CN1642626A - 薄膜分离流程的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供监测和/或控制薄膜分离系统或流程的方法和系统。本发明是利用加入到原料流中惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测量来评测和/或控制薄膜分离所特有的一个或多个参数，这样就使其性能够最优化。本发明的方法和系统可以用于包括原料水处理和污水处理在内的多种不同的工业应用。

Description

薄膜分离流程的监测方法
发明领域
本发明一般涉及薄膜分离，和更具体地是，涉及监测和/或控制薄膜分离流程的方法。
发明背景
使用选择性膜的薄膜分离技术是一种相当新的处理液流的工业分离技术的附加方法，例如水净化。在薄膜分离中，作为驱动力的结果，进液流中的组分一般通过膜而进入到出液流中，这样就会把原始成分中的一部分留在次级液流中。通常用于水净化或其它液体处理的薄膜分离方法包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析、电去电离、全蒸发、膜萃取、膜蒸馏、膜提馏、膜曝气及其它方法。分离的驱动力取决于薄膜分离的类型。压力驱动式膜过滤也被称作“膜滤”，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透，其使用压力作为驱动力，而在电渗析和电去电离中使用电驱动力。由于膜结水垢、膜淤塞、膜老化等对从水流中除去溶质的效率产生的负面影响，历来薄膜分离方法或系统都认为水处理成本效率低下。然而技术的发展现在已使薄膜分离成为一种更为经济可行的适于工业方法使用的水原料流处理技术。
另外，薄膜分离流程已经在工业使用方面更为实际可行，特别是在原料和污水净化中。这是通过使用增强型诊断工具或技术进行评估薄膜分离性能而获得的。薄膜分离性能，诸如效率(例如：通量和膜渗透性)和效果(例如：滤去性或选择性)，一般会受到流程操作条件相关的各种参数的影响。因此，希望监测这些和其它类型的薄膜分离所特有的流程参数，以此来评估流程性能和/或操作条件。在这点上，各种不同的监测薄膜分离流程的诊断技术已经作为常规技术被采用，并且现在其作为工业可行性和实用性的基础已被理解和接受。
然而监测一般是在间歇原理的指导下进行的，例如，一个工作轮次进行一次或低频率间歇地进行一次。已知使用的监测技术也可以被实施并且进行时间密集化。这样，为增强基于典型监测的性能对薄膜分离流程所做的调节可以不必用快速方式进行。另外，当前可用的监测技术经常不能提供有关监测各种流程参数的最佳灵敏度和选择性，所述参数一般依赖于评估和/或控制薄膜分离流程的指示器。
例如应用于反渗透和纳滤流程的监测技术一般包括导电性测定和流量测定。为了确定实际被膜滤去的溶质的回收率，电导测定法本身的准确性稍差。在这点上，在导电测定过程中一般作为指示物的导电盐可以透过膜。因为穿过膜的盐作为盐总浓度的一个百分比，所以因浓度梯度或此类情况而导致的局部浓度发生的变化会在非必要指明膜损坏的情况下，改变产生的水的电导率。特别是在多阶段跨膜系统的最后阶段，此类情况会真实地发生，此时盐浓度达到最大(并且，因此通过的盐作为此浓度的百分比)。在这点上，盐透过/滤去百分比参数通常被认为是基于膜系统所有阶段测得值的平均值。
并且，这些系统中所采用的流量计应进行不准确性校正，这就需要经常校正，而且，反渗透和其它薄膜分离的典型监测方式会在常规方面需要添加大量不同技术，或联合使用这些技术，这些都会增加监测的复杂性与费用。
因此，有必要对能够处理适用于工业流程使用的原料液流，例如含水原料液流的薄膜分离流程进行监测和/或控制，而在此问题上传统的监测技术通常是复杂的，和/或是缺乏对评测薄膜分离性能重要的一个或多个流程参数进行正确监测所必需的灵敏度和选择性，所述流程是薄膜分离流程特有的。
发明概述
本发明提供能够对适用于工业流程使用的原料液流的薄膜分离流程进行监测和/或控制的方法和系统。在这点上，使用对惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的检测来评测和/或控制薄膜分离特有的大量不同流程参数，诸如操作参数、化学参数、惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率、机械参数，及这些参数之间的组合。
关于监测薄膜分离特有的参数，本发明的惰性荧光示踪剂/标记荧光剂监测技术可以高灵敏和高选择地完成。在这点上，本发明的方法和系统可以被有效地利用，以此来最优化薄膜分离流程的性能。此类经最优化的性能包括清洗膜的时间间隔延长、膜使用寿命延长、系统处理的化学确认、化学消耗的跟踪、在最佳回收率下进行操作的能力、和因较好地控制水垢、淤塞、和其它系统参数而产生的能耗方面的减小。
最后，在本发明的一个一个实施例中，监测薄膜分离流程的方法包括一种能够将原料液流分离为初级液流和次级液流，以此将溶质从原料液流中除去的膜。此方法包括下列步骤：提供惰性荧光示踪剂和标记荧光剂；将惰性荧光示踪剂和标记荧光剂加入到原料液流中；提供荧光计来检测原料液流、初级液流和次级液流中至少一个中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的荧光信号；和使用荧光计来确定原料液流、初级液流和次级液流中至少一个中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的量。
在另一个实施例中，提供一种对适用于工业流程使用的水净化处理薄膜分离系统进行监测的方法，所述水净化处理薄膜分离系统含有能够将溶质从原料液流中移走的膜。此方法包括进行下述步骤：将惰性荧光示踪剂和标记荧光剂加入到原料液流中；使膜与原料液流接触；将原料液流分离为渗透流与浓缩液，以此将溶质从原料液流中除去；提供荧光计来检测原料液流、渗透液和浓缩液中至少一个中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的荧光信号；使用荧光计来确定原料液流、渗透液和浓缩液至少一个中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的量，并根据惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测数量来确定惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的比率。
