用于監(jiān)測(cè)并控制廢水處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明是針對(duì)用于準(zhǔn)確地檢測(cè)廢水中污染物的存在與含量的方法、組合物以及設(shè)備。所述方法包括以下步驟：將至少一種示蹤劑分子添加到一定體積的廢水中，觀察所述示蹤劑對(duì)特定污染物的指示，進(jìn)行至少一種第二形式的污染檢測(cè)，以及使所述兩種所測(cè)量的性質(zhì)相互關(guān)聯(lián)，從而鑒別所述污染的特定組成。使用失蹤劑分子允許檢測(cè)以其他方式難以檢測(cè)的油和油脂。然而，所述第二方法的使用補(bǔ)償了污染物對(duì)示蹤劑的干擾，并且允許更準(zhǔn)確的讀數(shù)。本發(fā)明包括響應(yīng)于所述檢測(cè)饋入功能性化學(xué)物質(zhì)并且進(jìn)行在線并連續(xù)地檢測(cè)。
【專利說明】用于監(jiān)測(cè)并控制廢水處理的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]不適用。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開發(fā)的聲明
[0004]不適用。
[0005]發(fā)明背景
[0006]本發(fā)明整體涉及廢水處理方法以及適用于廢水處理的設(shè)備和物質(zhì)組合物。各種工業(yè)過程導(dǎo)致多種形式的污染聚集在廢水中，如油脂和油。這種污染是有問題的，因?yàn)樗箯U水可以處理的方式復(fù)雜化了?？色@得用于處理污染性油和油脂的各種技術(shù)，但是這些技術(shù)依賴于清楚在一定體積的廢水中存在何種污染物和各種污染物的多少。
[0007]存在各種現(xiàn)有技術(shù)方法來(lái)確定廢水的污染物含量。這些方法包括重量分析法、直接測(cè)量法(如US EPA方法1664)、比色測(cè)定法、UV法、熒光法、IR吸收法以及氣相色譜法。這些方法中的許多以在線和離線方式描述在國(guó)際專利申請(qǐng)W02010/007390A2中。
[0008]這些方法中，一種特別令人關(guān)注的方法是使用極性敏感性熒光染料。這些染料相互作用，使得當(dāng)存在特定的油時(shí)，它們可檢測(cè)地發(fā)出熒光；但在那些染料不存在時(shí)，不發(fā)出熒光。然而，這種方法遭受檢測(cè)困難，因?yàn)楸尘案蓴_和多種類型的油的相互影響導(dǎo)致熒光讀數(shù)混淆且不可靠。
[0009]因此，提供更好地檢測(cè)廢水中油和油脂的存在的方法和設(shè)備是有用并且需要的。在此部分中所描述的技術(shù)并不打算承認(rèn)本文所提到的任何專利、公開案或其它信息是關(guān)于本發(fā)明的“現(xiàn)有技術(shù)”，除非特定地指明如此。此外，此部分不應(yīng)該解釋為意指已經(jīng)進(jìn)行了搜索或不存在如37CFR § 1.56(a)中所定義的其它相關(guān)信息。
[0010]發(fā)明概述
[0011]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案是針對(duì)準(zhǔn)確地檢測(cè)至少一種液體中具體污染物的存在和含量的方法，所述方法包括以下步驟:1)提供一定體積的液體；2)進(jìn)行一種污染檢測(cè)方法，所述方法能夠測(cè)量所述體積的液體中的濁度量并且由此推斷出所述液體中引起濁度的污染物的含量；3)通過以下步驟來(lái)選擇校正因子:鑒別一系列預(yù)定校正因子中何者與所測(cè)量的濁度量散射來(lái)自特定示蹤劑的光并且由此改變當(dāng)示蹤劑存在于油中時(shí)特定液體中所發(fā)生的熒光變化量的程度相符；4)向所述液體中引入特定示蹤劑；5)通過向所述液體中引入特定示蹤劑來(lái)測(cè)量所發(fā)射的熒光的變化；6)通過根據(jù)所選擇的校正因子調(diào)整所測(cè)量的變化來(lái)校正所測(cè)量的熒光變化；7)從經(jīng)過校正的所測(cè)量的熒光變化計(jì)算所述液體中油的含量；以及8)通過從所計(jì)算的引起濁度的污染物的含量中扣除所計(jì)算的油的含量來(lái)計(jì)算所述液體中非油污染物的含量。`
