ИЗМЕРЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ПОТОКЕ СТОЧНЫХ ВОД

1. Способ мониторинга и регулирования обработки потока муниципальных сточных вод или потока промышленных сточных вод, такого как поток сточных вод, происходящий из процесса производства волокнистой массы, причем обработка включает пропускание потока сточных вод через по меньшей мере одну стадию биологической обработки и/или по меньшей мере одну стадию химической обработки, отличающийся тем, что способ включает:
- измерение показателя поглощения ультрафиолетового излучения (УФ-излучения) входящего потока сточных вод и/или выходящего потока сточных вод;
- измерение мутности входящего потока сточных вод и/или выходящего потока сточных вод;
- определение концентрации растворенных органических веществ во входящем потоке сточных вод и/или выходящем потоке сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта и/или другого регулируемого химиката во входящий поток сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании измеренной мутности; и
- необязательное регулирование дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренной мутности.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят в выходящем потоке сточных вод, полученном после третичной обработки в сепарационном блоке входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят ниже по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и выше по течению относительно третичной обработки.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят во входящем потоке сточных вод, полученном после вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят ниже по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно третичной обработки в сепарационном блоке входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод.
4. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что способ включает:
- помещение образца из входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод в осадительный резервуар;
- измерение мутности образца с получением начального значения мутности;
- обеспечение осаждения частиц, содержащихся в образце, в осадительном резервуаре в течение выбранного времени осаждения;
- измерение по истечении выбранного времени осаждения показателя поглощения УФ-излучения и мутности после осаждения в осветленной части образца;
- определение концентрации растворенных органических веществ в осветленной части образца на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании мутности после осаждения; и
- необязательное регулирование дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод на основании мутности после осаждения, эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и/или скорости осаждения в осадительном резервуаре.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
- образец получают из точки, расположенной ниже по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и выше по течению относительно третичной обработки в сепарационном блоке входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят ниже по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно точки, где получают образец для помещения в осадительный резервуар.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят в выходящем потоке сточных вод, полученном после вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки.
7. Способ по п. 1 или 6, отличающийся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят во входящем потоке биологически обработанных сточных вод выше по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и выше по течению относительно места дозирования коагулянта и флокулянта;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки.
8. Способ по пп. 1, 6 или 7, отличающийся тем, что способ включает:
- помещение образца из входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод в осадительный резервуар;
- измерение мутности образца с получением начального значения мутности;
- обеспечение осаждения частиц, содержащихся в образце, в осадительном резервуаре в течение выбранного времени осаждения;
- по истечении выбранного времени осаждения - измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности после осаждения в осветленной части образца;
- определение концентрации растворенных органических веществ в осветленной части образца на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании мутности после осаждения; и
- необязательное регулирование дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод на основании мутности после осаждения, эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и/или скорости осаждения в осадительном резервуаре,
причем образец получают из точки, расположенной выше по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и ниже по течению относительно места дозирования коагулянта и флокулянта;
причем дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно точки, в которой получают образец для помещения в осадительный резервуар.
9. Способ по пп. 4, 5 или 8, отличающийся тем, что способ включает:
- расчет эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре на основании разности между начальной мутностью и мутностью после осаждения;
- расчет скорости осаждения в осадительном резервуаре посредством деления разности между начальной мутностью и мутностью после осаждения на время осаждения;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта и/или флокулянта во входящий поток сточных вод на основании рассчитанной эффективности разделения фаз и/или рассчитанной скорости осаждения.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что способ включает:
- определение эффективности разделения фаз в сепарационном блоке на основании рассчитанной эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и/или рассчитанной скорости осаждения в осадительном резервуаре.
11. Способ по пп. 4-10, отличающийся тем, что способ включает:
- предварительное определение коэффициента корреляции или корреляционной функции между мутностью после осаждения в осадительном резервуаре и мутностью выходящего потока сточных вод, и
- прогнозирование мутности выходящего потока сточных вод на основании мутности после осаждения, измеренной в осадительном резервуаре, с использованием предварительно определенного коэффициента корреляции или корреляционной функции.
12. Способ по любому из пп. 4-11, отличающийся тем, что частицам, содержащимся в образце, дают возможность осесть в осадительном резервуаре, так что мутность образца больше не претерпевает заметных изменений по истечении выбранного времени осаждения.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что способ включает:
- предварительное определение калибровочного уравнения или калибровочного графика зависимости показателя поглощения УФ-излучения от концентрации растворенных органических веществ, и
- определение концентрации растворенных органических веществ на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения с использованием предварительно определенного калибровочного уравнения или посредством сравнения измеренного показателя поглощения УФ-излучения с предварительно определенным калибровочным графиком.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что показатель поглощения УФ-излучения измеряют на одной длине волны или в узком диапазоне длин волн.