另一个实施例中，提供一种能够净化适于工业处理的原料液流的薄膜分离系统。此薄膜分离系统包括：能够将含有惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的原料液流分离为渗透液和浓缩液，以便将一种或多种溶质从原料液流中移走的半透膜；能够利用荧光光度计测量原料液流、渗透液及浓缩液其中至少一个的，范围在约兆(“ppt”)之5到百分(“ppm”)之1000的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂数量的检测设备，其中此检测设备能够产生被测惰性荧光示踪剂和标记荧光剂数量的信号；和一个控制器，其能够处理监测和/或控制原料液流净化的信号。这些监测或控制可以包括化学剂量控制、检查标准设备的准确性/标度(例如：流量传感器)。
在另一个实施例中，提供一种监测和控制适于工业流程使用的薄膜分离流程的方法，所述薄膜分离流程含有能够将溶质从原料液流中除去的膜。此方法包括下述步骤：将惰性荧光示踪剂和标记荧光剂加入到原料液流中；使膜与原料液流接触；将原料液流分离为初级流出液与次级流出液，以此将溶质从原料液流中除去；提供荧光计来检测原料液流、初级流出液和次级流出液中至少一个中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的荧光信号；使用荧光计测量原料液流、初级流出液和次级流出液中至少一个中的，范围在约5ppt到约1000ppm的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的量；根据惰性荧光示踪剂和标记荧光剂可测量评测薄膜分离特有的至少一个流程参数。
因此，本发明的一个优点是提供利用惰性荧光示踪剂和标记荧光剂联合监测和/或控制薄膜分离流程或系统的方法和系统。
本发明的另一个优点是提供利用惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测数量来提高薄膜分离流程或系统操作效率的方法和系统。
本发明的另外一个优点就是提供根据加入到薄膜分离系统中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测数量，灵敏、特异、准确的监测薄膜分离流程的特定参数的方法和系统。
本发明还有另外一个优点，就是提供用于监测和/或控制适用于工业水系统使用的净化含水原料液流的薄膜分离流程的方法和系统。
本发明仍有另外一个优点，就是增强利用横向流动/或纵向(dead-end)流动分离除去原料液流中溶质的薄膜分离流程或系统的性能。
本发明的另一个特征与优点将在现在优选的实施例中详细描述。
本发明的优选实施方式
本发明提供监测和/或控制薄膜分离流程的方法和系统，所述薄膜分离流程可用于对能够从适用于大量不同工业应用中使用的原料液流，例如含水原料液流中过除去溶质。更为具体的是，本发明的方法和系统可以根据已经加入到薄膜分离流程中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测数量来监测和/或控制薄膜分离流程。在这点上，薄膜分离所特有的大量不同流程参数包括，例如操作参数、化学参数、机械参数等，及它们之间的组合，可以被高度选择的、专一的、准确的评测，这样薄膜分离流程的性能就能够有效地最优化。
申请人意外地发现，监测惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的联合能够有效地用于监测和/或控制薄膜分离的各种特有参数，尤其是关于监测和/或控制薄膜分离中水垢和/或污垢处理剂的效果。
对于惰性荧光示踪剂监测，假设荧光示踪剂的惰性分子和处理剂的处理分子既能够被浓缩和/或滤去，或者以相同的速率通过给定的薄膜分离系统。换句话说，假设惰性荧光分子与处理剂分子基本上以相同的方式工作。
然而，处理剂能够被吸收到生长晶体的表面，或与晶体和/或膜或系统中存在的其它表面结合。在这点上，最初加入到薄膜分离系统的一部分处理剂可以有效地从溶液中提取出来，因而使这部分处理剂变为无用或被“耗尽”。
当对处理剂进行改进，使其含有的荧光基团(荧光团)作为其化学结构的一部分，就称其被“标记”了，随后就起到标记荧光剂的作用。
与惰性荧光示踪剂联合使用的标记荧光剂可以被有效用于监测薄膜分离流程中处理剂的作用。对于使用的膜的类型，标记荧光剂和惰性荧光示踪剂必须具有相似的滤去特性，以得到最佳的监测性能。一方面，对惰性荧光示踪剂的监测可以用于监测添加到薄膜分离中的处理剂剂量。而且，标记荧光剂可以用于监测处理的活性化学组成成分。处理的活性化学组成成分是吸附到上述生长晶体表面的化学药品处理剂的一部分。
在这点上，由于这些被荧光标记或荧光团标记或结合处理剂(或其分子)作用于处理的，例如生长晶体上处理剂的吸附能够被评测，因此通过评测测定的惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率的变化，能够检测处理剂的损耗。申请人独到的发现，这样的系统能够指示活性处理剂的消耗量，并能根据实际情况，而不是根据单独的惰性荧光示踪剂的监测而得到的假设，用于可调控的和迅速的增加和/或降低加入到薄膜分离中的处理剂或产品的量。
本发明的方法和系统能够包括各种不同的适用组件、流程步骤、操作条件等，用于监测和/或控制薄膜分离流程或系统。在一个实施例中，本发明的薄膜分离流程包括横向流动和纵向流动流程。在横向流动流程中，原料液流能够在与分离系统的膜基本上平行的流动方向上被处理。关于纵向流动分离流程，原料液流可以在与分离系统的膜基本上垂直的流动方向上被处理。
通常，本发明的薄膜分离流程能够通过将原料液流分为分开的液流能够对含水原料流进行处理或净化。在一个实施例中，原料液流至少被分成初级液流和次级液流，比如渗透液和浓缩液。原料液流中可以含有各种不同的溶质，例如溶解有机物、溶解无机物、溶解固体、悬浮固体等或它们的结合。就原料液流分为渗透液流和浓缩液流，例如膜滤中，与含水原料液流相比，渗透液流中实际上含有低浓度的溶解和/或悬浮溶质。另一方面，与含水原料液流相比，浓缩液流含有高浓度的溶解和/或悬浮溶质。在这点上，滤过液流代表净化后的原料液流，例如净化过的含水原料液流。