[0012]所述示蹤劑可以是極性敏感性的并且當(dāng)在水中并存在油時(shí)而不是在不存在油的水中時(shí)展現(xiàn)出可檢測(cè)的性質(zhì)。所述示蹤劑的熒光當(dāng)有油存在時(shí)會(huì)被淬滅或者當(dāng)有油存在時(shí)會(huì)得到增強(qiáng)。所述方法可以進(jìn)一步包括以下步驟:在添加去除非極性污染物的化學(xué)物質(zhì)之前和之后均測(cè)量示蹤劑并且使用測(cè)量結(jié)果的差異來(lái)確定所述液體中非極性污染物的含量。所述液體可以選自由以下組成的列項(xiàng):廢水澄清池流出液或流入液、水、醇以及其任何組合。所述方法可以進(jìn)一步包括使用光發(fā)射源，其將光發(fā)射到液體中，從而有助于示蹤劑性質(zhì)的檢測(cè)。可檢測(cè)的性質(zhì)可以通過經(jīng)構(gòu)造并布置以在特定設(shè)置下檢測(cè)的設(shè)備來(lái)檢測(cè)，所述設(shè)置選自由以下組成的列項(xiàng):波長(zhǎng)、發(fā)射強(qiáng)度、所發(fā)射的光或能量的吸光度以及其任何組合。非油濁度可以鑒別為固體微粒。所述方法可以進(jìn)一步包括響應(yīng)于所檢測(cè)的污染物向所述液體中添加功能性化學(xué)物質(zhì)的步驟，所述功能性化學(xué)物質(zhì)是特別適用于修復(fù)所檢測(cè)的特定污染物的存在的化學(xué)物質(zhì)。所述功能性化學(xué)物質(zhì)可以選自由以下組成的列項(xiàng):滅生物劑、分散劑、絮凝劑、表面活性劑、乳化劑、破乳劑、無(wú)機(jī)物、酸、堿、腐蝕抑制劑、水以及溶劑。所述液體可以是從工藝流中轉(zhuǎn)移的樣品并且對(duì)所述樣品進(jìn)行檢測(cè)?？梢栽谶B續(xù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測(cè)并且針對(duì)通過傳感器的特定液體流來(lái)優(yōu)化示蹤劑檢測(cè)。所述方法可以進(jìn)一步包括使用與檢測(cè)信息連接的控制裝置，其中所述控制裝置接收來(lái)自檢測(cè)的數(shù)據(jù)并且將至少一種功能性化學(xué)物質(zhì)適當(dāng)?shù)蒯尫诺剿鲆后w中。所述引起濁度的材料可以發(fā)射其自身的熒光并且校正因子考慮了所述濁度所發(fā)射的熒光。
[0013]額外的特征和優(yōu)勢(shì)描述在此，并且將從以下詳細(xì)說明中顯而易知。
[0014]發(fā)明詳述
[0015]提供以下定義來(lái)確定本申請(qǐng)書中，并且尤其是權(quán)利要求書中所用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該如何理解。定義的組織僅僅是為了方便起見并且不打算將任何定義局限于任何特定類別。
[0016]“整體樣品(bulk sample)”意指除了整體樣品可以包括基于尺寸的分離之外，其成分尚未被具體地分離的樣品。
[0017]“油”意指粘度大于水的任何液體并且包括但不限于烴液和油脂。
[0018]“極性敏感性”意指物質(zhì)組合物(包括但不限于染料)取決于其周圍環(huán)境的極性和/或疏水性材料的存在而具有移動(dòng)的吸光度和/或熒光發(fā)射波長(zhǎng)。
[0019]“溶劑化顯色(solvatochromatic) ”意指物質(zhì)組合物(包括但不限于染料)取決于其周圍環(huán)境的極性而具有移動(dòng)的吸光度和/或熒光發(fā)射波長(zhǎng)。
[0020]“示蹤劑”意指通過改變其發(fā)熒光的程度而對(duì)另一種液體中油的存在起反應(yīng)的物質(zhì)組合物，所述改變可以是增加、降低、抑制和/或終止熒光。
[0021]“濁度”意指液體的透明度由于所述液體中存在降低透明度的材料而下降的程度，此類材料包括但不限于油、固體微粒物、溶解物、分散物以及其任何組合，濁度變化可以或可以不伴隨液體的粘度或其它性質(zhì)的變化。
[0022]“廢水工藝(Wastewater process) ”意指處理廢水流入液并且釋放為流出液的任何工藝。
[0023]在上述定義或本申請(qǐng)中其它地方所陳述的描述與字典中常用的或通過引用方式并入本申請(qǐng)中的原始資料中所陳述的意思(明示或暗示)不一致的情況下，本申請(qǐng)并且尤其是權(quán)利要求書中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)理解為根據(jù)本申請(qǐng)中的定義或描述而不是根據(jù)常見定義、字典定義或通過引用并入的定義來(lái)理解。鑒于上文，在某一個(gè)術(shù)語(yǔ)只有在它根據(jù)字典解釋時(shí)來(lái)理解的情況下，如果該術(shù)語(yǔ)是由Kirk-Othmer化工技術(shù)百科全書(Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology)第 5 版(2005) (Wiley, John&Sons, Inc.出版)定義，那么該定義應(yīng)決定著如何在權(quán)利要求書中定義該術(shù)語(yǔ)。
