L'industrie du traitement de l'eau comprend quatre étapes principales: "apport d'eau brute - traitement de l'eau purifiée - traitement des eaux usées - réutilisation de l'eau récupérée".La surveillance du niveau à chaque étape a une incidence directe sur la stabilité du processus, qualité des eaux usées et coûts d'exploitation.Les dispositifs de mesure du niveau traditionnels (tels que les flotteurs et les submersibles) échouent souvent dans les scénarios de traitement de l'eau en raison de problèmes tels que la contamination du milieu (sédiments), les solides en suspension), les interférences environnementales (mousse, corrosion) et les besoins d'entretien fréquents.et faibles exigences en matière de maintenance, les émetteurs de niveau ultrasoniques sont devenus l'équipement de base pour la surveillance complète du niveau de processus dans le traitement de l'eau.Leur application nécessite une conception personnalisée basée sur les caractéristiques de fonctionnement de chaque étape.
L'apport d'eau brute marque le point de départ du traitement de l'eau, avec des scénarios communs comprenant des réservoirs, des rivières et des points d'apport d'eau souterraine.L'exigence principale de surveillance est de suivre en temps réel le stockage de l'eau brute afin d'éviter les fluctuations du processus causées par une consommation d'eau insuffisante ou excessive.Les points difficiles de fonctionnement de cette étape et les solutions d'adaptation pour les émetteurs de niveau ultrasonique sont présentés ci-dessous:
- Moyennant trouble: l'eau brute contient de grandes quantités de sédiments et d'algues (par exemple, la turbidité des rivières dépasse 500 NTU pendant les saisons d'inondation).entraînant une dérive de mesure significative.
- Interférence par temps extrême: Les phénomènes météorologiques tels que les fortes pluies et les typhons provoquent des hausses et des baisses soudaines des niveaux d'eau brute.
- Environnement extérieur hostile: Les points d'admission sont principalement situés à l'extérieur, où les températures varient de -20°C à 40°C, l'humidité est élevée et les risques de foudre sont élevés.L'équipement doit avoir des capacités de protection et de résistance à la foudre élevées..
- Choisissez des modèles dont l'amplitude de charge vide est supérieure de 30% à la profondeur réelle d'admission d'eau (par exemple,une portée de 15 mètres pour un point d'admission de 10 mètres) pour réserver la redondance pour l'atténuation du signal causée par les vagues et les sédiments.
- Utiliser des sondes en acier inoxydable 316L (résistant à la corrosion extérieure) avec une protection IP68.5 standard) pour résister aux interférences de la foudre.
- Adopter une conception d'alimentation à grande tension en courant continu de 24 V pour s'adapter aux fluctuations de tension des générateurs extérieurs ou des systèmes d'énergie solaire.
- Activer l'"algorithme de filtrage des ondes": fluctuations de niveau douces causées par les ondes en faisant la moyenne de 10 ensembles de données en 10 secondes, réduisant la plage de fluctuation des données de ±10 cm à ±2 cm.
- Ajustement dynamique du seuil: ajuster le seuil de détection de l'écho en fonction de la turbidité de l'eau brute (lié à des compteurs de turbidité sur place au point d'admission).Le seuil augmente automatiquement lorsque la turbidité augmente pour éviter les erreurs de jugement causées par les signaux dispersés par les sédiments.
- Installer la sonde à une position du point d'admission éloignée de l'impact du débit d'eau (par exemple, la plate-forme de la tour d'admission),et ajouter un bouclier d'onde (en métal ou en PVC) en dessous pour réduire l'impact de la perturbation du débit d'eau sur le faisceau d'onde sonore.
- Pour les points d'admission de puits profonds, utilisez une combinaison "sonde + tube de guidage d'onde".contrôle de l'erreur à ±1 cm pour une portée de 10 mètres.
- Conditions de fonctionnement: La profondeur d'entrée du réservoir est de 8 mètres, la turbidité atteint 800 NTU pendant les saisons d'inondation et la température minimale en hiver est de -15°C.Les émetteurs traditionnels de niveau de flot nécessitent un nettoyage deux fois par mois en raison de l'enchevêtrement des sédiments., avec une erreur de mesure de ± 15 cm en cas de fortes pluies.
- Solution: Sélectionnez un émetteur de niveau ultrasonique avec une portée de 12 mètres, une protection IP68 et un module de protection contre la foudre, combiné à un bouclier d'onde et à un algorithme de filtrage d'onde.
- Résultats: la précision de mesure est maintenue stable à ±2 cm, avec 18 mois de fonctionnement sans entretien.et l'appareil fonctionne normalement à basse température en hiver, réduisant les coûts de maintenance de 90%.
Le traitement de l'eau purifiée est l'étape principale de la purification de l'eau brute dans l'eau du robinet.L'exigence fondamentale est d'assurer une efficacité de sédimentation stableLes points faibles de fonctionnement et les solutions d'adaptation pour cette étape sont les suivants:
- Adaptation technique: Use a 25kHz low-frequency probe (with strong penetration to pass through thin floating slag layers) and enable the "floating slag filtering algorithm" — automatically eliminate floating slag interference by identifying differences between floating slag echoes (weak amplitude, longue durée) et des échos de surface liquide (amplitude forte, bord en hausse raide).
- Résultats pratiques: Après application dans un réservoir de sédimentation de 8 mètres d'une station d'eau, l'erreur de mesure est toujours maîtrisée à ± 1 cm, même lorsque l'épaisseur de la slag flottante atteint 10 cm.L'effet de sédimentation est stable, et la turbidité des effluents est réduite de 0,5 NTU à 0,3 NTU.