应该注意的是，本发明可以被用于有关的大量不同类型的薄膜分离流程，包括例如横向流动流程、纵向流动流程、反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、电去电离、全蒸发、膜萃取、膜蒸馏、膜提馏、膜曝气等或它们的组合。反渗透、超滤、微滤、纳滤是优选的薄膜分离流程。
在反渗透流程中，原料液流一般在横向流动条件下被处理。在这点上，原料液流基本上平行于膜表面流动，这样原料液流中只有一部分通过扩散穿过膜成为渗透液。为了提供减少膜表面产生污垢的冲刷作用，横向流动速率常规上很高。这也可以减少浓度极化效应(例如：在膜表面缩小的湍流边界层内的溶质浓度可以增加膜上的渗透压力，进而减少渗透液流量)。浓度极化效应可以抑制原料液流中的水穿过膜而成为渗透液，这样就会减小回收率，例如，需要处理的原料液流的渗透率。可以采用循环回路(多个)来维持穿过膜表面的高通过率。
反渗透流程可以使用各种不同类型的膜。这样的经济型膜组件类型包括，不限定，中空纤维膜组件、管状膜组件、螺旋卷管型隔膜组件、板框膜组件等，这其中的一些在在此引用的“The NalcoWaterHandbook”(第二版，Frank N.Kemmer等人，McGraw-Hill图书公司，纽约N.Y.，1988)中，特别是在此书中名为“薄膜分离”的第15章中有更为详细的描述。应该注意到的是，单独一个膜组件可以被用于给定的膜滤系统中，但根据工业应用也可以使用多个膜组件。
一个典型的反渗透系统作为膜滤和更为普通的薄膜分离实例来描述。反渗透主要使用螺旋卷管型隔膜组件或模件，其是通过将多层半多孔膜与进料室和渗透水层一起环绕在中孔渗透液收集管周围构成。膜组件一般外包带子和/或玻璃纤维。得到的结构有一个可以接收输入流的通道。输入流纵向地沿膜组件流动，从另一端出来而成为浓缩液。在模组件内，水穿过半多孔膜，被圈进渗透液通道内，此通道通向中央收集管。经过这个管道流出指定的通道，随后被收集。
在实际操作中，膜组件被堆叠在一起，端部对端部，用一个内部连接器将第一膜组件的渗透管与第二膜组件的渗透管等连接起来，并照此进行下去。这些膜组件堆放在压力容器内。在压力容器内，原料水流过进入堆中的第一模组件中，其中移去一部分水作为渗透水。经过第一个膜的浓缩液变成第二个膜的原料液流，如此向下穿过膜堆。经过膜堆中所有膜的渗透液被收集到相连的渗透管中。通常只有进入第一膜组件的原料液流、混合渗透液和经过膜堆内最后一个膜组件的最终浓缩液被监测。
在大多数反渗透系统内，在“阶段”或“通路”内都安排有压力容器。在分阶段的膜系统内，来自压力容器池的混合浓缩液被导入到第二压力容器池内，在此它们变成第二阶段的原料液流。通常，系统有2到3个阶段，在每一阶段配有连续的几个压力容器。例如，系统可以在第一阶段配有4个压力容器，其产生的浓缩液进入第二阶段的2个压力容器内，浓缩液依次进行第三阶段内的1个压力容器内。这被认定为是“4:2:1”式排列。在分段膜配置中，来自所有阶段的所有压力容器的混合渗透液被收集起来，不需要进一步膜处理就可以使用。当需要很大体积的净化水，例如作为锅炉进水时，可以使用多段系统。来自膜系统的渗透液可以进一步用离子交换或其它方法净化。
在多通路系统中，收集每一个压力容器的池中出来的渗透液，作为随后的压力容器池的原料液流。来自所有压力容器的浓缩液被混合在一起，其中每一单独液流没有做进一步膜处理。当需要很高纯度的水时，例如在微电子或是制药工业中，使用多通路系统。
从上面的例子中可以清楚地看到，RO系统每一阶段的浓缩液可以是随后阶段的原料液流。同样地，多通路系统中单一通路的渗透液可以是随后通路的原料液流。在监测如上述引用的反渗透实例系统中存在一个挑战，在有限量的位置处可以进行取样和监测，即原料液流、渗透滤、浓缩液位置。在一些，但不是所有的系统“内部段”取样点允许取样/监测第一阶段浓缩液/第二阶段进料液。相似的内通路取样点在多通路系统内也是可用的。
实际中，可能对单独的压力容器内的渗透液收集管进行探测，以对来自膜堆内每一膜组件的渗透液质量进行取样。这是一种耗时、麻烦且不精确的方法，并且除非在发现并维修故障的情况下，常规上不使用。没有一种当前可以接受的，检查单独压力容器内单个膜组件的原料液流/浓缩液质量的方法。
对比横向流动膜滤分离流程，悬浮固体的传统过滤可以将原料在与膜基本垂直的方向通过过滤介质或膜来进行。这种方式可以在处理周期内有效地产生流出液。通过在进料相反的方向上通入干净液体定期对过滤器进行回洗，产生的回洗流出液含有被过滤器保留下的物质。这样传统过滤方式产生了原料液、净化液和回洗液。这种类型的薄膜分离一般归为纵向流分离，一般分离尺寸远大于一个微米的悬浮粒子。
另一方面，横向流动过滤技术可以被用作除去更小的粒子(通常尺寸约为一微米或更小)、胶体和溶解溶质。这种类型的横向流动薄膜分离系统可以包括，例如：反渗透、微滤、超滤、纳滤、电渗析或相近的系统。反渗透甚至可以过滤掉低分子量的溶解物质，这些物质最小直径至少约为0.0001到0.001微米，其中包括离子和非离子物质、低分子量分子、水溶性大分子或聚合物、悬浮固体、胶体及诸如细菌和病毒之类的物质。
在这点上，反渗透通常在商业上被用于处理含有中量到高量(例如：500ppm或更大)总溶解固体(“TDS”)的水。一般按照顺序，原料液流TDS的约百分之二到约百分之五将会穿过膜。这样，通常渗透液中不可能完全没有溶质。从这点上考虑，反渗透透过液的TDS值大概对于一些工业应用，例如高压锅炉补偿用水来说太高。因此，反渗透过滤与其它类似的薄膜分离系统经常被用在预处理，并和离子交换流程或其它适当的流程联合降低TDS对树脂的负载，并减少使用的和积累的对再生有害的物质，诸如酸和氢氧化钠。
如上讨论，薄膜分离系统的性能可以随着薄膜分离所特有的大量不同的操作条件而变化，例如温度、pH值、压力、渗透液、处理和/清洗剂的活性、污垢活性等。在根据对荧光剂(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)的检测来开发和/或使用一种监测和/或控制程序时，薄膜分离所特有的操作条件的影响则必须被考虑进来。如前面所讨论的，水处理流程的操作条件在不同的流程之间变化很大。从这点上考虑，应用到每一种流程的监测技术也会变化很大。
根据如下考虑，薄膜分离流程与其监测是独特的。
1.根据可以监测和/或可以收集取样的位置，系统被构建时具有有限弹性。
2.薄膜分离系统包括浓度极化层，此极化层是在水渗过障碍物时形成的，这在其他的水处理系统中，例如冷却水系统中是不存在的。