[0024]本發(fā)明整體涉及用于使用一種或多種傳感器來(lái)控制功能性化學(xué)物質(zhì)到廢水操作工藝的饋入的方法和設(shè)備。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，檢測(cè)一個(gè)廢水體積的兩種或更多種性質(zhì)并且響應(yīng)于所檢測(cè)的性質(zhì)向所述廢水中添加一種或多種功能性化學(xué)物質(zhì)。所述性質(zhì)包括但不限于以下各項(xiàng)中的某一種或所有的任何組合:濁度、懸浮固體、溶劑萃取、流動(dòng)電勢(shì)、TOC (總有機(jī)碳)、BOD (生物需氧量)、ORP (氧化-還原電勢(shì))、pH、溫度、液體流量、質(zhì)量流量、各種光譜的吸光度以及熒光。所述功能性化學(xué)物質(zhì)包括但不限于滅生物劑、分散劑、絮凝劑、表面活性劑、乳化劑、破乳劑、酸、堿、腐蝕抑制劑、水以及溶劑。
[0025]通過考慮兩個(gè)或更多個(gè)參數(shù)，解決了許多現(xiàn)有技術(shù)方法所面對(duì)的問題。因?yàn)闆]有單一的測(cè)量方法可以考慮到廢水中的每一種污染物，所以只使用一種檢測(cè)方法的現(xiàn)有技術(shù)方法將提供不完全的結(jié)果。舉例來(lái)說，TSS常用于考慮廢水中的固體污染的水平。然而，TSS將不考慮油脂和油。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)行TSS測(cè)量方法以及溶劑萃取，以便也考慮油和油脂。
[0026]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，這些參數(shù)中的至少一個(gè)通過將示蹤劑分子放到水中來(lái)檢測(cè)。示蹤劑分子是當(dāng)在一定體積的水中存在特定污染物時(shí)經(jīng)歷可檢測(cè)的變化的分子。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該分子是溶劑化顯色示蹤劑。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，示蹤劑的可檢測(cè)的變化是使用熒光光譜和吸收光譜中的至少一種可檢測(cè)的。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該示蹤劑是美國(guó)公開專利申請(qǐng)2009/0260767和/或美國(guó)專利申請(qǐng)12/405797中所描述的類別中的一種，并且以這些專利申請(qǐng)中所描述的方式使用。
[0027]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，準(zhǔn)確地檢測(cè)至少一種液體中特定污染物的存在和含量的方法包括以下步驟:
[0028]提供一定體積的液體，
[0029]進(jìn)行能夠測(cè)量該體積的液體中的濁度量的污染檢測(cè)方法，
[0030]通過以下步驟來(lái)選擇校正因子:鑒別一系列預(yù)定校正因子中何者與所測(cè)量的濁度量散射來(lái)自特定示蹤劑的光并且由此改變當(dāng)示蹤劑存在于油中時(shí)特定液體中所發(fā)生的突光變化量的程度相符，
[0031 ] 向該液體中弓丨入該示蹤劑分子，
[0032]通過向該液體中引入該第一示蹤劑分子來(lái)測(cè)量所發(fā)射的熒光的變化，
[0033]通過根據(jù)所選擇的校正因子調(diào)整所測(cè)量的變化來(lái)校正所測(cè)量的熒光變化，
[0034]從經(jīng)過校正的所測(cè)量的熒光變化計(jì)算該液體中油的含量，以及
[0035]通過從所計(jì)算的濁度量中扣除所計(jì)算的油的含量來(lái)計(jì)算該液體中非油污染物的含量。
[0036]這種方法允許測(cè)定有多少濁度是由油所造成的，并且有多少是由我的分散的微粒物質(zhì)所造成的。它解決了由濁度所造成的先前問題，該濁度干擾該示蹤劑分子的作用并且因此提供了不正確的熒光讀數(shù)。
[0037]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，使用了一種以上示蹤劑。這解決了單一示蹤劑在每一種污染物的存在方面不準(zhǔn)確的狀況。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該示蹤劑是極性敏感性的。
