多普勒超声流量计在特大型污水厂的应用
近年来，我国污水处理行业不断发展，城镇污水处理率不断提高，污水处理厂数量越来越多，设计处理规模越来越大。以往污染源的排放监测以浓度监测为主，随着环境保护工作由行政单元管理转向流域或区域管理，污染源的监测逐渐由单一的浓度监测向浓度监测与总量控制监测并重过渡。
流量是污水处理行业生产过程中常用的过程控制参数和生产技术指标。特大型污水处理厂的进水大多采用电磁流量计等精度较高的流量计进行计量，而处理后的出水多因设计采用重力自流排放，出水计量方式较难选择，出水计量往往存在计量不准确、数据不稳定的情况。
特大型污水处理厂的设计处理水量大，处理后的尾水主要排放至大江大河或者近海岸，出口排放的水力流态和水力条件较为复杂，也为出水的计量带来了一定的困难，特大型污水处理厂的出水计量渠道主要有以下几个特点：
（1） 出水流量大。特大型污水处理厂的服务范围较广，服务人多，设计的处理规模也较大，处理规模可以达到40万m3/d以上，而通常出水仅设一个排放口，出口的流量就比较大
（2） 出水渠道的尺寸较大，出水区设计占地面积小，一般不容易满足流量计安装的前后直管段长度要求
（3） 出水渠道实际流态经常为非满管，并且具有自由水面，影响流量数据测定。
（4） 污水处理厂出水一般经过**处理后，采用跌落出水，出水夹杂大量的气泡，出水箱涵容易积气。
（5） 特大型污水处理厂出水往往排放至大江大河或者近海岸，出水流态复杂，水流状态受潮位影响较大，潮位低流速快，潮位高流速慢。
因此。特大型污水处理厂的出水水量一般较难计量，如何准确稳定测量特大型污水处理厂的出水流量是一个较难解决的问题。污水厂出水计量常规采用以下几种流量计：电磁流量计、明渠式超声波流量计、时差式超声波流量计、多普勒式超声波流量计。
电磁流量计测量精度和灵敏度都较高，广泛应用于大、中、小型污水厂，其可测*大管径目前为3m，且管径越大，价格越昂贵，在特大型污水厂的运用可能受到限制。
明渠式超声波流量计采用超声波发射和反射的时间差来测量标准化计量堰、槽内的水位，进而换算成流量。用于各类污水厂明渠出流，但其测量方式会产生一定的压力损失，这就限制了它在自流排放式污水厂的运用。
时差式超声波流量计测量的流体介质应是干净的，没有气泡、没有杂质。因此，时差式超声波流量计只能适用于比较干净的排放污水。
超声波多普勒流量测量的一个必要的条件是：被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的颗粒或气泡等的两相介质。因此，超声波多普勒流量计适用于含悬浮颗粒、气泡等流体流量测量。这个工作条件实际上也是它的一大优点，同时还具有易于安装和拆卸，被测流体通过流量计时无压头损失，对被测流体的流态无明确要求，可以是层流、湍流或过渡流，受干扰因素少等特点，比较适应被用在污水处理、下水道设施等领域。
在测量大口径渠道污水的流量时，超声波多普勒流量计具有以下主要优点：
(1) 检测件内无阻碍物，无可动易损零部件，不干扰流场，不会堵塞，适于测量脏污流介质。
(2) 无附加压损，节约泵能耗。
(3) 安装方便，可任意选择位置安装，可实现恶劣环境下的检测。
(4) 特别适用于大管道大流量测量。
(5) 检测件维修更换方便，无须断流进行。
运用多普勒超声波流量计的测量原理并配以相应的速率／面积传感器，可适用于特大型污水处理厂出水渠道的的流量监测，能够较真实和**地反映出水流量变化规律，以及能够测量相对真实的流量数据。