3.薄膜分离系统是比工业流程温度明显低的温度下进行操作，此时溶质逆溶解度是一个问题。然而，在薄膜分离系统实例中，如反渗透和纳滤，这种低温导致的盐结垢很少可能象在高温流程中那样成为问题(例如二氧化硅和硅酸盐)。从这点考虑，典型的日常薄膜分离操作(例如：RO和NF)在约75°F进行。
4.因为膜表面必须保持清洁，所以相对少量的细小沉淀物可能会导致明显的性能损失。因此，同冷却水处理相比较，膜的性能损失对沉淀物的沉积更为敏感。从这方面看，厚膜发生的膜性能损失比在冷却水系统中热传递需要的膜性能损失要稍微低一些。
5.膜滤中发生的失水量应归因于“渗过”或穿过膜障碍物。受损或其它有缺陷的膜被认为易使溶质不希望的漏过膜。因而使膜保持最大效率的关键是监测膜渗漏。
6.半透薄膜(聚合的、有机的或无机的)易于由化学物质引起降解。与膜表面接触的产品必须与膜的化学性质相容，以此避免损坏膜表面，由此降低性能。
7.在膜系统中使用的化学处理物质在使用前必须证明其与膜材料相容。由于不相容的化学物质而引起的损坏会导致性能的快速损失，而且可能会造成膜表面退化。这种化学处理物质造成的快速、不可逆损伤在冷却水系统中是非常显著的。
基于这些不同点，与其它水处理流程，如冷却水处理流程相比，开发和/或实施监测和/或控制薄膜分离系统有关的程序时，大量不同的因素和考虑必须重视。
例如：膜和耗能的成本都是薄膜分离流程重要的生产费用。在这点上，在膜上沉淀少量的水垢和污垢(foulant)能够对薄膜分离系统的性能产生不利影响，例如膜滤，这种影响的产生是通过：在给定驱动压力下渗透液流量减少、渗透液质量(纯度)降低、维护一定的渗透液流量的能量消耗增加、导致进行膜更换或清洗/修复的膜更换和/或计划外的停工期等，和这些情况的组合。从这点上，对薄膜分离所特有的流程参数，如惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率、正交渗透液流量、驱动力和滤去度进行连续监测通常被认为对污垢化和/或水垢化的检测是关键的，这样一旦观察到这些问题就可以实施补救措施。在反渗透中，这些参数中任何一个发生约百分之十到十五的改变时，就会依照常规发出信号表明水垢或污垢问题需要相应的行动，例如调整处理物质剂量。这样，在最早可能的时间里检测到这些问题，就可以防止诸如过度能耗、产品损失、膜过早更换等问题的发生。理想情况是，当检测到系统内有不利的或是可疑的情况或变化时，有一些方法，例如警报将被用来通知这个情况或变化的操作工。随后采取必须和适当的修改。
申请人已经特别地发现对根据本发明的薄膜分离流程的监测和/或控制技术与当前可用的传统技术相比，更为快速、灵敏、全面和/或可靠，尤其是将本发明的监测方法用在一个基本连续的基础上。本发明已经增强了诊断能力，诸如化学处理物质的缺乏、薄膜分离特有的水垢和/或污垢问题、活性化学处理剂的消耗的检测具有合理的确定性、更大的灵敏性，并且观测时间要远远小于当前有效方法所用时间。从这个角度来看，临时系统的干扰或其它短期的变化在连续监测过程中能够被检测为短暂的情况，而不是单独监测中被检测为不正确的警告信号。
如上所讨论的，本发明的方法和系统中使用惰性荧光示踪剂与标记荧光剂联合监测和/或控制薄膜分离流程。通过使用惰性荧光示踪剂与标记荧光剂，本发明与传统监测技术相比，能够以更高的选择性、灵敏性和准确性来评测大量不同的薄膜分离流程参数。从这方面考虑，惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测量能够被有效地利用，来最大优化此类系统的性能。
例如，可以通过比较惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的浓度来确定化学试剂的消耗。理想的情况是，惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的浓度比应该为1/1。随着标记荧光剂的消耗(例如被吸附到晶体上)，浓度比将开始发生变化。例如，标记荧光剂的浓度可能会下降，使比例从1/1变到1/0.9(也就是说，浓度比为1.1)。随着标记荧光剂浓度的进一步下降，例如降低到0.5个浓度单位，比例也会发生变化。在这种情况下，比例变为1/0.5或2。值得注意的是，浓度的比例是一个无单位的数，因而从本实例中可以看出，浓度比的增加意味着标记荧光剂的消耗，并同样意味着膜中水垢和/或污垢开始产生。
这里所使用的术语“惰性”指的是一种惰性荧光示踪剂，其不会被系统中的任何其它化学物质，或其它的系统参数，诸如pH值、温度、离子强度、氧化还原电位、微生物活性或生物杀灭剂浓度，严重或显著地影响。为量度“不会被严重或显著地影响”的意思，本叙述意指在工业水系统中所遇到的严重情况下，惰性荧光化合物的荧光信号变化不超过10％。工业水系统中通常所遇到的严重情况是工业水系统领域中普通技术人员已知的。
应该注意的是，各种不同的合适的惰性荧光示踪剂能够按任意合适的数量、数目和应用方式来使用。例如，可以使用单独的一种示踪剂来评测多种不同的薄膜分离流程参数。然而，本发明可以包括使用大量不同的示踪剂，每种均作为分离监测适用的示踪剂。在一个实施例中，本发明的惰性荧光示踪剂监测法可以在单独、间歇或半连续的基础上使用，优选现场确定液流中的示踪剂的浓度，提供快速即时的确定值。
惰性荧光示踪剂必须可被薄膜分离系统中的水转运，这样在薄膜分离系统所特有的和唯一的温度与压力条件下使用的即使不是全部，也基本上在其使用的浓度下是水溶性的。换句话说，惰性荧光示踪剂表现与薄膜分离流程中使用的溶质相似的性质。在一个实施例中，本发明的惰性荧光示踪剂优选地满足下列标准：
1.不以任何可观的数量被膜吸收；
2.不降解膜或以其它方式阻碍其性能或改变其成分；
3.在连续或半连续的基础上可以被检测；易于进行准确、可重复的浓度测定；能够在进料水、浓缩水、渗透水，或其它适宜的介质或其混合液中被实施；
4.基本上不同于所有化学物质，这些化学物质通常存在于使用惰性荧光示踪剂的薄膜分离系统的水中；
5.几乎不受水中所含有的化学物质的干扰或影响，这些化学物质通常存在于使用惰性荧光示踪剂的薄膜分离系统的水中；
6.几乎不受任何自身特有的电位和包括膜选择性滤过在内的薄膜分离系统内水的选择性丢失的影响。
7.与惰性荧光示踪剂可以使用的薄膜分离系统内的水中所用到的所有处理剂相容，这样就不会降低其功效；
8.与其配制剂中所有成分相容；和