[0038]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，使用傳感器的組合來(lái)測(cè)定功能性化學(xué)物質(zhì)的需求和/或控制所述化學(xué)物質(zhì)的配量。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，使用該示蹤劑分子來(lái)測(cè)定該工藝流中疏水性污染物的水平。疏水性材料的排放不僅從法規(guī)的角度來(lái)看是重要的，而且它還可以不利地影響曝氣池中的生物活動(dòng)。因此，除了常規(guī)測(cè)量方法之外還使用溶劑化顯色示蹤劑作為測(cè)定工藝流中的疏水性污染的水平的手段，該工藝流被用于系統(tǒng)中，該系統(tǒng)控制被添加以清潔工藝水的功能性化學(xué)物質(zhì)的配量。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該示蹤劑分子可能需要使用熒光光譜、吸收光譜或這兩種測(cè)量方法的組合。在使用超過一種單一示蹤劑染料的情況下，疏水性污染的測(cè)量也可以證明是更準(zhǔn)確的。廢水可以含有會(huì)干擾熒光發(fā)射的測(cè)量或與示蹤劑的吸收峰重疊的物質(zhì)。因此，使用超過一種類型的示蹤劑染料在測(cè)定工藝流中疏水性污染的水平方面是更有利的，尤其是如果測(cè)量手段不同(熒光對(duì)比吸光度)。
[0039]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，為了適當(dāng)?shù)厥褂萌軇┗@色示蹤劑來(lái)測(cè)量熒光發(fā)射，針對(duì)具體的波長(zhǎng)、激發(fā)以及增益設(shè)置來(lái)定制熒光計(jì)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，待測(cè)量的水樣在線并且針對(duì)具體的流速和示蹤劑配量速率來(lái)定制熒光計(jì)。因?yàn)闃O性敏感性染料的最大強(qiáng)度與特定污染物疏水性有多大相關(guān)，所以在至少一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)造并布置熒光計(jì)來(lái)測(cè)量變化的熒光強(qiáng)度和變化的發(fā)射波長(zhǎng)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)造并布置熒光計(jì)來(lái)補(bǔ)償這些檢測(cè)中的變化，以作為該染料周圍的介質(zhì)的補(bǔ)償。
[0040]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該示蹤劑在檢測(cè)過程結(jié)束之前提供了與該污染物相互作用的足夠的時(shí)間。
[0041]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，在該示蹤劑被添加到水樣中之后，向該樣品中添加至少一種功能性化學(xué)物質(zhì)，該至少一種功能性化學(xué)物質(zhì)減少了已知的非極性污染物的存在。該示蹤劑的檢測(cè)常常通過減少非極性污染物的存在而得到強(qiáng)化，否則非極性污染物有可能干擾該示蹤劑。
[0042]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，在向所述樣品中添加功能性化學(xué)物質(zhì)之前和之后均觀察示蹤劑的可檢測(cè)的性質(zhì)，向所述樣品中添加功能性化學(xué)物質(zhì)減少了已知的非極性污染物的存在，從而測(cè)定該樣品中非極性污染物的數(shù)量。
[0043]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，待分析的樣品是廢水澄清池(外加DAF、曝氣池、膜)的流出液和/或流入液。
[0044]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該示蹤劑在其被引入到一定體積的水中之前與溶劑混
