超声波污泥界面监测应用于污水净化处理设备——利用污泥界面监测技术可以使污水净化处理厂对沉淀池、初清池和二清池中的分界面和分界区域始终了如指掌。柏林水处理公司的Waßmannsdorf污水净化处理厂对污泥界面监测技术的性能进行了测试。

在柏林市管辖的区域内有河流、水渠，还有不少的湖泊，柏林市主城区内拥有51.7km2的水面，占整个市区面积的7%左右，柏林市和勃兰登堡市构成了欧洲最大的内河水网。

柏林市的水处理公司的工作任务之一是保证市区河流和湖泊的水质。350万柏林市民和周围地区居民排放的污水都要经6个污水净化处理厂进行无害净化处理，365d无间断运行。Waßmannsdorf污水净化处理厂是这6个污水处理厂中的一个，这一地区的污水净化有着悠久的历史，早在1927年就已开始净化处理污水了。由于有着深厚的经验，通过不断的努力创新，Waßmannsdorf污水处理厂的污水净化能力保持在当代技术最高水平，已走进德国最先进的污水处理厂之列。

Waßmannsdorf污水净化处理厂采用了生物除磷与硝化脱氮相结合的净化技术，进行机械式污水净化处理。当污水经过前级净化池后，分送到16个圆形二沉池。在这些二沉池中，生物质沉降到池底，活性回流污泥将用水泵回送到生物降解池中，而净化了的废水则经环形水槽流出二沉池，引入到排水渠中。在旱季，这一污水净化处理设备每天可以净化大约230000m3的污水。

图1 圆形二沉池中污泥厚度的变化可快速检测出来，以便有目的地采取对策

目标：识别变化

把大量的污水分配到16个圆形二沉池中是一项复杂的污水量调节控制工作。因为随着污水量的增加，大量雨水冲刷的杂质也进入污水净化设备中，从而带来二沉池内部条件的变化，污水处理厂的工作人员也想要知道这种变化。

过去，只有很少量的漂浮物能被二沉池排水口处的浊度传感器可靠识别出来，然而到底是从哪个二沉池中流出则无从知晓。技术人员对新技术提出的任务就是：清楚、准确地说明污泥的界面情况，包括在污泥性质发生变化时（夏季、冬季）都能可靠识别二沉池中污泥的多少，并在必要时发出报警信号。

Endress+Hauser公司研发生产的Turbimax CUS71D型污泥界面传感器配备了Liquiline CM 442型检测信号转换器，超声波传感器安装在刮泥桥距二沉池池壁2/3的位置上，固定在CYA112、CYH112型安装支架上，被视为传感器的最佳安装位置。

这一检测系统的调试非常简单：因为检测转换器Liquuiline CM44x能够自动探测Turbimax CUS71D型超声波传感器的参数，即传感器的标定参数、系列号、数据及检测原理等都自动输入到检测信号转换器中，另外几个如二沉池建筑结构数据，流入二沉池深度、传感器潜入深度和刮泥桥回转速度等是需要人工输入的数据。清楚直观的操纵语言也帮助了Liquiline转换器的简单调试，这些都大大缩短了检测设备调试所需的时间。

图2 Liquiline CN44x显示污泥界面情况

清楚了解界面情况

Carsten Lüdicke先生是Waßmannsdorf污水净化处理厂污水净化流程优化的负责人，他和负责技术设计的同事Kai Rieken先生对这一污泥界面检测系统的性能进行了测试。检测保存在CM44x数据表中的数据能够转换成清晰的污泥分界面图像，即便是提高流入的污水量带来了污泥界面的变化也能很快地识别出来。

根据测试得到的良好效果，又在5个二清池中安装了Turbimax CUS71D型污泥界面监测系统。投入使用后很快发现：一些二清池的污泥界面在污水量增大时提高的速度比另外一些要快。这样，就可以有针对性地根据不同二沉池的污泥界面高低采取相应的清理措施了。

二沉池数据的变化集中显示在Waßmannsdorf污水处理厂的中央控制室中，目前以4~20mA模拟型号的形式传送出去，检测数据转换器CM44x将来还可提供所有变化数据的可能性。因为采用了模块化的结构设计，还可根据新要求加以简单的扩展，如辅助增加输入输出端子、补充继电器等，就连向控制系统输送数据也可以随时补充Profibus DP现场总线系统或Modus TCP。这些现场总线都可使用以太网模块，大大提高了系统的灵活性。

图3 Turbimax CUS71D型超声波传感器（左）和探头清洁器（右）

将来，Turbimax传感器CUS71D的数据可通过提高或降低活性污泥的回流量来控制污泥界面的高低，改善各个二沉池的管理和工作可靠性。沉积在二沉池池底的生物质不再由液流冲击而离开，污泥沉积过程的识别性能也得到了改进。

这一切改变均是由污水净化处理厂做出的明智决定得来，处理厂又在其他10个二沉池中安装了Turbimax CUS71D型超声波传感器和Liquiline CN44x信号转换器。