15. Способ по любому из пп. 2-14, отличающийся тем, что способ включает:
- измерение значения рН входящего потока биологически обработанных сточных вод, полученного после вторичной обработки,
- измерение значения рН входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод ниже по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно третичной обработки,
- измерение значения рН выходящего потока сточных вод, полученного после третичной обработки,
- измерение значения рН выходящего потока сточных вод, полученного после вторичной обработки, и/или
- измерение значения рН осветленной части образца осажденной сточной воды из осадительного резервуара;
причем, в случае необходимости, способ включает регулирование дозирования по меньшей мере одного регулирующего рН химиката и/или коагулянта во входящий поток сточных вод и/или в выходящий поток сточных вод на основании измеренного значения рН.
16. Способ по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что способ включает:
- определение общей концентрации органических веществ во входящем потоке сточных вод и/или в выходящем потоке сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения, определенной концентрации растворенных органических веществ и/или мутности входящего потока сточных вод и/или выходящего потока сточных вод.
17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что способ является непрерывным способом, автоматизированным способом и/или компьютеризированным способом.
18. Устройство для мониторинга и регулирования обработки потока муниципальных сточных вод или потока промышленных сточных вод, такого как поток сточных вод, происходящий из процесса производства волокнистой массы, которое содержит:
- первое оптическое измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения показателя поглощения УФ-излучения во входящем потоке сточных вод и/или в выходящем потоке сточных вод;
- второе оптическое измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения мутности входящего потока сточных вод и/или выходящего потока сточных вод;
- процессор, выполненный с возможностью определения концентрации растворенных органических веществ во входящем потоке сточных вод и/или в выходящем потоке сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
- управляющее устройство, выполненное с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного коагулянта и/или другого регулируемого химиката во входящий поток сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании измеренной мутности и, необязательно, с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренной мутности.
19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что
- первое оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения показателя поглощения УФ-излучения в выходящем потоке сточных вод, полученном после третичной обработки входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод;
- второе оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения мутности выходящего потока сточных вод, полученного после третичной обработки;
причем управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирования по меньшей мере одного флокулянта ниже по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и выше по течению относительно третичной обработки.
20. Устройство по п. 18 или 19, отличающееся тем, что
- первое оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения показателя поглощения УФ-излучения во входящем потоке сточных вод, полученном после вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод;
причем управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирования по меньшей мере одного флокулянта ниже по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно третичной обработки входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод.
21. Устройство по пп. 18, 19 или 20, отличающееся тем, что оно содержит:
- устройство для отбора образцов, предназначенное для помещения образца из входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод в осадительный резервуар,
причем первое оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения показателя поглощения УФ-излучения в осветленной части образца в осадительном резервуаре по истечении выбранного времени осаждения;
- второе оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения начальной мутности образца с получением начального значения мутности, причем второе оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения значения мутности после осаждения в осветленной части образца, находящегося в осадительном резервуаре, по истечении выбранного времени осаждения;
причем процессор выполнен с возможностью определения концентрации растворенных органических веществ в образце на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
причем управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренного поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании мутности после осаждения и, необязательно, с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод и/или в выходящий поток сточных вод на основании значения мутности после осаждения, эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и/или скорости осаждения в осадительном резервуаре.
22. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят в выходящем потоке сточных вод, полученном после вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одно флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки.
23. Устройство по п. 18 или 22, отличающееся тем, что
- измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности производят во входящем потоке биологически обработанных сточных вод выше по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и выше по течению относительно места дозирования коагулянта и флокулянта;
- дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одно флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки.