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[0045]可以根據(jù)預(yù)定方案間歇地或連續(xù)地進(jìn)行示蹤劑檢測(cè)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，通過手持式分析器來(lái)分析該廢水體積。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，將該示蹤劑直接添加到含有廢水的水槽或水管中。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，所分析的體積是從工藝流中轉(zhuǎn)移的樣品。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，將檢測(cè)結(jié)果反饋至控制裝置，該控制裝置響應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果將功能性化學(xué)物質(zhì)適當(dāng)?shù)靥砑拥綇U水處理流中，并且糾正檢測(cè)結(jié)果。在至少一個(gè)實(shí)施方案中,這種控制和檢測(cè)裝置形成了 一個(gè)封閉的控制回路。
[0046]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，為了使用溶劑化顯色示蹤劑適當(dāng)?shù)販y(cè)量熒光發(fā)射，針對(duì)適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)、增益設(shè)置以及在在線測(cè)量的情況下針對(duì)樣品通過熒光計(jì)的適當(dāng)?shù)牧魉俸腿軇┗@色示蹤劑的配量來(lái)定制熒光計(jì)。由于溶劑化顯色染料的性質(zhì)，預(yù)計(jì)發(fā)射波長(zhǎng)具有取決于樣品疏水性程度的最大強(qiáng)度。因此，必須建立熒光計(jì)來(lái)測(cè)量取決于染料周圍的介質(zhì)的波動(dòng)的熒光強(qiáng)度和變化的發(fā)射._兩者。
[0047]通過使用來(lái)自上述信號(hào)的組合的輸出，本發(fā)明還提供了用于測(cè)量一種或多種降低廢水工藝中的一種或多種污染物的含量的化學(xué)物質(zhì)的有效性的方法:(a)監(jiān)測(cè)廢水工藝中的一種或多種類型的污染物，包括:從所述廢水工藝獲得流體的整體樣品；選擇能夠與所述流體中的所述污染物相互作用并且提供所述流體中的光信號(hào)的溶劑化顯色染料；向所述流體中添加所述染料并且允許所述染料有足夠量的時(shí)間來(lái)與所述流體中的所述污染物相互作用；測(cè)量所述流體中該染料的熒光、吸光度或光譜位移；以及將該染料的響應(yīng)與所述污染物的濃度相聯(lián)系；(b)向所述廢水工藝中添加一種或多種降低所述廢水工藝中所述非極性污染物的含量的化學(xué)物質(zhì)；(C)通過再進(jìn)行步驟(a)至少一次重新測(cè)量所述廢水工藝中污染物的含量；以及(d)任選地控制被添加到所述廢水工藝中的所述化學(xué)物質(zhì)的含量。
[0048]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該工藝適用于使用其它上述信號(hào)，如濁度、懸浮固體、溶劑萃取、流動(dòng)電勢(shì)、TOC, BOD, ORP、pH、溫度或吸光度，來(lái)測(cè)量一種或多種降低廢水工藝中的一種或多種污染物的含量的化學(xué)物質(zhì)的有效性。
[0049]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該方法涉及監(jiān)測(cè)廢水工藝中的一種或多種類型的非極性材料，包括:(a)從所述廢水工藝獲得流體樣品；(b)選擇能夠與所述流體中的所述非極性材料相互作用并且提供所述流體中的光信號(hào)的溶劑化顯色染料；(C)向所述流體中添加所述染料并且允許所述染料有足夠量的時(shí)間來(lái)與所述流體中的所述非極性材料相互作用；(d)測(cè)量所述流體中該染料的熒光、吸光度或光譜位移；(e)將該染料的光響應(yīng)與所述污染物的濃度相聯(lián)系；以及(f)任選地控制被添加到所述廢水工藝中，使所述非極性材料減少、分離或失活的一種或多種化學(xué)物質(zhì)的含量。
[0050]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該方法是用于監(jiān)測(cè)廢水工藝中的一種或多種類型的非極性材料，包括:(a)從所述廢水工藝獲得流體樣品；(b)選擇能夠與所述流體中的所述非極性材料相互作用并且提供所述流體中的光信號(hào)的溶劑化顯色染料；(C)向所述流體中添加所述染料并且允許所述染料有足夠量的時(shí)間來(lái)與所述流體中的所述非極性材料相互作用；(d)測(cè)量所述流體中該染料的熒光、吸光度或光譜位移；(e)將該染料的光響應(yīng)與所述污染物的濃度相聯(lián)系；以及(f)任選地控制被添加到所述廢水工藝中，使所述非極性材料減少、分離或失活的一種或多種化學(xué)物質(zhì)的含量。
