水和废水处理

再生水的储存可以从储存饮用水和服务用水的小水箱，到大的，开放或封闭的水箱。 大容量的存储 - 最常见的是露天水库 – 用于离线存储高峰流量，流动的在线储存，以及交替季节性流量的长期存储。 挑战： 液位监测对于大型和小型储水罐来说都是必不可少的。 控制方案是根据大容量存容器的尺寸和几何形状制定的。 在露天水库的水位控制器必须经常承受恶劣的天气条件。

废水处理设施有大量的初级沉淀池，通常使用一个混凝土箱，其中有分室和门，被称为分流箱或分配箱，将流入的水流分成多股流，输送到沉淀池中。类似的装置也可用来分离二级沉淀池之间的混合液体流动。 挑战 在分流箱中，液位控制有助于保持一次沉淀过程中流入废水的平衡路线，使其中50-70％的悬浮固体被去除，并且在二次沉淀过程中将剩余的悬浮固体彻底去除。

服务用水一般在用于装置中的泵和仪表密封水，消防水，除盐水，冷却水和补给水。 储罐有能力支持三天到一周的运行，允许供水中断的情况下装置继续操作。 收集器和储罐通常是固定在屋顶的垂直圆柱形钢罐。 挑战:  液位测量和流量检测装置对有效的水源管理至关重要。 典型的测量范围是从24到50英尺。

预处理过的废水通过离心泵由进口干渠从下水道输送到地面，在那里利用重力继续流动进行后续处理。为了保持出水渠首井口的理想液位，泵速通常是变化的。泵可以根据操作员选择的顺序自动打开和关闭。 挑战 理想的出水井液位能减少进水管中的水对下游的影响，最大限度地减少喘流和空气夹带，并避免了由不同液位控制引起泵的频繁循环。保持井内恰当的液位可以缓解泵的冲击，此冲击会在澄清池中引起电流和涡流的损坏。

燃气轮机的压缩机吸入大量空气中的颗粒物、碳氢化合物和其他有机化合物和气体。 尽管较大的颗粒物质被过滤掉，但是其他化合物沉积在压缩机叶片上。 压缩机水洗消除了沉积的污垢，并恢复了空气动力学分布和压缩机效率。 水洗也用于清洗发电机或其他机械设备部件，水洗废液需要定期排放。 挑战:  水洗液被收集在一个专门的、带有液位监测的储罐中，典型的容量为50到100加仑。

在废水处理设施中有几个区域有固体沉淀，随后作为污泥去除。 包括料斗，容器，重力增稠剂和其他污泥收集系统。 对污泥液位进行监测，以控制污泥的不完全排放或污泥稀释。 挑战 非接触式测量通常是首选，因为传感器位于过程流体的上方，避免与污泥直接接触。 接触技术的传感器应选择单杆式，以最大限度地减少在双杆式探杆中发生的挂料（或搭桥）。

在小型污水处理设施中只有一个沉淀池，了解沉淀池的表面液位是有利的。在较大型的污水处理装置中，在渗透水通过分流箱到达许多沉淀池中，分流箱内可能没有足够的空间来容纳液位仪表。在这种情况下，对沉淀池的液位监控将有助于获得适当的负载平衡。 挑战 对沉淀池液位的连续监测将最大限度地提高一级和二级沉积区的有效处理流量，在这些区域中，大多数悬浮固体被移走。

以每年的吨位来统计，石灰用量在水处理化学品中排名第一。石灰被用于pH调节、磷酸盐去除、污泥和生物固体调节等，并与其他化学品结合使用。石灰最初在消石灰器中与水混合，形成称为石灰浆的浆料。然后在严格控制的条件下，将石灰浆加入原水中进行配方。 挑战 石灰浆通常装在搅拌槽内，稍有磨蚀性，其腐蚀性程度取决于所涉及的其他化学物质。接触式液位传感器应使用单杆探头来避免挂料。

碳可用于吸附去除有机的、无机的、有异味及臭味的化合物。颗粒活性炭(GAC)和粉末活性炭(PAC)是两种主要的吸附处理方法，前者利用碳床，后者采用接触池。碳浆罐的液位需要被监测。 挑战 碳的飞尘和难以变湿的特性与其运输和安全问题有关。碳的运输和安全问题涉及其飞尘和难以变湿的特性。由于碳的堆积常常会阻塞机械式液位控制器，因此非接触式液位测量技术更受欢迎。接触式液位测量应选用单杆探杆，以避免介质的挂料。

在厌氧分解过程中，有机物转化为稳定的固体和能量丰富的气体。气体主要有甲烷(60%)和二氧化碳(40%)。其中甲烷作为一种高价值的可燃性碳氢化合物燃料，可以销售给当地工业市场，用于工厂内热交换机、鼓风机引擎或其他系统的燃料，或烧掉。 挑战 安全可靠的流量测量是收集、处置或再利用甲烷气体的关键。由于甲烷是高度易燃的，流量仪表必须通过认证才能在这些危险场所运行/使用。

对废水中污泥稳定化处理的主要生物方法是有氧和厌氧消化。前者利用有氧细菌来转化有机物质并稳定生物固体，而后者则通过厌氧菌在无氧气状态下完成这个目标。这两个过程都需要监控储罐内的液位。 挑战 厌氧工艺的气体注射/入和机械搅拌系统以及有氧工艺的曝气系统会产生大量泡沫，这些泡沫传统上会影响机械液位仪表的测量。目前最新发展的雷达技术已经有效提高测量精度，即使这些蒸煮器内存在泡沫也不受影响。

在水处理净化完之后，预过滤水从入口通道进入过滤床。当它通过过滤床的介质——沙或深层过滤型的无烟碳; 布或表面过滤型的合成膜——水的细粒悬浮固体都被清除了。 挑战 过滤槽液位会触发反冲洗循环。随着固体颗粒在过滤器内不断积累，过滤槽的压头损失开始增加，水位就会升高。一个预先确定的过滤槽液位表明终端的压头损失值已经达到，此时过滤器必须启动反冲洗以去除悬浮的固体颗粒。

流量测量是通过一个编程过的变送器来完成的，当液体通过明渠中的水槽或堰时，变送器将液位读数转换成单位时间的体积单位/量。 水槽是明渠的特殊形状部分，其面积或坡度与渠道的坡度或面积不同。 堰类似于一个水闸放置在渠道内一个特定的位置，使液体可以流过它。 挑战 测量装置根据水槽或堰的几何形状进行配置。 由于有湍流，固体成分，腐蚀性化学物质或不同的流速和流动深度，装置必须提供可靠的测量。环境要求通常规定需要使用累加器和数据记录器。

在有氧蒸煮器和曝气池中, 测量空气流量是很有必要的。在蒸煮器中微生物在氧化作用下将复杂的有机化合物降解。混凝土曝气池利用细小或粗大的气泡扩散器使空气中的氧传递到水中。除了蒸煮器和曝气池，空气流量监测还可涵盖进入曝气沉砂池、流量平衡罐, 或者二次污泥储罐等空气流量的测量。 挑战 在各种条件下，曝气鼓风机系统必须提供一个流量范围较宽的且相对压力变化较小的气流。除了检测是否存在空气流动外，流量开关还能够检测到低流量的工况。