用于測量添加劑濃度的方法和設備技術

公開了一種用于測量添加劑濃度的裝置和方法。該裝置包括：處理流（1）和計量流（2）。使用計量裝置（3）向計量流添加添加劑。在一些實施方式中，計量流在使用第一混合裝置（4）添加添加劑之后被混合。在計量裝置和混合裝置的下游，使用監測流單元（5）測量計量流中的添加劑濃度。在一些實施方式中，計量流與處理流結合（6），并使用第二混合裝置（7）進行混合。可以根據計量流與處理流的體積流率比和測量到的計量流中的添加劑濃度計算處理流中的添加劑濃度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】公開了一種用于測量添加劑濃度的裝置和方法。該裝置包括：處理流（1）和計量流（2）。使用計量裝置（3）向計量流添加添加劑。在一些實施方式中，計量流在使用第一混合裝置（4）添加添加劑之后被混合。在計量裝置和混合裝置的下游，使用監測流單元（5）測量計量流中的添加劑濃度。在一些實施方式中，計量流與處理流結合（6），并使用第二混合裝置（7）進行混合。可以根據計量流與處理流的體積流率比和測量到的計量流中的添加劑濃度計算處理流中的添加劑濃度。【專利說明】用于測量添加劑濃度的方法和設備
本專利技術總體涉及用于監測流動的處理流中的低濃度添加劑的方法和裝置。在一個實施方式中，本專利技術涉及用于監測流動的處理流中的高鐵酸鹽的濃度。
技術介紹
高鐵酸鹽是一種可以與多種無機或有機還原劑和基質進行反應的強氧化劑(R.L.Bartzatt, J.Carr, Trans.Met.Chem., Vol.11 (11), pp.414-416 (1986) ; T.J.Audette, J.Quail, P.Smith, J.Tetr.Lett., Vol.2, pp.279-282 (1971) ; D.Darling, V.Kumari, J.BeMiller, J.Tetr.Lett., Vol.40, p.4143 (1972) ; R.K.Murmann, H.J.Goff, J.Am.Chem.Soc, Vol.93，p.6058-6065(1971))。高鐵酸鹽可作為用于合成有機研究的選擇性氧化劑，并且能夠從水和非水介質氧化/去除多種無機和有機化合物，并且能夠在水和非水介質中摧毀許多雜質。因為高鐵酸鹽提供從溶液中自行去除高鐵酸鹽的合適機制，所以高鐵酸鹽經常用于水處理中。在所有氧化反應中，鐵的最終產物為形成氫氧化低聚物的無毒的高鐵離子。最后，進行絮凝和沉降以去除懸浮顆粒物質。因此，作為當前的用于水、廢水和污泥的處理方法的替代，高鐵酸鹽的使用可以提供安全、便利、通用和成本效益。在這方面，高鐵酸鹽是環境友好型氧化劑，在環保的角度上，高鐵酸鹽是其他氧化劑(尤其是鉻酸鹽和氯)的可行性替代品。三氧化二鐵(通常被稱為鐵銹)為高鐵酸鹽還原的鐵產物。因此，高鐵酸鹽具有成為“環境安全型”氧化劑的特性。雖然與高鐵酸鹽的氧化反應類似于用于Μη04_和Cr 042_的那些已知氧化反應,但是高鐵酸鹽在其氧化反應中展現出具有更高反應率的更大的官能團選擇度，并且總體上反應以產出更清潔的反應產物。在此之前，在水處理中使用高鐵酸鹽因為缺乏穩定性而存在隱患。然而，最近的發現表明，高鐵酸鹽可以在靠近其生成位置處被使用，從而避免缺乏穩定性的問題并開辟了新的應用。例如，全文通過引用并入本文的在2004年9月14日公布的名為“合成氧化劑的方法及其應用(Methods of Synthesizing an Oxidant and Applications Thereof)，，的第6，790，429號美國專利描述了在反應室中連續合成高鐵酸鹽的方法并將高鐵酸鹽的至少一部分輸送至反應室附近的使用位置。全文通過引用并入本文的在2005年12月13日公布的名為“合成氧化劑的方法及其應用(Methods of Synthesizing an Oxidant andApplications Thereof )”的第6，974, 562號美國專利描述了連續合成高鐵酸鹽的裝置以輸送至使用位置，其中在使用位置遠離輸出口，其中使用位置處的高鐵酸鹽的濃度大于或等于輸出口處的高鐵酸鹽的濃度的一半。