9.不仅在水环境或可以使用其的薄膜分离流程中，而且涉及从此间排出液体的过程中相对无毒并且安全环保。
各种不同的适合类型的化合物可以被用作惰性荧光示踪剂。在具体实施例中，惰性荧光示踪剂可以包括，例如下列化合物：
3，6-吖啶二胺，N，N，N′，N′-四甲基-，一氢氯化物，也就是所说的吖啶橙(CAS登记号65-61-2)、
2-蒽磺酸钠盐(CAS登记号16106-40-4)、
1，5-蒽二磺酸(CAS登记号61736-91-2)及其盐、
2，6-蒽二磺酸(CAS登记号61736-95-6)及其盐、
1，8-蒽二磺酸(CAS登记号61736-92-3)及其盐、
蒽[9，1，2-cde]苯并[rst]五苯-5，10-二酚，16，17-二甲氧基-，二(硫酸氢盐)，二钠盐，也就是所说的Anthrasol Green IBA(CAS登记号2538-84-3，也称作溶解翁染料)、
红菲绕啉二磺酸(bathophenanthrolinedisulfonic acid)二钠盐(CAS登记号52746-49-3)、
氨基2，5-苯二磺酸(CAS登记号41184-20-7)、
2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑(CAS登记号92-36-4)、
1氢-苯[de]异喹啉-5-磺酸，6-氨基-2，3-二氢-2-(4-甲苯基)-1，3-二氧代-，单钠盐，也就是所说的亮酸性黄8G(CAS登记号2391-30-2，也称作丽丝胺黄FF，酸性黄7)、
吩噁嗪-5-鎓，1-(氨基羰基)-7-(二乙基氨基)-3，4-二羟基-，氯化物，也就是所说的Celestine Blue(天青石兰)(CAS登记号1562-90-9)、
苯并[a]吩噁嗪-7-鎓，5，9-二氨基-，醋酸盐，也就是所知的甲酚紫醋酸盐(cresyl violet acetate)(CAS登记号10510-54-0)、
4-氧芴磺酸(CAS登记号42137-76-8)、
3-氧芴磺酸(CAS登记号215189-98-3)、
碘化-1-乙基奎哪啶鎓(CAS登记号606-53-3)、
荧光素(CAS登记号2321-07-5)、
荧光素，钠盐(CAS登记号158-47-8，也称作酸性黄73，荧光素钠)、
Keyfluor White ST(CAS登记号144470-48-4，也称作Flu.Bright28)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐，也就是所说的Keyfluor White CN(CAS登记号16470-24-9)、
C.I.荧光增白剂230，也就是所说的Leucophor BSB(CAS登记号68444-86-0)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐，也就是所说的Leucophor BMB(CAS登记号16470-24-9，也称作Leucophor U，Flu.Bright.290)、
9，9′-二吖啶鎓，10，10′-二甲基-，二硝酸盐，也就是所说的光泽精(CAS登记号2315-97-1，也称作二-N-甲基吖啶鎓二硝酸盐)、
1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇，也就是所说的Riboflavin或维他命B2(CAS登记号83-88-5)、
一-，二-，或三-磺化萘，包括但不限于：
1，5-萘二磺酸，二钠盐(水合物)(CAS登记号1655-29-4，也称作1，5-NDSA水合物)、
2-氨基-1-萘磺酸(CAS登记号81-16-3)、
5-氨基-2-萘磺酸(CAS登记号119-79-9)、
4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸(CAS登记号90-51-7)、
6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸(CAS登记号116-63-2)、
7-氨基-1，3-萘磺酸，钾盐(CAS登记号79873-35-1)、
4-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸(CAS登记号90-20-0)、
5-二甲氨基-1-萘磺酸(CAS登记号4272-77-9)、
1-氨基-4-萘磺酸(CAS登记号84-86-6)、
1-氨基-7-萘磺酸(CAS登记号119-28-8)、和
2，6-萘二甲酸，二钾盐(CAS登记号2666-06-0)、
3，4，9，10-苝四甲酸(CAS登记号81-32-3)、
C.I.荧光增白剂191，也就是所知的Phorwite CL(CAS登记号12270-53-0)、
C.I.荧光增白剂200，也就是所知的Phorwite BKL(CAS登记号61968-72-7)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-(4-苯基-2H-1，2，3-三唑-2-基)-，二钾盐，也就是所知的Phorwite BHC 766(CAS登记号52237-03-3)、
苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐，也就是所知的Pylaklor White S-15A(CAS登记号6416-68-8)、
1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐(CAS登记号59572-10-0)、
吡喃，(CAS登记号6358-69-6，也称作8-羟基-1，3，6-芘三磺酸，三钠盐)、
喹啉，(CAS登记号91-22-5)、
3H-吩噁嗪-3-酮，7-羟基-，10-氧化物，也就是所说的Rhodalux(CAS登记号550-82-3)、
呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐，也就是所说的Rhodamine WT(CAS登记号37299-86-8)、
吩嗪鎓，3，7-二氨基-2，8-二甲基-5-苯基-，氯化物，也就是所说的Safranine O(CAS登记号477-73-6)、
