监测水处理剂系统内浓度并调节其用量技术方案

通过向试样中加入一种起始试剂形成浓度指示剂，由此获得一种水处理剂供料的浓度波动响应调节。这种浓度指示剂包含起始试剂和基本非荧光性的水处理剂的结合物。然后对试样进行荧光分析以测定至少一个能与水处理剂系统内浓度相关的荧光发射值，从而对浓度指示剂进行监测。测量的荧光发射值由此与水处理剂的系统内浓度联系起来。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及调节水处理剂的系统内浓度和/或系统操作的
，特别是通过对处理程序中的一种或多种组分的分析来调节工业水系统(例如冷却水系统、锅炉水系统、水回收/净化系统、制造工艺中的水系统等)中的水处理剂的系统内浓度，以便提高水处理剂和/或使用水处理剂的系统的工作效率。工业水系统中水处理剂浓度通常是基于对系统中水内的水处理剂浓度和/或水处理剂所处理的物质(specie)(目标物质)的浓度或目标状态进行间歇式测量来控制。系统内水中水处理剂浓度的测量和任何相应的系统内浓度的调节一般只基于偶然获取的样品，例如每个工作班(shift)取1次或2次样(一个工作班通常包括8-12小时的系统工作时间)或者几天取一次样。确定水系统中水处理剂浓度的传统方法通常有些不方便和/或费时间，和/或提供仅仅是估计和/或变化无常的结果(例如，取决于一个人的实验技术)。在系统操作的改变和处理剂用量的校正变化之间存在长时间的滞后。迄今为止，用于水处理剂的分析通常采用传统(湿化学的)技术，有时结合水流量计和/或电导率读数。从系统中取出水样并进行湿化学测试。常规的湿化学测试包括对水样进行滴定或者人工加入试剂，它们能与所关心的物质反应，形成可用分光光度计测量的混浊的或有颜色的溶液。浊度或颜色的深度与所关心的物质的浓度成正比。例如，磷酸盐浓度是通过分光光度计(比色的)方法来测定的。焦磷酸盐和有机磷化合物的浓度是经过一个老化(digestion)(返原)(reuersion)步骤以后用同样的分光光度计方法来测定的。许多用来测定水处理剂的常规分析方法容易受到水样中其它物质的干挠，在一些情形没有现成的方法，和/或受主观影响例如用肉眼观察颜色的变化。例如，正磷酸盐的比色分析是一种常用的技术，但是它容易受浊度的干扰。常规的人工(定时取样的样品)分析方法越精确，这种方法就越费时间。有时返回的信息甚至比取样时间滞后几天，因此在提供能从中确定用量调节响应的数据方面价值很小。此外，在这段时间间隔中水处理剂的浓度也许已经发生了改变。估算系统内水处理剂的浓度以及由此调节水处理剂的供料以实现系统内的目标浓度的工作，由于对操作参数的其它的不精确的测定而变得更加复杂。将水处理剂加入到工业水系统中的供料速率，和/或其它对水处理剂系统内浓度有影响的工作参数可以使得精确或准确的测量不能实现。供料设备和/或供料线的读数和/或设定值很少是十分可靠的。水处理剂浓度的波动可以由许多种系统条件造成，例如当其它物质加入到系统后引起的稀释，由于蒸发，汽化(steam generation)或其它方式引起的浓缩，未考虑到的系统内流体的损失等，其中一些参数不能准确地了解。即使可以获得加入到系统中的水处理剂的质量或体积的准确数值以及准确的水处理剂残留浓度，但是如果残留浓度是基于定时取样或间歇取样得出的，则任何由此推断的水处理剂的系统消耗值所根据的都是零散的数据和过时的信息。水处理剂系统内浓度的变化也许直到它对处理剂和系统的效能产生很大影响时才能发现。系统内浓度的调节至少部分地是活化剂工作性能已经改变后的响应。当系统消耗量变化的察觉被延迟时，水处理剂系统内浓度的响应调节不可避免地要延迟并且系统效能可能受到损害。当系统内浓度的响应调节延迟时，在水处理剂的系统消耗改变的时刻与水处理剂系统内浓度得到调节和/或系统操作参数(例如，碱性)得到调整的时刻之间，将产生一定程度的例行的供料不足或供料过多。在一个工业水系统车间使用任何估算的、变化不定的、间歇的、不完全的或过时的数据(例如，从固有的具有长的延迟响应时间的方法或无选择性的如电导率分析方法得到的数据)，会严重降低对于任何浓度波动产生的水处理剂供料速率响应调节的灵敏度和/或减小跟踪系统内浓度变化并对水处理剂供料速度进行适当补偿的能力。常规的调节水处理剂系统内浓度的方法由于其它的操作参数的不精确的测定而变得更加复杂。