較大且排污管道或渠道規則時(shí),水深不低于10cm,最好大于30cm,流速不小于0.05m/s時(shí),選用此法。
由于截面積是固定不變的,且較易計算,故流量的測定可轉變?yōu)榱魉俚臏y定。按下式計算流量:
Q=V?S
注:Q―廢水流量計(m3/秒);S―廢水水流截面積(m2);V―截面平均流速(m/秒)。
有時(shí),排污線(xiàn)管內不易直接測量,而要在河流或水渠中測量。這時(shí)要選在水流狀況良好的地點(diǎn)進(jìn)行。在與水流方向成直角的斷面上,求出被分成適當大小的小區間面積與小區間平均流速相乘之積,即區間流量。將區間流量求和,即得總流量Q。
使用流速計時(shí),應將探頭放入管道或渠道正對著(zhù)水流方向測定,且把流速計置于測定人上游一側,以避免測定人位置對測速的影響。測量的時(shí)間越長(cháng),所測流速越準確,測量的時(shí)間一般應大于100秒?？s小誤差的關(guān)鍵性因素是測定橫斷面的選定問(wèn)題。橫斷面的選定一般可采用以下簡(jiǎn)便迅速的方法。
一點(diǎn)法:V=V0.6
兩點(diǎn)法:V=1/2(V0.2+V0.8)
三點(diǎn)法:V=1/4(V0.2+2V0.6+V0.8)
據文獻報道,將實(shí)際測得的流速與上述方法相比較時(shí),一點(diǎn)法誤差為2.6%,兩點(diǎn)法誤差為1.3%,三點(diǎn)法誤差為1.8%。兩點(diǎn)法較為準確。實(shí)際應用時(shí),當水深小于40cm時(shí),可采用一點(diǎn)法;當水深大于40cm時(shí),可采用兩點(diǎn)法。
2、浮標法。
這是一種簡(jiǎn)單易行的方法,但精確度較差,一般只在無(wú)其他測試條件下使用。在水流較慢,廢水溝較直的情況下,選取一段底壁平滑、長(cháng)度不小于10m、無(wú)彎曲、有一定液面高度的排污管道,經(jīng)過(guò)疏通后測量其平均寬度及水面高度。取一小段漂浮物,如木棒、乒乓球(注1/3水)等,放入流動(dòng)的排水溝中。在無(wú)外力影響下,使漂浮物流過(guò)被測距離,記錄流過(guò)時(shí)間、重復數次、取平均值,按下式計算流量。
Q=α?L?S/t
注:Q―流量,m3/秒;
α―系數;為平均流速與主軸線(xiàn)表面流速之比。它隨著(zhù)水渠的寬度、水深、水渠狀況等條件不同而不同,還由于表面浮標容易受到風(fēng)的影響等問(wèn)題,α并不是一個(gè)恒定的數。對一般渠道取α=0.7。如果廢水在封閉性圓形管道中流動(dòng),且充滿(mǎn)管道,其平均流速則是主軸線(xiàn)流速一半。此時(shí),α=0.5;
L―選取測定的水渠部分長(cháng)度,m;
S―渠道截面積,m2;
T―浮標通過(guò)這段距離的平均時(shí)間,秒。
3、容積法。
在測排水量較小或雖有一定排水量但排放渠道不規則的企業(yè)排污量時(shí)選用此方法。有些企業(yè)廢水排放量較少,用流速儀或浮標法測量有困難,可在排污溝有落差的地方或人工挖一個(gè)坑,將采樣容器放于低處或坑內,接納排出的廢水,記錄接納一定體積水所需的時(shí)間。重復測量數次取其平均值。測定流量時(shí)應選擇將水裝滿(mǎn)需要時(shí)間10秒以上的容器。計算出流量:
Q=V/t
注:Q―流量,m3/秒;V―容器的容量,m3;t―裝滿(mǎn)容器所需時(shí)間,秒。
還有一些企業(yè)雖有一定的排放量,但排污渠道不規則,用流速儀或浮標測量誤差較大?？稍谂盼蹨吓孕抟粋€(gè)一米見(jiàn)方的蓄水池,兩邊留口,將池下口堵死,上口打開(kāi),將排水溝的廢水改道入池,記錄廢水充滿(mǎn)一定體積時(shí)所用時(shí)間,將水放掉,重復數次,取平均時(shí)間。計算出流量。
4、溢流堰法。
利用堰是測定流量的主要方法。其中,薄壁堰使用方法簡(jiǎn)單,精度較高,一般誤差不到±2%,實(shí)際測流中使用比較廣泛。量水堰應設在渠壁平整、水流呈直線(xiàn)的流動(dòng)的直段內,直段長(cháng)度應大于堰上最大水頭的5倍以上,堰板垂直設置,不得滲漏,并保證堰口中心與上游水流中心一致。根據堰口形狀,堰板可分為三角堰、矩形堰和梯形堰。
