我們的地球是一個(gè)藍(lán)色的星球，水資源似乎非常豐富。然而，只有2.5%的水是可用的淡水。與此同時(shí)，全球人口的增加和工業(yè)化的快速發(fā)展對自然水資源提出了巨大的需求。 將來可用的淡水越來越少了。在這種前提下，高效、高容量的清水供應(yīng)、對地球和整個(gè)地區(qū)的發(fā)展進(jìn)行生態(tài)友好的污水處理日益重要。
淡水供應(yīng)領(lǐng)域日益嚴(yán)峻的形勢迫使制水者，不僅要始終如一地追求過程測量的確定性和實(shí)用性，而且要比過去更密切地控制效益。
在每座市政自來水廠和污水處理廠，比如自來水廠的沉淀池、污水處理廠的初沉池、二沉池，都有需要測量水池內(nèi)泥位高度的測量需求，來達(dá)到刮泥耙的合理啟停，保證排出的污泥含水率最低，以降低后續(xù)濃縮池的絮凝劑投放和污泥脫水的耗電量，以及減少污泥濃縮的體積，達(dá)到優(yōu)化水廠控制，節(jié)能減排，節(jié)省費(fèi)用的目的。
以往，測量污泥沉淀界面的方法是原始的超聲波法，且時(shí)至今日，國內(nèi)九成以上的水廠仍然沿用此法，但此法受局限于池底污泥分層漸變不清晰，或者有水下漂浮物的干擾。
超聲波法工作原理
歐洲二十世紀(jì)末期，歐洲開始出現(xiàn)一種光學(xué)式的污泥界面儀，稱為第二代污泥界面儀。
光學(xué)式污泥界面儀與市場上用于沉淀池的傳統(tǒng)方法超聲波原理相比，它克服了傳統(tǒng)超聲波法的缺點(diǎn)，即使在泥水分層漸變或者不清，甚至有懸浮污泥漂浮層的工況，都能準(zhǔn)確測量，從而為現(xiàn)場的沉淀工序提供更明晰的掌握，便于很好地實(shí)現(xiàn)污泥沉淀和排泥的自動(dòng)控制。
儀器由主機(jī)和探頭二部分組成。
光學(xué)探頭移動(dòng)式測量法與傳統(tǒng)使用的超聲波物位測量不同， 儀器使用一個(gè)光學(xué)傳感器沉入到介質(zhì)，穿透沉淀池所有層面，自水面到池底上下走動(dòng)，測量上下每個(gè)深度位置的污泥濃度狀況，從而詳細(xì)獲得水池內(nèi)各點(diǎn)污泥濃度，獲得所需的準(zhǔn)確泥水分界面參數(shù)。因此,可以測量到水中不同深度的懸浮固體濃度。 懸浮物濃度的測量是于液體內(nèi)光學(xué)透射的獨(dú)特方法，這種測量原理利用懸浮物顆粒吸收和散射近紅外光譜(近紅外)光來實(shí)現(xiàn)測量，可以精確地測量，且不受污泥顏色的影響，也不會(huì)因池壁反射會(huì)回波或漂浮層及不同層面浮動(dòng)污泥信號反射造成的誤差。
直接的測量原理排除了因墻面或區(qū)域界面反射聲波，及被絨毛層(混液層)或漂浮污泥所阻尼的信號而帶來的
另外，傳感器配有自動(dòng)清洗裝置，可以避免探頭上的污泥粘附。
工作過程中，傳感器可深入池底，監(jiān)測所有污泥狀態(tài)，提供準(zhǔn)確的濃度和液位測量。通過區(qū)域跟蹤功能，用戶可以跟蹤某個(gè)具體濃度(如：污泥界面)，從而連續(xù)監(jiān)控某個(gè)特定“區(qū)域”，如在抽污泥時(shí)控制泵。客戶甚至可以選擇記錄污泥剖面情況的功能，便于更早的探測到沉淀的問題和預(yù)防污泥被沖入下一個(gè)工段。
由于考慮到實(shí)際工況的復(fù)雜性，探頭可能附著污泥、探頭掛冰等現(xiàn)場不確定因素，傳感器的供電由一個(gè)感應(yīng)耦合系統(tǒng)來提供。主機(jī)的外殼由不銹鋼或者工程塑料制造，帶一體化的加熱器，防止雙凍結(jié)并，傳感器和纜繩配有自動(dòng)噴水式清洗，以滿足儀器用于戶外安裝的水廠工況條件。
這樣的一套設(shè)備，直接功能是測量沉淀池的污泥界面，而給水廠帶來的真正實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益是這一種資源費(fèi)用的節(jié)省。通過改進(jìn)了的沉淀過程，在回流污泥和廢棄污泥中固體懸浮物含量明顯提高，這樣操作起來就更佳，在后續(xù)工段可以節(jié)省更多的能源。
無論國內(nèi)外，此測量手段已漸漸為各家水廠和污水廠采用。
澳大利亞一家大型采用標(biāo)準(zhǔn)污水工藝的處理廠處理污水：除砂、細(xì)隔柵過濾、初沉和終沉污泥消化。該工廠位于地下40米的大型洞室中，洞室由堅(jiān)硬巖石開挖而成。污水泵送至2.2km外的外海。沉淀過程中產(chǎn)生的未經(jīng)處理的污泥和浮渣被泵送至四個(gè)大型鋼鐵厭氧消化罐。消化后的污泥在離心機(jī)中轉(zhuǎn)化為污泥餅，用于生產(chǎn)生物固體。
污泥含量的監(jiān)測是消化過程優(yōu)化的關(guān)鍵。客戶必須尋找一種好的測量控制方案來代替性能較差的傳統(tǒng)超聲波原理測量方法。
經(jīng)過調(diào)研，最后在八個(gè)初級沉淀池的每個(gè)料斗上安裝了OPTISYS SLM 2100污泥液位測量系統(tǒng), 得以實(shí)現(xiàn)通過自動(dòng)泥位測量儀器同時(shí)直接測量污泥濃度和污泥泥位，獲得了滿意的效果。