[0051]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該方法是用于監(jiān)測(cè)一種或多種類型的一種或多種降低廢水工藝中的一種或多種非極性污染物的含量的化學(xué)物質(zhì):(a)監(jiān)測(cè)廢水工藝中的一種或多種類型的污染物，包括:從所述廢水工藝獲得流體的整體樣品；選擇能夠與所述流體中的所述污染物相互作用并且提供所述流體中的光信號(hào)的溶劑化顯色染料；向所述流體中添加所述染料并且允許所述染料有足夠量的時(shí)間來(lái)與所述流體中的所述污染物相互作用；測(cè)量所述流體中該染料的熒光、吸光度或光譜位移；以及將該染料的響應(yīng)與所述污染物的濃度相聯(lián)系；(b)向所述廢水工藝中添加一種或多種降低所述廢水工藝中所述非極性污染物的含量的化學(xué)物質(zhì)；(C)通過再進(jìn)行步驟(a)至少一次重新測(cè)量所述廢水工藝中污染物的含量；以及(d)任選地控制被添加到所述廢水工藝中的所述化學(xué)物質(zhì)的含量。
[0052]重要的是注意該技術(shù)可以按批量方式使用，其中從該工藝獲取樣品并偶爾測(cè)量；或者以連續(xù)方式使用，其中在待用溶劑化顯色染料處理的側(cè)流中進(jìn)行該測(cè)量。
[0053]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，被添加到該樣品中的這些染料能夠?qū)Ψ菢O性污染物(如油、油脂、脂肪、表面活性劑)進(jìn)行染色或與其相互作用。
[0054]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，還測(cè)量了該流體的濁度。在另一實(shí)施方案中，在添加所述化學(xué)物質(zhì)之前和之后測(cè)量所述流體的濁度。在另一實(shí)施方案中，從離開廢水工藝的稀釋樣品點(diǎn)，例如澄清池的流出液獲取樣品。在另一實(shí)施方案中，該樣品點(diǎn)是澄清池的流入液。關(guān)于此收集/樣品點(diǎn)所假設(shè)的推論是可以通過測(cè)量流入液和流出液中非極性污染物的濃度來(lái)監(jiān)測(cè)澄清/分離步驟的執(zhí)行。
[0055]在至少一個(gè)實(shí)施方案中，被添加到樣品中的該染料在其熒光測(cè)量之前具有足夠量的時(shí)間與該流體中的污染物相互作用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠確定所述相互作用的足夠量的時(shí)間而無(wú)過度實(shí)驗(yàn)。
[0056]在一個(gè)實(shí)施方案中，該染料在其被添加到所述流體中之前與溶劑混合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠確定混合的充分時(shí)間而無(wú)過度實(shí)驗(yàn)。
[0057]在另一實(shí)施方案中，這些非極性污染物選自由以下組成的群組:油、油脂、基于石油的非極性烴、兩親分子、脂肪、脂肪酸、芳香族化合物、表面活性劑、聚合物以及其組合。
[0058]在另一實(shí)施方案中，該方法是在線方法和/或批量樣品方法。
[0059]在另一實(shí)施方案中，在預(yù)設(shè)置基礎(chǔ)上、在間歇基礎(chǔ)上和/或在連續(xù)基礎(chǔ)上進(jìn)行光學(xué)測(cè)量(吸光度、熒光)。舉例來(lái)說，可以使用流通池作為測(cè)量所述非極性污染物的熒光或吸光度的手段。更具體地說，在一個(gè)實(shí)施方案中，測(cè)量方法包括:將一種或多種光學(xué)示蹤劑在其于所述流通池中進(jìn)行光學(xué)測(cè)量之前添加到從廢水工藝獲得的樣品中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該能夠進(jìn)行此方法而無(wú)過度實(shí)驗(yàn)。舉例來(lái)說，可以采用流動(dòng)注射分析和/或順序注射分析技術(shù)來(lái)進(jìn)行以上所提到的測(cè)量方案。
[0060]在另一實(shí)施方案中，用手持式光譜儀進(jìn)行光學(xué)測(cè)量?？梢杂闷渌愋偷臒晒庥?jì)或吸收光譜儀來(lái)進(jìn)行光學(xué)測(cè)量。