薄壁三角堰的適應條件為:0.05m≤H≤0.35m;流量≤0.1m3/秒。直角三角堰流量計算公式為:Q=KH2.5
薄壁梯形堰的適應條件為:0.5m≤H≤0.6m;0.2m≤B≤2m;0.24m≤D≤1.13m。堰口邊坡為1:0.25堰流量計算公式為:Q=1.838×(B-0.2H)?H1.5
薄壁矩形堰的適應條件為:0.02m≤H≤0.4m;0.2m≤B≤2m;0.2m≤D≤1.1m。薄壁矩形堰流量計算公式為:Q=1.86×B×H1.5
注:Q―流過(guò)堰口的水量;H―水頭高;B―堰口底寬度;D―水渠底面到溢流口底部的高度;K―隨水頭高H而變化的系數見(jiàn)表1。(表1)。水頭換算見(jiàn)表2。(表2)
在實(shí)際工作中,要想得到完全可靠的流量數據,更好更準確地為環(huán)保決策服務(wù),僅靠熟練掌握測流方法是不夠的。實(shí)踐證明要想真實(shí)地測得每個(gè)企業(yè)的排污水量、杜絕隱蔽的排污口,設計合理的污水處理設施、達到完全達標排放標準,監測人員必須熟悉生產(chǎn)工藝、開(kāi)工率、實(shí)際用水情況,針對現場(chǎng)實(shí)際,認真觀(guān)察、仔細分析、精心操作、詳細記錄。然后,確定采樣頻次和流量的測定方法。
根據我們站對一些企業(yè)的驗收監測中所測流量的數據表明:根據現場(chǎng)實(shí)際,選擇合適的測流方法所測得的結果準確、可靠、合理,基本符合企業(yè)廢水排放情況。
淺談廢水流量的測定
流量的測量方法很多,可分為直接測定法和間接測定法。直接測定法是采用各種流量計直接測定廢水的流量;間接測定法是先測定流速后根據過(guò)水斷面與其流速計算廢水流量計。常用的間接測定法有流速儀法、浮標法等;常用的直接測定法有容積法、溢流堰法等。由于企業(yè)的規模不同,生產(chǎn)工藝不一,廢水的排放量和排放方式千差萬(wàn)別,因此應根據企業(yè)廢水排放情況確定廢水流量計的最佳測量方法,必要時(shí)可以同時(shí)采用幾種方法。廢水一般以管道或渠道設施排放,流量(或流速)也在管道或渠道中測量,測流量(或流速)應與采樣同步進(jìn)行?，F將幾種常用的測流方法介紹如下:
1、流速儀法。
在排污企業(yè)廢水流量計較大且排污管道或渠道規則時(shí),水深不低于10cm,最好大于30cm,流速不小于0.05m/s時(shí),選用此法。
由于截面積是固定不變的,且較易計算,故流量的測定可轉變?yōu)榱魉俚臏y定。按下式計算流量:
Q=V?S
注:Q―廢水流量計(m3/秒);S―廢水水流截面積(m2);V―截面平均流速(m/秒)。
有時(shí),排污線(xiàn)管內不易直接測量,而要在河流或水渠中測量。這時(shí)要選在水流狀況良好的地點(diǎn)進(jìn)行。在與水流方向成直角的斷面上,求出被分成適當大小的小區間面積與小區間平均流速相乘之積,即區間流量。將區間流量求和,即得總流量Q。
使用流速計時(shí),應將探頭放入管道或渠道正對著(zhù)水流方向測定,且把流速計置于測定人上游一側,以避免測定人位置對測速的影響。測量的時(shí)間越長(cháng),所測流速越準確,測量的時(shí)間一般應大于100秒?？s小誤差的關(guān)鍵性因素是測定橫斷面的選定問(wèn)題。橫斷面的選定一般可采用以下簡(jiǎn)便迅速的方法。
一點(diǎn)法:V=V0.6
兩點(diǎn)法:V=1/2(V0.2+V0.8)
三點(diǎn)法:V=1/4(V0.2+2V0.6+V0.8)
據文獻報道,將實(shí)際測得的流速與上述方法相比較時(shí),一點(diǎn)法誤差為2.6%,兩點(diǎn)法誤差為1.3%,三點(diǎn)法誤差為1.8%。兩點(diǎn)法較為準確。實(shí)際應用時(shí),當水深小于40cm時(shí),可采用一點(diǎn)法;當水深大于40cm時(shí),可采用兩點(diǎn)法。
2、浮標法。