C.I.荧光增白剂235，也就是所说的Sandoz CW(CAS登记号56509-06-9)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐，也就是所说的Sandoz CD(CAS登记号16470-24-9，也称作荧光增白剂220)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(2-羟丙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐，也就是所说的Sandoz TH-40(CAS登记号32694-95-4)、
呫吨鎓，3，6-二(二乙基氨基)-9-(2，4-二磺基苯基)-，内盐，钠盐，也就是所说的Sulforhodamine B(CAS登记号3520-42-1，也称作酸性红B 52)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(氨甲基)(2-羟乙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐，也就是所说的Tinopal 5BM-GX(CAS登记号169762-28-1)、
Tinopol DCS(CAS登记号205265-33-4)、
苯磺酸，2，2′-([1，1′-联苯]-4，4′-二基二(diyldi)-2，1-乙烯二基)二-，二钠盐，也就是所说的Tinopal CBS-X(CAS登记号27344-41-8)、
苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐，也就是所说的Tinopal RBS 200，(CAS登记号6416-68-8)、
7-苯并噻唑磺酸，2，2′-(1-三嗪-1，3-二基二-4，1-亚苯基)二[6-甲基]-，二钠盐，也就是所说的钛黄(CAS登记号1829-00-1，也称作噻唑黄G)，及
其所有铵、钾和钠盐，和所有此类物质及它们的适当混合物。
优选的示踪剂包括：
1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇，也就是所说的Riboflavin或维他命B2(CAS登记号83-88-5)、
荧光素(CAS登记号2321-07-5)、
荧光素，钠盐(CAS登记号518-47-8，也称作酸性黄73，荧光素钠)、
2-蒽磺酸钠盐(CAS登记号16106-40-4)、
1，5-蒽二磺酸(CAS登记号61736-91-2)及其钠盐、
2，6-蒽二磺酸(CAS登记号61736-95-6)及其钠盐、
1，8-蒽二磺酸(CAS登记号61736-92-3)及其钠盐、
一-，二-，或三-磺化萘，包括但不限于：
1，5-萘二磺酸，二钠盐(水合物)(CAS登记号1655-29-4，也称作1，5-NDSA水合物)、
2-氨基-1-萘磺酸(CAS登记号81-16-3)、
5-氨基-2-萘磺酸(CAS登记号119-79-9)、
4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸(CAS登记号90-51-7)、
6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸(CAS登记号116-63-2)、
7-氨基-1，3-萘磺酸，钾盐(CAS登记号79873-35-1)、
4-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸(CAS登记号90-20-0)、
5-二甲氨基-1-萘磺酸(CAS登记号4272-77-9)、
1-氨基-4-萘磺酸(CAS登记号84-86-6)、
1-氨基-7-萘磺酸(CAS登记号119-28-8)、和
2，6-萘二甲酸，二钾盐(CAS登记号2666-06-0)、
3，4，9，10-苝四甲酸(CAS登记号81-32-3)、
C.I.荧光增白剂191，也就是所知的Phorwite CL(CAS登记号12270-53-0)、
C.I.荧光增白剂200，也就是所知的Phorwite BKL(CAS登记号61968-72-7)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-(4-苯基-2H-1，2，3-三唑-2-基)-，二钾盐，也就是所知的Phorwite BHC 766(CAS登记号52237-03-3)、
苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐，也就是所知的Pylaklor White S-15A(CAS登记号6416-68-8)、
1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐(CAS登记号59572-10-0)、
吡喃，(CAS登记号6358-69-6，也称作8-羟基-1，3，6-芘三磺酸，三钠盐)、
喹啉，(CAS登记号91-22-5)、
3H-吩噁嗪-3-酮，7-羟基-，10-氧化物，也就是所说的Rhodalux(CAS登记号550-82-3)、
呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐，也就是所说的Rhodamine WT(CAS登记号37299-86-8)、
吩嗪鎓，3，7-二氨基-2，8-二甲基-5-苯基-，氯化物，也就是所说的Safranine O(CAS登记号477-73-6)、
C.I.荧光增白剂235，也就是所说的Sandoz CW(CAS登记号56509-06-9)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐，也就是所说的Sandoz CD(CAS登记号16470-24-9，也称作荧光增白剂220)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(2-羟丙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐，也就是所说的Sandoz TH-40(CAS登记号32694-95-4)、
呫吨鎓，3，6-二(二乙基氨基)-9-(2，4-二磺基苯基)-，内盐，钠盐，也就是所说的Sulforhodamine B(CAS登记号3520-42-1，也称作酸性红B 52)、
苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(氨甲基)(2-羟乙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐，也就是所说的Tinopal 5BM-GX(CAS登记号169762-28-1)、