水处理剂向工业水系统中供入和/或从中除去的速率和/或对水处理剂的系统内浓度有影响的其它操作参数，除非使用惰性示踪剂和选择性分析方法，都会使精确测量变得不可能。供料和泄料设备和/或管线上的读数和/或设定值很少是十分可靠的，并经常因多个泄料和配料源以及水样中的组成的改变而变得复杂。目标物质和水处理剂浓度的波动可能由多种系统条件引起，例如当其它物质加入系统时引起的稀释，通过蒸发或其它方式引起的浓缩，未考虑到的流体从系统中的流失等，其中的一些参数不能准确地了解。通常不能精确并连续地了解水的引入和流失的全部来源和水处理剂的引入和流失的全部来源，除非使用惰性示踪剂和选择性分析方法。一种灵敏的、有选择性的和快速的水处理剂系统内浓度的浓度波动响应控制将使几乎任何工业水系统都变得更加有效，一种灵敏和快速的水处理系统内浓度的消耗响应控制将使几乎任何工业水系统都变得更加有效。水处理剂的供料过多导致不必要的花费，有时会降低从系统排放出的废水的再循环的潜力，而且有时还会损坏系统的工作性能。水处理剂供料不足几乎不可避免地要损坏系统的工作性能，供料不足的水处理剂和它的目标物质之间的不平衡导致更高程度的有害影响，而这是水处理操作想要减轻的。在一些水系统中，加入到系统内的水处理剂浓度和系统的水的状况和/或目标物质之间的不平衡会严重降低该系统的效率。例如，水处理剂浓度的不平衡能降低温度调节性能(如热交换)或热传递性能(如产生蒸汽)的效率，或降低水系统要辅助的某个过程的性能。本专利技术的第一个目的是为水系统提供一种调节一种或多种水处理剂的系统内浓度的方法或过程，它可在现场于很短的时间内进行。本专利技术的第二个目的是提供一种调节工业水系统中水处理剂系统内浓度的方法或系统，它是一种对浓度波动的响应，并能在现场实施，优选以连续方式实施。本专利技术的第三个目的是提供一种调节工业水系统中水处理剂系统内浓度的方法或系统，它是一种对系统消耗的响应并能在现场实施，优选以连续方式实施。本专利技术第四个目的是在工业水系统中提供一种或多种在很短时间内对水处理剂系统内浓度的现场监测，优选以连续方式进行。本专利技术的第五个目的是在工业水系统中提供水系统中水处理剂系统内浓度的至少一种监测，并结合对水处理剂的系统消耗监测，提供一种在现场并于很短时间内对这种系统内浓度的灵敏调节，优选至少部分地以连续方式进行。下面将详细描述本专利技术的这些和其它目的。本专利技术提供了一种水处理剂系统内浓度和/或系统工作参数对浓度波动的响应管理(调节或控制)，例如通过调节水处理剂的供料，它包括用荧光分析对系统内水处理剂浓度的指示剂进行监测。本专利技术提供了一种用于调节至少一种基本上非荧光性水处理剂(“WTA”)供料速率的方法，它是基于该水处理剂系统内浓度的数值进行调节的，包括监测至少一种系统内WTA浓度指示剂(“浓度指示剂”)的荧光特性，该指示剂是一种起始试剂和一种WTA的结合。这种WTA可以是任何一种WTA，只要它可与合适的试剂结合形成能对应于WTA的系统内浓度的荧光特性的系统内WTA浓度指示剂。该荧光特性可以通过至少一种荧光分析方法进行监测，优选以连续方式监测，并且这种监测的结果与对这种水处理剂的供料速率的调节相关。在本专利技术的优选实施方案中，通过监测按WTA的合适比例加入到系统中的惰性示踪剂的浓度来监测WTA的系统消耗。水处理剂的系统消耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理剂供料的浓度消耗响应调节方法，包括从一种工业流体系统中取出流体试样的步骤，其特征在于向试样中加入起始试剂，其数量可形成由所说的起始试剂和基本上非荧光性的水处理剂结合构成的浓度指示剂，对所说试样进行荧光分析来确定至少一种可与所说水处理剂的系统内浓度相关联的荧光发射值，使上述荧光发射值与所说水处理剂的上述系统内浓度相关联，使上述荧光发射值与所说的水处理剂的上述系统内浓度相关联，从而对上述的浓度指示剂进行监测，在水处理剂的上述系统内浓度基础上任选地调节水处理剂向上述流体系统的供料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JE胡茨，MR戈弗雷，
申请(专利权)人：诺尔科化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]