介紹了廢水流量計的種類及工作原理，闡述了不同量水堰槽的構(gòu)造及選用要求，以中國石油所屬企業(yè)應(yīng)用較為廣泛的超聲波明渠流量計為例對比對監(jiān)測方法進(jìn)行介紹。介紹了其測量原理，說明了比對監(jiān)測方法及相關(guān)技術(shù)要求，指出企業(yè)流量計比對監(jiān)測工作中存在：日常比對監(jiān)測工作未開展、日常計量檢定工作開展不好、流量計安裝及運維管理方面存在的一些問題，提出制定流量計驗收、日常比對監(jiān)測、運維管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，企業(yè)廢水排放口規(guī)范化改造，流量計規(guī)范安裝等建議。

0.引 言

廢水流量計是廢水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，也是少數(shù)幾種使用比制造困難的儀器儀表之一 。廢 水流量數(shù)據(jù)是核定污染物排放總量的依據(jù)，為總量減排核算提供重要技術(shù)支撐。原環(huán)境保護(hù)總局在 1996年頒 布了《排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求(試行)》(環(huán)監(jiān)[1996]470號 )，要求污水排放口應(yīng)設(shè)置規(guī)范的，便于測量流量、流速的測流段，列入重點整治的污水排放口應(yīng)安裝流量計。目前，廢水在線監(jiān)測相關(guān)技術(shù)規(guī)范 _2 中無流量在線監(jiān)測標(biāo)定或數(shù)據(jù)有效性判別的技術(shù)規(guī)定，導(dǎo)致在線監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性審核中的流量監(jiān)測結(jié)果空缺 ]，流量在線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法得到有效的保證，給使用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)核算污染物總量工作帶來難度。因此，繼續(xù)深入做好排放口規(guī)范化整治，開展廢水流量計的比對監(jiān)測方法研工作是非常必要的。

1 .廢水流量計

廢水流量計按照測量原理可以分為堰槽流量計、電磁流量計、超聲流量計、渦街流量計、容積流量計、差壓流量計等，按照渠道類型又可以分為明渠流量計和管道流量計 。

1．1超聲波明渠流量計

超聲波明渠流量計是利用超聲波回聲測距原理測量水位，再由儀表主機內(nèi)的運算單元將水位信號換算成流量信號。通過在 明渠中安裝標(biāo)準(zhǔn)的量水堰槽，在規(guī)定的位置上設(shè)置超聲波液位計，測量流經(jīng)堰

槽的水位，將水位值帶入規(guī)定的流量公式或經(jīng)驗公式，算出廢水流量。廢水流量與水位呈正比對應(yīng)關(guān)系。為保證廢水流量計計量準(zhǔn)確，超聲波明渠流量計還應(yīng)包括：堰體上游行近段、下游渠槽銜接段和水位觀測設(shè)施等 3部 分構(gòu)造。

由于超聲波流量計一般自帶校正棒，故可以有效避免濕度、風(fēng)速對超聲波速度的影響，有效保證了流量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

由于超聲波明渠流量計采用非接觸方式，可以有效避免被測流體溫度、壓力、黏度、密度等因素的影響，同時超聲波具有頻率高、波長短、衍射小、方向性好、衰減小、穿透率大等特點，遇到雜質(zhì)或分界面有顯著反射的特點 ，可 以有效提高流量計量的精度，是應(yīng)用較為廣泛的一種流量測量方法，同時也是目前中國石油所屬企業(yè)采用較多的一種方法。

1．2管道流量計

 管道流量計是指用于密閉管道流量測量的流量計，依據(jù)不同的測量原理可分為電磁流量計、超聲波流量計、渦街流量計、差壓流量計等，其中電磁流量計、超聲波流量計采用非接觸式測量，不受流體腐蝕性、黏性影響，無機械運動部件，應(yīng)用較為廣泛。

1．2．1管道式電磁流量計

電磁流量計測量原理是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，通過測量具有傳導(dǎo)性的流體流經(jīng)電磁場時的電壓，從而獲得流體流速的方法。

1．2．2管道式超聲波流量計通過測量超聲波在流體中傳播的時問，從而獲得流體流速的辦法，超聲波傳播的時間與液體的流速呈正比。

管道式超聲波流量計僅適用于無氣泡的單一純凈液體，而實際情況是工業(yè)管路中的流體往往因管壁結(jié)垢、管內(nèi)粗糙等因素造成流體流動情況復(fù)雜，測量精度差等情況。另外，管道式超聲波流量計在設(shè)計時，還需考慮溫度及管內(nèi)粗糙程度的問題，通過標(biāo)準(zhǔn)校正曲線或用戶經(jīng)驗校正曲線克服流體分布不均的情況，提高測量精度。