24. Устройство по пп. 18, 22 или 23, отличающееся тем, что способ включает:
- помещение образца из входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод в осадительный резервуар;
- измерение мутности образца с получением начального значения мутности;
- обеспечение осаждения частиц, содержащихся в образце, в осадительном резервуаре в течение выбранного времени осаждения;
- по истечении выбранного времени осаждения - измерение показателя поглощения УФ-излучения и мутности после осаждения в осветленной части образца;
- определение концентрации растворенных органических веществ в осветленной части образца на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток биологически обработанных сточных вод на основании измеренного показателя поглощения УФ-излучения и/или определенной концентрации растворенных органических веществ и, необязательно, на основании мутности после осаждения; и
- необязательное регулирование дозирования по меньшей мере одного флокулянта во входящий поток сточных вод на основании мутности после осаждения, эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и/или скорости осаждения в осадительном резервуаре;
причем образец отбирают из точки, расположенной выше по течению относительно вторичной обработки в седиментационном блоке входящего потока биологически обработанных сточных вод и ниже по течению относительно места дозирования коагулянта и флокулянта;
причем дозирование по меньшей мере одного коагулянта и, необязательно, дозирование по меньшей мере одного флокулянта производят выше по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно точки, из которой образец направляют в осадительный резервуар.
25. Устройство по п. 21 или 24, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью
- расчета эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре на основании разности между начальным значением мутности и значением мутности после осаждения;
- расчета скорости осаждения в осадительном резервуаре посредством деления разности между начальным значением мутности и значением мутности после осаждения на время осаждения; и
- регулирования дозирования по меньшей мере одного коагулянта и/или флокулянта во входящий поток сточных вод на основании рассчитанной эффективности разделения фаз и/или рассчитанной скорости осаждения.
26. Устройство по любому из пп. 18-25, отличающееся тем, что первое оптическое измерительное устройство выполнено с возможностью измерения показателя поглощения УФ-излучения на одной длине волны или в узком диапазоне длин волн.
27. Устройство по любому из пп. 18-26, отличающееся тем, что оно содержит измеритель рН для
- измерения значения рН входящего потока биологически обработанных сточных вод, полученного после вторичной обработки,
- измерения значения рН входящего потока биологически и химически обработанных сточных вод ниже по течению относительно вторичной обработки и выше по течению относительно третичной обработки,
- измерения значения рН выходящего потока сточных вод, полученного после третичной обработки,
измерения значения рН выходящего потока сточных вод, полученного после вторичной обработки, и/или
- измерения значения рН осветленной части осажденного образца сточной воды из осадительного резервуара,
причем управляющее устройство выполнено с возможностью регулирования дозирования по меньшей мере одного регулирующего рН химиката и/или коагулянта во входящий поток сточных вод и/или в выходящий поток сточных вод на основании измеренного значения рН.
28. Применение устройства по любому из пп. 18-27 для осуществления способа по любому из пп. 1-17.
29. Система для обработки сточных вод, содержащая устройство по любому из пп. 18-27.
30. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что способ включает:
- определение значения по меньшей мере одной ключевой переменной величины, выбранной из:
образования твердых веществ в процессе коагуляции, эффективности осаждения в нефелометрических единицах мутности (NTU), скорости осаждения (NTU/мин), сравнения эффективности разделения фаз в осадительном резервуаре и эффективности разделения фаз в полноразмерной установке, влияния дозирования коагулянта на рН, коагуляции стойкого химического потребления кислорода (ХПК), подтверждения удаления стойкого ХПК, подтверждения коагуляции стойкого ХПК, коагуляции стойкого ХПК, деленной на генерируемую мутность, и/или коагуляции стойкого ХПК, деленной на общее значение ХПК удаленного лигниноподобного материала,
причем способ включает регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта, флокулянта и/или другого химиката для химической обработки сточных вод в выходящий поток сточных вод и/или во входящий поток сточных вод на основании определенного значения по меньшей мере одной ключевой переменной величины.
31. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что способ дополнительно включает:
- измерение концентрации растворенного фосфора во входящем потоке сточных вод и/или в выходящем потоке сточных вод;
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренной концентрации растворенного фосфора.
32. Способ по любому из пп. 1-17 или по п. 31, отличающийся тем, что способ дополнительно включает:
- измерение общей концентрации фосфора во входящем потоке сточных вод и/или в выходящем потоке сточных вод; и
- регулирование дозирования по меньшей мере одного коагулянта во входящий поток сточных вод на основании измеренной общей концентрации фосфора.
33. Способ по любому из пп. 1-17 или 31, 32, отличающийся тем, что способ включает:
- оптимизацию доз химикатов, и/или
- оптимизацию эффективности удаления ХПК, фосфора и/или суспендированных частиц.
34. Устройство по любому из пп. 18-27, отличающееся тем, что управляющее устройство выполнено с возможностью использования обратной связи, упреждения по опорному значению и/или многопараметрической модели для подачи используемой дозы коагулянта и/или дозы флокулянта.