這是一種簡(jiǎn)單易行的方法,但精確度較差,一般只在無(wú)其他測試條件下使用。在水流較慢,廢水溝較直的情況下,選取一段底壁平滑、長(cháng)度不小于10m、無(wú)彎曲、有一定液面高度的排污管道,經(jīng)過(guò)疏通后測量其平均寬度及水面高度。取一小段漂浮物,如木棒、乒乓球(注1/3水)等,放入流動(dòng)的排水溝中。在無(wú)外力影響下,使漂浮物流過(guò)被測距離,記錄流過(guò)時(shí)間、重復數次、取平均值,按下式計算流量。
Q=α?L?S/t
注:Q―流量,m3/秒;
α―系數;為平均流速與主軸線(xiàn)表面流速之比。它隨著(zhù)水渠的寬度、水深、水渠狀況等條件不同而不同,還由于表面浮標容易受到風(fēng)的影響等問(wèn)題,α并不是一個(gè)恒定的數。對一般渠道取α=0.7。如果廢水在封閉性圓形管道中流動(dòng),且充滿(mǎn)管道,其平均流速則是主軸線(xiàn)流速一半。此時(shí),α=0.5;
L―選取測定的水渠部分長(cháng)度,m;
S―渠道截面積,m2;
T―浮標通過(guò)這段距離的平均時(shí)間,秒。
3、容積法。
在測排水量較小或雖有一定排水量但排放渠道不規則的企業(yè)排污量時(shí)選用此方法。有些企業(yè)廢水排放量較少,用流速儀或浮標法測量有困難,可在排污溝有落差的地方或人工挖一個(gè)坑,將采樣容器放于低處或坑內,接納排出的廢水,記錄接納一定體積水所需的時(shí)間。重復測量數次取其平均值。測定流量時(shí)應選擇將水裝滿(mǎn)需要時(shí)間10秒以上的容器。計算出流量:
Q=V/t
注:Q―流量,m3/秒;V―容器的容量,m3;t―裝滿(mǎn)容器所需時(shí)間,秒。
還有一些企業(yè)雖有一定的排放量,但排污渠道不規則,用流速儀或浮標測量誤差較大?？稍谂盼蹨吓孕抟粋€(gè)一米見(jiàn)方的蓄水池,兩邊留口,將池下口堵死,上口打開(kāi),將排水溝的廢水改道入池,記錄廢水充滿(mǎn)一定體積時(shí)所用時(shí)間,將水放掉,重復數次,取平均時(shí)間。計算出流量。
4、溢流堰法。
利用堰是測定流量的主要方法。其中,薄壁堰使用方法簡(jiǎn)單,精度較高,一般誤差不到±2%,實(shí)際測流中使用比較廣泛。量水堰應設在渠壁平整、水流呈直線(xiàn)的流動(dòng)的直段內,直段長(cháng)度應大于堰上最大水頭的5倍以上,堰板垂直設置,不得滲漏,并保證堰口中心與上游水流中心一致。根據堰口形狀,堰板可分為三角堰、矩形堰和梯形堰。
薄壁三角堰的適應條件為:0.05m≤H≤0.35m;流量≤0.1m3/秒。直角三角堰流量計算公式為:Q=KH2.5
薄壁梯形堰的適應條件為:0.5m≤H≤0.6m;0.2m≤B≤2m;0.24m≤D≤1.13m。堰口邊坡為1:0.25堰流量計算公式為:Q=1.838×(B-0.2H)?H1.5
薄壁矩形堰的適應條件為:0.02m≤H≤0.4m;0.2m≤B≤2m;0.2m≤D≤1.1m。薄壁矩形堰流量計算公式為:Q=1.86×B×H1.5
注:Q―流過(guò)堰口的水量;H―水頭高;B―堰口底寬度;D―水渠底面到溢流口底部的高度;K―隨水頭高H而變化的系數見(jiàn)表1。(表1)。水頭換算見(jiàn)表2。(表2)
在實(shí)際工作中,要想得到完全可靠的流量數據,更好更準確地為環(huán)保決策服務(wù),僅靠熟練掌握測流方法是不夠的。實(shí)踐證明要想真實(shí)地測得每個(gè)企業(yè)的排污水量、杜絕隱蔽的排污口,設計合理的污水處理設施、達到完全達標排放標準,監測人員必須熟悉生產(chǎn)工藝、開(kāi)工率、實(shí)際用水情況,針對現場(chǎng)實(shí)際,認真觀(guān)察、仔細分析、精心操作、詳細記錄。然后,確定采樣頻次和流量的測定方法。
根據我們站對一些企業(yè)的驗收監測中所測流量的數據表明:根據現場(chǎng)實(shí)際,選擇合適的測流方法所測得的結果準確、可靠、合理,基本符合企業(yè)廢水排放情況。
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