2 .量水堰槽

與超聲波配套使用的量水堰槽有很多種，如薄壁堰、寬頂堰、三角堰、喉道槽等，在實際應(yīng)用中，可以依據(jù)現(xiàn)場條件流量計、廢水外排流量范圍以及流量計自身安裝使用要求，選擇合適的量水堰槽。目前，在中石油企業(yè)使用較多的是巴歇爾槽，部分企業(yè)監(jiān)測點使用薄壁三角堰或者矩形堰。

超聲波明渠流量計除堰板部分外，還應(yīng)有液位計及上游足夠長度的直渠段和整流段。堰板具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、測量精度高、可靠性好等優(yōu)點，但是因水頭損失大，不能用于接近平坦地面的渠道，且堰上游容易形成堆積物，需要定期清理。巴歇爾槽具有固態(tài)沉積物可隨水排出，不沉淀，水位抬高比堰小等優(yōu)點，適用于無較大落差的渠道。

3 .超聲波明渠流量計比對監(jiān)測

因廢水流量計種類較多，比對監(jiān)測方法多樣，下面就目前中石油企業(yè)安裝使用較為廣泛的超聲波明渠流量計的比對監(jiān)測方法進(jìn)行介紹。

3．1測量原理

超聲波明渠流量計是通過安裝量水堰槽，將明渠內(nèi)廢水流量的大小轉(zhuǎn)化為液位的高低，通過超聲波流量計對液位高低進(jìn)行測量，然后代人相應(yīng)的水位量計算公式，算出廢水流量。

廢水自由流的狀態(tài)下，通過堰槽的廢水流量 Q與液位 H 的關(guān)系為：

Q— C×H n                             （1）

式中：c為流量系數(shù)；H 為等效液位高度，m；n是與堰槽有關(guān)常數(shù)。

堰槽內(nèi)廢水流量與液位的高低成正比，液位越高，流量越大。

一 般企業(yè)污染源自動監(jiān)控設(shè)施的驗收報告中規(guī)定了廢水流量的計算公式，可以依據(jù)該公式計算廢水流量；也可依據(jù)流量計說明書規(guī)定的計算公式計算廢水流量。比對監(jiān)測時，每次連續(xù)測量 5次 ，取其平均值，作為比對監(jiān)測的結(jié)果。

3．2 比對監(jiān)測方法

3．2．1準(zhǔn)備工作

廢水流量的比對監(jiān)測需有卷尺或者測量尺(精度為 0．001m)及裝有 excel文 件的筆記本電腦。到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)先觀察堰槽形狀，依據(jù)《排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求 (試行 )》(環(huán)監(jiān) [1996]470號)，檢查堰槽設(shè)計及設(shè)備安裝位置是否符合規(guī)范要求，測量堰槽的各項參數(shù)，如巴歇爾槽喉口寬度、喉口上游水深，確定比對監(jiān)測使用的公式。

3．2．2監(jiān)測位置

巴歇爾槽的比對監(jiān)測位置應(yīng)選在喉口上游緊靠槽壁的位置，注意測量器具不能緊靠超聲波傳感器，以防對其造成干擾。測量器具要盡可能的細(xì)，且具有定的機械強度，保證測量時不會發(fā)生彎曲形變，不會對水流較小的液位測量造成影響。矩形堰或三角堰的比對監(jiān)測位置應(yīng)選在堰槽出水口的上游，緊靠堰壁的位置，測量水頭高度。

3．2．3結(jié)果計算

一 般企業(yè)污染源自動監(jiān)控設(shè)施的驗收報告中規(guī)定了廢水流量的計算公式，可以依據(jù)該公式計算廢水流量；也可依據(jù)流量計說明書規(guī)定的計算公式計算廢水流量。比對監(jiān)測時，每次連續(xù)測量 5次 ，取其平均值，作為比對監(jiān)測的結(jié)果。

4. 流量計比對監(jiān)測工作存在的問題

4．1流量計日常比對監(jiān)測工作未開展

對于 C0D在線監(jiān)測儀、氨氮在線監(jiān)測儀等設(shè)備，企業(yè)能夠嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，每月至少進(jìn)行一次實際水樣的比對試驗和質(zhì)控樣試驗，確保儀器設(shè)備正常穩(wěn)定運行，數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確有效，但是對于流量計，尚無統(tǒng)一的驗收標(biāo)準(zhǔn)及比對監(jiān)測方法，廢水流量比對監(jiān)測工作不能有效開展，流量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性無法得到保證，給污染物總量減排核算工作帶來較大難度。

