[发明专利]根据操作系统的情况调节水处理剂用量的方法

说明书

本发明涉及调节水处理剂的系统内浓度(in-system concentra-tion)和/或系统操作的技术领域，特别是涉及在诸如冷却水系统，锅炉水系统，回收/净化水系统，生产工艺水系统等等的工业水系统中，通过分析系统中的目标物质，特别是成垢离子和污染物的方法来调节水处理剂的浓度，以便增加水处理剂的效率，和/或改善使用水处理剂的系统的操作。

在工业水系统中水处理剂的系统浓度的常规控制是基于对目标物质浓度和/或在系统的水中水处理剂浓度的定期测定，或无选择性的测定(例如电导率)。大多数水处理方案的控制目标是在系统的水中使水处理剂对目标物质(例如成垢离子，污染物等等)保持预定的或最合适的比例。调节水处理剂的系统内浓度使其达到或维持这个比例，或调整目标物质浓度以使其符合该比值。例如，如果进入锅炉系统的硬离子浓度增加，则为维持水处理剂对目标物质的比例达到目的比例所需要的水处理剂的系统内浓度可能增加。在水系统中，目标物质浓度和/或水处理剂浓度的测定，以及相应的系统内浓度的调节，通常只是基于随机抓取的样品，例如，每班(通常一个班包括大约8至12小时的系统作业时间)取样一次或两次，或者每几天取样一次。迄今为止，在工业水系统中，对于水处理剂和/或目标物质浓度的测定，通常是基于经典的(湿化学)(wet chernistry)分析技术，电导率和/或水力学仪表读数，例如水流量计读数。

测定在水系统中的目标物质和水处理剂浓度的经典分析技术，通常是麻烦的，和/或是长时间的，和/或所提供的结果仅仅是估算的，和/或是变化不定的(例如，取决于个人的实验技术)。系统操作的变化和水处理剂配料量补偿变化之间一般存在着长时间的延迟。例如，磷酸盐浓度是用分光光度(比色)试验来测定，焦磷酸盐和有机磷化合物的浓度，是使用带有消化(digestion)(返原)(rever-sion)步骤的相同的分光光度试验来测定。滴定法是常规用来测定水系统的水中例如钙和镁等硬离子浓度和碳酸盐和碳酸氢盐的浓度。这样的分析方法对干扰(例如浊度)是敏感的，和/或是主观的(肉眼观察颜色的变化)。通常将这些数值，并且常常是它们之间的比例，用于人工调节系统中处理用的化学物质，诸如成垢抑制剂和中和胺的系统内目标浓度。

越是精密的常规人工(定时取样)分析技术，这种技术或它的响应时间越长。信息的反馈有时甚至可能是在取样几天后的时间，因而在提供能从中确定用量调节响应的数据方面价值很小。在取样后至获得分析结果之间所经过的时间间隔内，可能水系统的水处理剂的消耗已经发生很大变化。

即使能够精确地读出加入系统的水处理剂的质量或体积以及获得水处理剂的剩余浓度，但如果剩余浓度的测定是基于定时或间歇的取样，则任何据此推断出的水处理剂的系统需要和/或系统消耗数值都是基于零散的数据和过时的信息。系统消耗的变化，可能直至它对处理剂的消耗和系统性能已经产生重大的影响才能被检测出来。在系统消耗变化的检测结果延迟的情况下，对处理剂系统内浓度的响应调节或系统操作所产生的效果必定推迟，因此系统的性能可能受损失。如果对系统内浓度的调节效果被推迟，则在水处理剂的系统消耗已经发生变化的时刻和系统内水处理剂浓度和/或系统操作参数(例如碱度调节)得以调节的时刻之间，经常在某种程度上发生处理剂的供料不足或加料过多。

在一个工业的水系统工厂，使用任何估算的、可变化的、间歇的、零碎的或过时的数据，会严重地削弱水处理剂系统内浓度任何要求的响应调节的灵敏度和/或削弱随着处理剂系统需要或系统消耗的变化而适当补偿系统内水处理剂浓度的可能性。

用于调节系统内水处理剂浓度的常规程序，由于使用其它不精确的操作参数的测定而进一步复杂化。对加入到工业水系统中或从其中除去水处理的速率和/或对水处理剂的系统内的浓度有影响的其它的操作参数，无法进行精确的测定，除非使用惰性的示踪剂和有选择性的分析方法。给料和排料设备和/或管线的读数和/或设定值，很少是不成问题和可靠的，并且常常由于多种排料和补充的来源和这些水样成分的变化而使情况变得复杂化了。目标物质和水处理剂浓度的波动，可能由于系统条件变化而引起，例如由于其它物料加入系统而引起的稀释，由于蒸发或其它方式而引起的浓缩，流体从系统中流失等未考虑的损失，其中的某些参数不能精确地了解。通常，不是所有引入和流失的水源，以及所有引入和流失水处理的源泉都能精确地、连续地了解，除非使用惰性的示踪剂和有选择性的分析方法。