热式气体质量流量计在曝气池中的应用

　　活性污泥法是一种污水生物处理技术: 将初次沉淀、调均等预处理后的污水送入曝气池，由鼓风机送来的空气通过池子底部的气体扩散装置对活性污泥和污水的混合液曝气，使活性污泥得到充足的氧气，并处于剧烈的搅动的悬浮状态。在气泡从池底上升到液面的过程中，氧气被好氧微生物吸收，污水中的可溶性有机污染物被活性污泥吸附和絮凝，继而被好氧微生物群摄取代谢并分解为无机物，最终使废水净化。

        通过鼓风曝气转移到混合液中的溶解氧量直接决定着污泥的活性。溶解氧过低，好氧微生物的代谢活动会下降，活性污泥发黑发臭，影响出水水质; 浓度过高，活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段，同时也会额外增加电力消耗。控制溶解氧的关键是进入曝气池氧气的质量流量，也就是空气的质量流量，所以像传统的孔板、文丘里、喷嘴、涡街、巴类和旋进漩涡等只是测量管道内气体流速的气体流量计均需温度压力补偿，最后才得到气体的质量流量。为更好地实现曝气流量的自控，以及节能方面考虑，我们采用了热式流量计直接测量曝气的质量流量，并取得了很好的效果。本文阐述了热式质量流量计的测量原理、特点及实际应用中遇到的问题和解决办法。

　　1 热式质量流量计的测量原理

　　如图 1 所示，温度传感器测量管道内气体的温度，另一个为速度传感器，电加热到高于温度传感器测量得到的温度，并且保持恒定值。当气体流动时势必带走速度传感器上的热量，为保持温度差的恒定，需要额外的电补偿加热，而这个补偿的电功率大小和气体质量流量成正比。

　　从式 ( 1) 可以看出，在气体组分恒定 ( Cp恒定) 的情况下，气体的质量流量只与补偿的电功率成正比。由于每个传感器探头之间都有细微的性能差异，每个变送器内部各元器件的性能也有偏差，所以必须对组装好的流量计进行实流 ( 根据用户实际温度、压力和流量范围) 、逐台标定，这样才能确保到现场安装后不需调试即可准确运行。

　　2 热式质量流量计的核心部件

　　热式质量流量计的核心部件是探头上的速度传感器，它是维持探头长期精度的关键。探头的内部是铂金加热丝、外壁为 316L 不锈钢，两者之间是导热性能极佳但又不导电的填隙物。铂金丝一直在加热，如果填隙物的材料不过关，探头工作时间长了会造成零点漂移和整体线性、重复性下降，而这些需要几个月时间、甚至是一年才能看出来。为尽量避免这些问题，我们采用了速度传感器具有独特 “干传感器”技术的进口某品牌热式气体质量流量计。