4.2流量計日常計量檢定工作開展不好

計量部門頒布的流量計檢定規(guī)程 l8中規(guī)定的計量檢定是目前保證流量計日常正常運行、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效的技術(shù)要求 ]。 同時，在 HJ／T 355— 2O07《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行與考核技術(shù)規(guī)范 (試 行 )》中的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制中也要求“在線監(jiān)測儀器應(yīng)通過檢定或校驗，在有效期內(nèi)使用。”但是，目前通過現(xiàn)場核查工作發(fā)現(xiàn)，大部分企業(yè)流量計定期檢定工作未開展，主要原因是：① 企業(yè)所在地區(qū)無具備流量計計量檢定資質(zhì)的單位；② 流量計計量檢定僅能送檢，而無來檢，流量計一旦安裝后，拆卸困難，特別是管道流量計，對企業(yè)正常生產(chǎn)活動也會造成一定影響；③企業(yè)環(huán)保經(jīng)費不足，不能做到流量計的一備一用，送檢周期較長，會導(dǎo)致送檢時段內(nèi)廢水流量數(shù)據(jù)的缺失；④流量計計量檢定工作量大，對計量人員技術(shù)要求較高，很難頻繁開展。

4．3量水堰槽的設(shè)計與安裝不滿足規(guī)范要求

部分企業(yè)量水堰槽設(shè)計與安裝不能滿足《排污口規(guī)范化整治技術(shù)要求 (試行 )》(環(huán)監(jiān)[1996]470號)，導(dǎo)致流量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。如溢流口 0．75rn的矩 形堰，溢流口加寬至 0．8m，巴歇 爾槽喉口上寬下窄，均會導(dǎo)致流量監(jiān)測結(jié)果偏低 _9；部分企業(yè)廢水問歇性外排，瞬時#I,~IE水量增大，超出量水堰槽過水能力，導(dǎo)致流量計被水淹沒，不但導(dǎo)致流量數(shù)據(jù)失真，同時也會導(dǎo)致流量計故障。

4．4流量計安裝不規(guī)范

部分企業(yè)進(jìn)入巴歇爾槽前直渠道長度不足，導(dǎo)致水流流速分布不均，亦或因場地空間限制，流量計安裝位置緊靠彎道或者水位落差較大位置，均會造成流量測量結(jié)果不準(zhǔn)確。另外，部分超聲波流量計無校正棒或者校正棒被水淹沒，流量計未固定，隨風(fēng)擺動，均會導(dǎo)致流量監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)。

4．5流量計參數(shù)設(shè)置錯誤部分企業(yè)廢水流量換算相關(guān)參數(shù)設(shè)置不正確，如巴歇爾槽喉口寬度、水位范圍、流量范圍等，導(dǎo)致流量監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

5 .建 議

①應(yīng)盡快制定統(tǒng)一的流量計驗收、日常比對監(jiān)測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為流量計的驗收及比對監(jiān)測工作開展提供政策依據(jù)，為污染物總量減排核算提供有效的技術(shù)依據(jù)。

②應(yīng)針對流量計的日常運維管理制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，規(guī)定日常運維管理內(nèi)容，為流量計正常穩(wěn)定運行、上傳數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效提供技術(shù)依據(jù)。

③應(yīng)對流量計的計量檢定工作提出明確要求，在企業(yè)做好日常運維管理及比對監(jiān)測工作的前提下，是否需要定期進(jìn)行計量檢定；為保證企業(yè)正常生產(chǎn)活動不受影響，流量計的計量檢定是否可采用來檢的方式。

④ 因管道流量計比對監(jiān)測工作復(fù)雜，建議有條件的企業(yè)，盡可能將外排管道改造為明渠，安裝符合規(guī)范的量水堰槽，便于日常運維管理及比對監(jiān)測。

⑤企業(yè)應(yīng)提高流量計相關(guān)工作的重視程度，確保排污口規(guī)范化改造及流量計的安裝符合規(guī)范要求，流量計參數(shù)設(shè)置正確，日常運維管理到位，流量數(shù)據(jù)能夠作為總量核算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

6 .結(jié)束語

廢水流量計是廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，為污染物排放量的核算以及總量減排核算提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。目前，企業(yè)現(xiàn)場端排放口改造及流量計的安裝、驗收及比對監(jiān)測等方面還存在一些問題，因此盡快開展廢水流量計標(biāo)定及比對監(jiān)測等相關(guān)技術(shù)研究，從層面制定并推行流量數(shù)據(jù)有效性審核的方法是非常必要的。