[0061]本發(fā)明還提供了用于測(cè)量一種或多種從廢水工藝中分離非極性材料的化學(xué)物質(zhì)的有效性的方法?？梢圆捎藐P(guān)于流體中非極性污染物的含量的信息來(lái)形成用于添加一種或多種化學(xué)物質(zhì)的控制回路，該控制回路可以用來(lái)控制非極性污染物的含量。
[0062]在一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過上述熒光、吸光度或光譜位移方法以及其各種實(shí)施方案來(lái)測(cè)量用于監(jiān)測(cè)非極性污染物的方法。
[0063]在另一實(shí)施方案中，非極性污染物的含量的測(cè)定通過上述方案來(lái)測(cè)量，然后在此步驟之后是將一種或多種化學(xué)物質(zhì)添加到廢水工藝中以處理污染物，例如增加/減少用于污染物分離的相同化學(xué)性質(zhì)或用于污染物分離的化學(xué)處理程序的變化，并且然后在該處理步驟之后是通過上述方案重新測(cè)量所述廢水工藝中的污染物的含量。
[0064]在另一實(shí)施方案中，這些化學(xué)物質(zhì)是以下中的至少一種:凝結(jié)劑、絮凝劑、分散劑、酸、無(wú)機(jī)物、破乳劑以及表面活性劑。
[0065]雖然本發(fā)明可以按多種不同形式實(shí)施，但本文中詳細(xì)描述本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施方案。本公開是本發(fā)明的原理的范例，并且并不旨在將本發(fā)明限于所說明的特定實(shí)施方案。本文中提到的所有專利、專利申請(qǐng)、科學(xué)文獻(xiàn)或任何其他參考材料都以全文引用的方式并入。此外,本發(fā)明涵蓋本文中描述和本文中并入的各個(gè)實(shí)施方案中的一些或全部的任何可能組合，并且排除或不排除那些各個(gè)描述和/或并入的實(shí)施方案中的一者或多者。
[0066]以上公開旨在是說明性的而非詳盡的。本說明書將向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員建議許多變化形式和替代方案。所有這些替代方案和變化形式都打算包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，其中術(shù)語(yǔ)“包含(comprising)”意指“包括但不限于”。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本文中所描述的特定實(shí)施方案的其它等效形式，這些等效形式也打算由權(quán)利要求書所涵蓋。
[0067]本文中所描述的所有范圍和參數(shù)應(yīng)理解為涵蓋其中的任何和所有子范圍，以及端點(diǎn)之間的每一個(gè)數(shù)字。舉例來(lái)說，所述范圍“I到10”應(yīng)該視為包括最小值I與最大值10之間(并且包括I和10)的任何和所有子范圍；即所有范圍都是以I或大于I的最小值開始(例如I到6.1)，并且以10或小于10的最大值結(jié)束(例如2.3到9.4、3到8、4到7)，并且最終每個(gè)數(shù)字1、2、3、4、5、6、7、8、9以及10都包含在該范圍內(nèi)。
[0068]這樣就完成了對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選和替代性實(shí)施方案的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本文中所描述的特定實(shí)施方案的其它等效形式，這些等效形式打算由隨附的權(quán)利要求書所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種準(zhǔn)確地檢測(cè)至少一種液體中特定污染物的存在和含量的方法，包括以下步驟: 提供一定體積的液體， 進(jìn)行污染檢測(cè)方法，所述方法能夠測(cè)量所述體積的液體中的濁度量并且由此推斷出所述液體中引起濁度的污染物的含量， 通過以下步驟來(lái)選擇校正因子:鑒別一系列預(yù)定校正因子中何者與所述所測(cè)量的濁度量散射來(lái)自特定示蹤劑的光并且由此改變當(dāng)所述示蹤劑存在于油中時(shí)所述特定液體中所發(fā)生的熒光變化量的程度相符， 向所述液體中引入所述特定示蹤劑， 通過向所述液體中引入所述特定示蹤劑來(lái)測(cè)量所發(fā)射的熒光的所述變化， 通過根據(jù)所述所選擇的校正因子調(diào)整所述所測(cè)量的變化來(lái)校正所述所測(cè)量的熒光變化， 