1 产品概述

污泥界面（泥水界面）高度是污水处理过程中沉淀、浓缩与排泥控制的关键参数。在初沉池、二沉池、浓缩池等构筑物中，及时、准确地掌握污泥界面的位置，直接关系到排泥效率、出水水质与运行能耗。日本关西自动化机器有限公司（株式会社関西オートメイション，KANSAI Automation Co., Ltd.）推出的超声波式污泥界面仪KWS100系列，应用超声波回波测距原理，对净化槽、沉淀池等设施中不易判别的泥层进行连续、精确检测，是一款不需维护、准确可靠的高性能测量仪器。

KWS100系列传感器防护等级达IP68，具备卓越的防水性能；传感器内置自清洁装置，可自动清除附着在探头表面的毛发、污泥等异物；基于多年现场经验的信号处理算法，可有效避开搅拌器、刮泥桥等产生的干扰回波，实现消化池、浓缩池等复杂工况下不明瞭泥层的稳定测量。

2 工作原理

2.1 超声波回波测距原理

传感器向水中发射频率为160kHz的超声波脉冲，声波在水中传播，遇到污泥界面（泥水密度分界面）后反射回传感器。控制器根据超声波从发射到接收的传播时间，按声波在水中的传播速度换算传感器至污泥界面的距离，进而输出泥位高度。超声波测量不受水体浑浊度与光照条件影响，适用于光学方法难以测量的场合。

2.2 信号处理与抗干扰

沉淀池、浓缩池中常存在搅拌器、刮泥桥、池壁等障碍物以及气泡，会形成虚假回波干扰。KWS100基于长期工程经验开发的特有计算程序，对接收到的回波信号进行分析与处理，能够识别并剔除干扰回波，即使针对轮廓不清晰的泥层，也能给出稳定的测量结果。

3 产品系列

KWS100系列包含多种型号，以适应不同规模与场景的应用需求：

· KWS100-S：单通道控制器，连接1台传感器，适用于单个池体的连续监测；

· KWS100-M：多通道控制器，最多可连接4台传感器，适用于多个池体组网监测的经济型方案；

· KWS100-P：便携式污泥界面仪，内置可充电电池，适用于现场巡检与临时测量；

· 可选无线传输单元，可进一步消减配线成本。

4 技术特点

· 连续实时测量：对污泥界面高度进行连续、实时监测，为排泥控制与工艺调整提供依据；

· 自动清洁装置：传感器内置空气喷嘴，自动清除附着物，实现免维护运行；

· 高防护等级：传感器防护等级IP68、控制器IP67，适应恶劣的污水处理现场环境；

· 长时数据记录：控制器内置记录器，可存储10000点数据，官方资料称监测数据记录最长可达10000天，便于历史追溯与分析；

· 抗干扰算法：特有的计算程序对不清晰的泥层也能稳定测量，抗搅拌器、刮泥桥等干扰；

· 多通道经济型：一台控制器最多连接4台传感器，降低多池监测的仪表配置成本；

· 无线传输选项：可选购无线传输装置，节省配线材料与施工成本；

· 便携机型：KWS100-P便携式便于携带与现场快速巡检，使用灵活。

5 技术规格

KWS100系列控制器与传感器的主要技术规格如下表所示。

表1 KWS100-S／KWS100-M控制器主要技术规格

6 典型应用领域

KWS100系列超声波式污泥界面仪广泛应用于污水处理与环保领域，典型应用包括：

· 污水处理设施：初沉池、二沉池、浓缩池、沉淀池的污泥界面监测与排泥控制；

· 净化槽、污泥净化池的泥位监测；

· 净水处理设施的沉淀环节；

· 电厂脱硫废水处理单元；

· 石油化工行业的污泥处理装置。

在污水处理过程中，基于污泥界面高度的实时控制可有效降低排泥泵的运行成本，合理控制池内排泥液位可优化加热与能耗，初沉环节的实时控制可减轻下游工艺负荷，从而提升整体处理效率。

7 结语

KWS100以超声波回波测距实现污泥界面的连续、精确、免维护测量，兼具IP68高防护、自动清洁、抗干扰、长时记录与多通道经济型配置等特性，可广泛服务于污水处理、净水处理、电厂与石化等行业，是污泥界面监测与排泥自动化控制的可靠选择。