Tinopol DCS(CAS登记号205265-33-4)、
苯磺酸，2，2′-([1，1′-联苯]-4，4′-二基二(diyldi)-2，1-乙烯二基)二-，二钠盐，也就是所说的Tinopal CBS-X(CAS登记号27344-41-8)、
苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐，也就是所说的Tinopal RBS 200，(CAS登记号6416-68-8)、
7-苯并噻唑磺酸，2，2′-(1-三嗪-1，3-二基二-4，1-亚苯基)二[6-甲基]-，二钠盐，也就是所说的钛黄(CAS登记号1829-00-1，也称作噻唑黄G)，及
其所有铵、钾和钠盐，和所有此类物质及它们的适当混合物。
本发明最优选的惰性荧光示踪剂包括：
1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐(CAS登记号59572-10-0)；1，5-萘二磺酸二钠盐(水合物)(CAS登记号1655-29-4，也称作1，5-NDSA水合物)；呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐，也就是所说的Rhodamine WT(CAS登记号37299-86-8)；1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇，也就是所说的Riboflavin或维他命B2(CAS登记号83-88-5)；荧光素(CAS登记号2321-07-5)；荧光素，钠盐(CAS登记号518-47-8，也称作酸性黄73，荧光素钠)；2-蒽磺酸钠盐(CAS登记号16106-40-4)；1，5-蒽二磺酸(CAS登记号61736-91-2)及其盐；2，6-蒽二磺酸(CAS登记号61736-95-6)及其盐；1，8-蒽二磺酸(CAS登记号61736-92-3)及其盐；和它们的混合物。上面所列的荧光示踪剂可从各个不同的化学供应公司购得。
除了上面所列的示踪剂外，本领域普通技术人员将认可使用可替换的相反离子的盐也可以被使用。这样，例如，含有Na+作为相反离子的阴离子示踪剂的各种形式也可以使用，其中的相反离子选自下列离子：K+、Li+、NH4 +、Ca+2、Mg+2或其它合适的相反离子。用同样的方式，阳离子示踪剂可以有各种不同的相反离子，例如：Cl-、SO4 -2、PO4 -3、HPO4 -2、H2PO-、CO3 -2、HCO3-或其它适当的相反离子。
通过将本领域普通技术人员显而易见的方法，例如将这些示踪剂固定到惰性聚合物分子上、将它们掺入荧光微球体内或在分子的侧链上添加额外的化学基团的方法用来改进这些示踪剂，控制分子量或物理尺寸在理想尺寸范围内。这样的改进方法包括在此。
如前面所讨论的，惰性荧光示踪剂和标记荧光剂联合使用增强对薄膜分离的监测，特别是关于对加入到薄膜分离系统中处理水垢和/或污垢的处理剂监测和效果。
从这点上，惰性荧光示踪剂和标记荧光剂均可被测定，这样惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率波动就能够被监测。这些波动可以被用来信号表明化学处理剂的消耗情况、水垢和/或污垢的形成等。然后对薄膜分离系统进行可控制性和相应地调节，以此来改正相关比率的波动。这样，薄膜分离性能应可以通过下列方式被增强，例如调节加入的处理剂数量来最优化对薄膜分离具有不利影响的水垢、污垢和其他类似沉淀物的处理。
本发明的荧光成分(例如：惰性荧光示踪剂、标记荧光剂、或是两者的联合)可以任何适当的形式被加入到薄膜分离流程中。例如，本发明使用惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的联合体。在这点上，惰性荧光示踪剂可以被用来监测加入到流程中的处理剂(例如：防垢剂和/或生物杀灭剂)的剂量。标记荧光剂可以被用来监测此处理剂的活性化学成分。这样，由于生长晶体的吸附，处理剂的损失可以基于薄膜分离中惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率波动而被检测到。本发明关于监测薄膜分离流程特有的流程参数的诊断能力可以高度的灵敏性、选择性和准确性执行。在这点上，本发明的方法和系统可以被有效地利用，来最优化薄膜分离流程的性能。
标记荧光剂包括多种不同且适用的材料。在一个实施例中，标记荧光剂包括一种聚合物，其聚合物结构连接或结合有一个或多个荧光基团。在一个实施例中，聚合物的分子量范围在大约2000原子质量单位(″amu″)到20,000amu的范围内。聚合物为水溶性，并且有一个或多个适当数量的单体成分，这些单体成分包括：丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙稀酰胺、乙烯基乙酸酯、丙烯酸二甲氨基乙脂甲基氯化季盐、丙烯酸二甲氨基乙脂苯甲基氯化季盐、二烯丙基二甲铵氯化物、N-乙烯基甲酰胺、二甲氨基甲基丙稀酰胺甲基氯化物季盐、甲基丙稀酰胺二甲氨基酯苯甲基氯化物季盐、甲基丙稀酰胺丙基三甲基胺氯化物、丙稀酰胺丙基三甲基胺氯化以及它们之间的组合。根据这些聚合物标记特定水垢的能力而选取它们之间的不同组合。
标记荧光剂的荧光基团可以包括多种不同且适当的物质，这些物质包括：羟基烯丙氧基丙基奈二甲酰亚氨基季盐(quat)、4-甲氧基-N-(3-N′N′-二甲基氨丙基)奈二甲酰亚氨基、2-甲氧基-3-烯丙氧基丙基季盐(quat)，8-(3-乙烯苄氧基)-1，3，6-芘三磺酸、8-(烯丙氧基)-1，3，6-芘三磺酸、1-(取代)奈、9-(取代)蒽、2-(取代)喹啉单羟基氯化物、2-(取代)苯并咪唑、5-(取代)荧光素、4-(取代)香豆素、香豆素衍生物、3-(取代)-6，7-二甲氧基-1-甲基-2(1氢)-quinoxazolinone、及它们之间的混合物和它们的衍生物。
在一个实施例中，本发明的标记荧光剂包括一种羟基烯丙氧基丙基奈二甲酰亚氨基季盐(quat)，例如：4-甲氧基-N-(3-N′N′-二甲基氨丙基)奈二甲酰亚氨基、2-甲氧基-3-烯丙氧基季丙基胺季盐(quat)，对浓度为35％的丙烯酸脂和丙烯酰胺的硫甲基化共聚物水溶液进行标记，其中的荧光团数量是聚合物的约为2重量％或更少。多种不同的、适合的标记荧光剂在美国专利.5,128,419号；5,171,450号；5,216,086号；5,260,386号和5,986,030号中已公开，每篇在此引为参考。在一个实施例中，这种标记的荧光剂在大约为2到10的pH值范围内是稳定的。