全文通過引用并入本文的在2009年I月13日公布的名為“合成高鐵酸鹽氧化劑的方法及其在壓載水中的使用(Methods of Synthesizing aFerrate Oxidant and its Use in Ballast Water)”的第 7，476，324 號美國專利描述了處理壓載水的方法及在儲存壓載水的位置合成高鐵酸鹽的方法。期望提供涉及在水處理和其他處理中使用高鐵酸鹽和其他低濃度添加劑的裝置和方法。
技術實現思路
被高鐵酸鹽處理的水流的質量會隨時間發生變化。這種變化可能增加或減少對高鐵酸鹽的需求，即，增加或減少處理該流所需的高鐵酸鹽的量。因此，需要實時測量加入到流中的高鐵酸鹽的濃度，以保證高鐵酸鹽劑量足以提供所需的處理水平。以往，很難確定在處理流中的少量高鐵酸鹽的濃度。當今的許多分析方法無法精確測量高鐵酸鹽強度。在一些情況下因為測量方法的不兼容，導致出現強于或弱于實際高鐵酸鹽的強度。一種測量高鐵酸鹽強度的流行的方法為通過分光光度法測量。高鐵酸鹽吸收波長在約500nm至約520nm范圍內的光，例如510nm波長的光。可以通過分光光度計測量吸收的光，由此確定在水樣中的高鐵酸鹽的濃度。分光計按照吸光單位(A.U.)顯示吸光度測量結果。然而，因為高鐵酸鹽是一種強大的化學處理劑且制造和使用的成本十分昂貴，因此，希望使用非常小的劑量來達到有效經濟的水處理。因此在這種情況下使用典型的監測方法測量的高鐵酸鹽的吸光水平非常低。因為高噪音水平，所以以檢測器的下限測量吸光度將導致測量不準。因此，直至今日，還無法在低濃度下精確地測量高鐵酸鹽的濃度。高濃度的高鐵酸鹽可以提高測量精確度。然而，在使用高濃度時，即過量高鐵酸鹽時，將極大程度地增加成本。用于廢水處理的其他更加傳統的方法，如使用氯的處理無需監測低劑量下的濃度。因為氯十分廉價，故操作員可以使用大量或過量的氯，所以無需提供精確的低濃度測量。高鐵酸鹽遠貴于氯并且使用與有效進行廢水處理所需的高鐵酸鹽相比過量的高鐵酸鹽時將無法實現經濟效益。因此，本
需要一種有效地測量處理流中的低劑量高鐵酸鹽濃度的裝置。本文中公開一種用于間接監測流動的廢水流中的高鐵酸鹽的濃度的方法。在一個實施方式中，該方法包括:將流動的廢水流中的至少一部分轉移至計量流。流動的廢水流的體積流率與計量流的體積流率可以為固定比例。在一個實施方式中，該方法包括:在高鐵酸鹽添加位置處向計量流添加高鐵酸鹽并在高鐵酸鹽添加位置的下游使用分光光度計監測計量流中的高鐵酸鹽的濃度。在一個實施方式中，該方法包括:結合包含高鐵酸鹽的計量流與廢水流，其中高鐵酸鹽進入廢水流。還公開一種用于監測處理流中的低濃度高鐵酸鹽的裝置。在一個實施方式中，該裝置包括:處理流；以及從處理流轉移出的計量流。在一個實施方式中，計量流的體積流率小于處理流的體積流率。在一個實施方式中，沿計量流設置高鐵酸鹽計量泵；沿計量流在高鐵酸鹽計量泵的下游位置設置監測流單元。監測流單元用于測量計量流中的高鐵酸鹽的濃度。在一個實施方式中，監測流單元包括光度計。還公開一種用于間接監測流動的處理流中的低濃度添加劑濃度的方法。在一個實施方式中，該方法包括:將處理流中的至少一部分轉移至計量流，其中處理流的體積流率與計量流的體積流率為固定比例。在一個實施方式中，該方法包括:向計量流添加添加劑，測量計量流中的添加劑濃度并使包含添加劑的計量流與處理流結合。還公開一種用于向處理流添加低濃度添加劑的方法。在一個實施方式中，該方法包括:使處理流流動；以及將處理流中的至少一部分轉移至計量流，其中計量流的體積流率小于處理流的體積流率。在一個實施方式中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧克·J·戴利，克雷格·S·艾利格，
申請(專利權)人：高鐵酸鹽處理技術有限責任公司，
類型：
國別省市：