- Adaptation technique: adopter le mode "déclenchement de niveau à deux points" ¢ déclencher le processus de rétrolavage lorsque le niveau du réservoir de filtre tombe à 1 mètre (résistance de filtration accrue);Arrêter le lavage en arrière lorsque le niveau monte à 3 mètres après le lavage en arrièreL'ensemble du processus est alimenté en temps réel par l'émetteur de niveau ultrasonique.
- Résultats pratiques: après application dans les réservoirs filtrants d'une usine d'épuration de l'eau, le temps de réponse du déclencheur de rétrolavage est réduit de 10 à 1 seconde, la consommation d'eau de rétrolavage est réduite de 15%,et la durée de vie des milieux filtrants est prolongée de 2 ans.
- Adaptation technique: sélectionner des modèles de haute précision (d'une précision de ±0,2% FS) prenant en charge la communication Modbus-RTU pour l'intégration dans le système de planification de l'approvisionnement en eau.Les données de niveau en temps réel sont transmises à des pompes à eau, permettant de contrôler automatiquement "le remplissage d'eau à faible niveau et l'arrêt de la pompe à haut niveau".
- Résultats pratiques: après application dans un réservoir d'eau claire d'une portée de 15 mètres, la fluctuation de la pression d'alimentation en eau est réduite de ±0,2 MPa à ±0,05 MPa,amélioration significative de l'expérience d'utilisation de l'eau des résidents, et le taux d'accidents de débordement passe de 3 fois par an à zéro.
Le traitement des eaux usées est une étape clé du cycle de l'eau. Les principaux scénarios de surveillance comprennent les réservoirs d'équilibrage, les réservoirs d'aération, les réservoirs de sédimentation secondaire et les réservoirs d'épaississement des boues.Les conditions d'exploitation sont complexes et difficiles., ce qui nécessite des capacités élevées d'antipollution, d'anticorrosion et d'antiinterférence des émetteurs de niveau.
- Point douloureux: Une couche de mousse stable de 20 à 30 cm se forme sur la surface du liquide lors de l'aération.résultant en une erreur de ± 15 cm.
- Solution:
- Matériel électrique: Utiliser une sonde de transmission de 15 W de grande puissance (pour améliorer la pénétration des ondes sonores), la surface de la sonde étant recouverte de polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour empêcher l'adhérence de la mousse.
- L' algorithme: activer le "mode de filtration de mousse améliorée" prolonger le temps de détection de l'écho à 100 ms pour capturer l'écho réel de la surface du liquide sous la mousse,et corriger la vitesse sonore par compensation de température (température du réservoir d'aération fluctue de 5 à 10 °C).
- Résultat: après application dans un réservoir d'aération de 10 mètres d'une station de traitement des eaux usées d'un parc industriel chimique, l'erreur de mesure est réduite de ± 15 cm à ± 2 cm,qui répondent pleinement à l'exigence de contrôle de processus de ± 5 cm.
- Point douloureux: Les eaux usées industrielles (par exemple, les eaux usées de galvanisation, les eaux usées de décapage) contiennent des acides et des alcalis forts (pH=1-13) et des ions de métaux lourds.Les sondes métalliques traditionnelles sont corrodées en 3 à 6 mois.
- Solution:
- Matériau de la sonde: Utiliser des sondes entièrement revêtues de PTFE (y compris les boîtiers et les interfaces de câbles) avec une résistance à la corrosion conforme à la norme ISO 10289, capables de résister à des conditions extrêmes de pH=1-14.
- Conception à l'épreuve des explosions: Pour les exigences en matière de résistance à l'explosion dans les parcs industriels chimiques, sélectionnez des émetteurs de niveau ultrasonique dotés d'une qualification de résistance à l'explosion Ex d IIC T6 afin de prévenir les accidents de sécurité causés par les mélanges pétrolier-gaz.
- Résultat: Après application dans un réservoir de déchets de décapage de 5 mètres d'une usine de galvanoplastie, la sonde fonctionne pendant 24 mois sans dommages dus à la corrosion.Sa durée de vie est 4 fois plus longue que celle des équipements traditionnels, et les coûts de maintenance sont réduits de 80%.
- Point douloureux: la concentration de boues dépasse 10 000 mg/l et les solides en suspension diffusent facilement les ondes sonores, ce qui entraîne des signaux d'écho faibles et des défaillances de mesure.
- Solution:
- Assistance au tube de guidage des ondesLes ondes sonores sont transmises le long du tube pour éviter la dispersion par les solides en suspension.
- Réglage dynamique de la puissance: Augmentation automatique de la puissance de transmission en fonction de la concentration de boue (liée à des compteurs de concentration sur place).plus la puissance est élevée (jusqu'à 20 W) pour assurer la résistance des signaux d'écho.
- Résultat: après application dans un réservoir d'épaississement de boues de 8 mètres d'une station de traitement des eaux usées municipales, le taux de mesure effectif est porté de 60% à 99,8%, l'erreur est contrôlée à ±3 cm,et l'efficacité de déshydratation des boues est améliorée de 10%.
- Les scénarios abordés: réservoir d'équilibrage de 5 mètres, réservoir d'aération de 10 mètres, réservoir de sédimentation secondaire de 8 mètres, réservoir d'épaississement des boues de 6 mètres.
- Une solution unique: Utiliser des émetteurs de niveau ultrasonique de la même marque, intégrés dans le système SCADA du parc via le protocole Modbus-RTU pour obtenir une visualisation des données au niveau du processus complet et un contrôle lié.
- Résultats globaux:
- La précision de mesure de chaque étape est ≤ ± 2 cm et la stabilité du processus est améliorée de 30%.
- Le temps moyen entre défaillances (MTBF) du matériel atteint 18 mois et les coûts de maintenance sont réduits de 92%.
- En les reliant aux systèmes d'écoulement d'eau, d'aération et de drainage, la capacité de traitement des eaux usées est augmentée de 20% e
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