從所述經(jīng)過校正的所測(cè)量的熒光變化計(jì)算所述液體中油的含量，以及 通過從所計(jì)算的引起濁度的污染物的含量中扣除所計(jì)算的油的含量來(lái)計(jì)算所述液體中非油污染物的含量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述示蹤劑是極性敏感性的并且當(dāng)在水中并存在油時(shí)而不是在不存在所述油的水中時(shí)展現(xiàn)出可檢測(cè)的性質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述示蹤劑的熒光在存在油時(shí)被淬滅。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述示蹤劑的熒光在存在油時(shí)得到增強(qiáng)。`
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟:在添加去除非極性污染物的化學(xué)物質(zhì)之前和之后測(cè)量所述示蹤劑并且使用測(cè)量結(jié)果的差異來(lái)確定所述液體中非極性污染物的含量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體是廢水澄清池流出液或流入液。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括使用光發(fā)射源，所述光發(fā)射源將光發(fā)射到所述液體中，從而有助于所述示蹤劑性質(zhì)的所述檢測(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可檢測(cè)的性質(zhì)通過設(shè)備來(lái)檢測(cè)，所述設(shè)備經(jīng)構(gòu)造和布置以在特定設(shè)置下檢測(cè)，所述特定設(shè)置選自由以下組成的列項(xiàng):波長(zhǎng)、發(fā)射強(qiáng)度、所發(fā)射的光或能量的吸光度以及其任何組合。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體選自由水、醇以及其任何組合組成的列項(xiàng)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非油濁度被鑒別為固體微粒。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述所檢測(cè)的污染物向所述液體中添加功能性化學(xué)物質(zhì)的步驟，所述功能性化學(xué)物質(zhì)是特別適用于修復(fù)所檢測(cè)的所述特定污染物的存在的化學(xué)物質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述功能性化學(xué)物質(zhì)選擇由以下組成的列項(xiàng)--滅生物劑、分散劑、絮凝劑、表面活性劑、乳化劑、破乳劑、無(wú)機(jī)物、酸、堿、腐蝕抑制劑、水以及溶劑。 12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液體是從工藝流中轉(zhuǎn)移的樣品并且所述檢測(cè)是對(duì)所述樣品進(jìn)行的。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在連續(xù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行所述檢測(cè)并且針對(duì)通過傳感器的特定液體流來(lái)優(yōu)化所述示蹤劑檢測(cè)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括與所述檢測(cè)信息連接的控制裝置，其中所述控制裝置接收來(lái)自所述檢測(cè)的數(shù)據(jù)并且將至少一種功能性化學(xué)物質(zhì)適當(dāng)?shù)蒯尫诺剿鲆后w中。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中引起所述濁度的所述材料發(fā)射其本身的熒光并且所述校正因子考慮了所述濁度所 發(fā)射的熒光。
【文檔編號(hào)】C02F1/00GK103765211SQ201280040704
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】M·J·莫西亞, P·Y·杜基亞拉 申請(qǐng)人:納爾科公司