应该注意的是上述标记荧光剂和/或荧光团的多种不同且适合的改进体、变异体和/或衍生物可以被使用。例如：上述讨论的取代芘三磺酸的磺酸基团的氢可以被适当的金属离子取代，这样的金属离子包括，例如，钠、钾、铯、铷、锂和铵。而且，取代芘磺酸的烯丙氧基基团可以包括任何适当数目的碳原子，包括例如：三、四、五、六、八、十一等。
应该注意的是：加入到薄膜分离流程中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的数量是有效而不过量的，其因各种因素而变化，这些因素包括但不限定，选取的监测方法、与所选监测方法有关的背景干扰程度、给水和/浓缩液中预期的示踪剂数量、监测模式(例如现场连续监测模式)和其它相类似的因素。在一个实施例中，薄膜分离系统给水中惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的剂量至少应足以使浓缩液中荧光剂(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)的可测浓度，在稳定状态下至少约为5ppt，优选至少约为十亿分之一(″ppb″)或约5ppb或更高，如在浓缩液或其它流出液中达到约100ppm或约200ppm，甚至高达约1000ppm。在一个实施例中，荧光剂的数量变化范围从约5ppt到约1000ppm，优选的是从约1ppb到约50ppm，更优选的是从约5ppb到约50ppb。
应该注意的是：可以通过改变聚合物上的荧光团的数量和/或改变聚合物的浓度来修正标记荧光剂的浓度。
除非另行明确指出，这里所使用的术语“示踪”和“监测”是指确定薄膜分离流程中荧光剂的浓度。在一个实施例中，可以在单独的、间歇的、或半连续的基础上进行示踪/监测，优选现场确定浓度以便快速即时地确定浓度。
在一个实施例中，本发明的荧光剂可以作为配制剂的一种组份而加入到薄膜分离系统中，而不是作为单独的一种组份，例如：干性固体或纯液体(neat liquid)。惰性荧光示踪剂配制剂或产品可以包括一种水溶液或其它基本均相的混合物，所述惰性荧光示踪剂配制剂能够以合理快速的分散到其所加入的薄膜分离流程中。在这点上，惰性荧光示剂的浓度与产品浓度相关。在一个实施例中，产品或配制剂可以包括被添加用来处理水垢和/或污垢的处理剂。
正如前面所讨论的那样，测量或检测惰性荧光示踪剂和标记荧光剂以便评测薄膜分离流程的性能。可以用任何适当的方式来进行上述过程。当进液/给水和/或薄膜分离系统中其它处理液流中的荧光化合物的浓度为几ppm或更少，甚至低到几ppt时，可以确定进液/给水和/或薄膜分离系统中其它处理液流中的荧光成分的存在及其浓度。
有时，可以要求采用多种不同的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂。这些示踪剂和/或标记荧光剂的各自发射波长不互相干扰，在单一进液/给水和/或其它液流部分中含有的此类个别且独特的示踪剂和/标记荧光剂都可以被检测和量化。这样，通过选取具有适当光谱特性的荧光剂就可能对多种示踪剂和/或标记荧光物质同时进行分析。
利用各种不同且合适的技术，本发明的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂可以被检测。例如，在一个基本连续的基础上，至少一个给定的时间期限，荧光发射光谱学是根据本发明一个实施例的优选分析技术中的一种。一种通过荧光发射光谱学和其它分析方法连续在线测定化学物质的方法在B.E.Moriarty，J.J.Hickey，W.H.Hoy，J.E.Hoots和D.A.Johnson的美国专利4,992,380号(1991年2月12日公开)中有描述，在此引为参考。
通常，对于大多数有合理实用度的荧光发射光谱法而言，优选以任何方式都不隔离荧光物质来进行。这样，荧光分析可针对进液/给水或浓缩液中的某种程度的背景荧光。此背景荧光可以来自薄膜分离系统(包括其进液/其给水系统)中的化学化合物，这些化学化合物与本发明的薄膜分离系统没有关系。
举例，背景荧光低时，甚至化合物浓度低时，将激发和发射的波长进行一定的组合后，每一种示踪剂和示踪荧光团的荧光性相对背景荧光，其相对可测亮度(与标准浓度的标准荧光化合物对比测量，被指定为相对亮度，例如100)可以是很高的，如可以达到100/10或500/10的比率。这些比率将代表分别为10和50的“相对荧光性”(在相近条件下)。在一个实施例中，对所采用的激发/发射波长和/或每一种示踪剂和示踪荧光团的数量进行选择，以便在给定的期望背景荧光条件下，提供至少约为5或10的相对荧光。
在本发明的实施中，可以使用的荧光计实例包括如下：
TRASAR3000和TRASARX8000荧光计(apervil，I的OndeoN′alco公司生产，)：
Hitachi F-4500荧光计(来自Hitachi，CA的HitachiSan Jose仪器有限公司)；
JOBIN YVON FluoroMax-3″SPEX″荧光计(由Edison，NJ的JOBINYVON有限公司生产)；和
Gilford Fluoro-IV分光光度计或SFM 25(来自San Diego，CA国际设备研究分公司Bio-tech Kontron)。应该注意的是上面的荧光计列单是不全面的，它仅仅是为了给出一些荧光计的实例。其它商业可用的荧光计及其改进型也能够被本发明使用。
还应该注意的是：其它各种合适的分析技术可以被使用，以此来测定薄膜分离流程中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂数量。这些技术的实例包括组合式HPLC-荧光度分析、比色法分析、离子选择电极分析、过渡金属分析及此类的分析技术。
例如：将高压液相色谱法(“HPLC”)和惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的荧光分析法联合起来使用，测定本发明薄膜分离系统内的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的可测数量，特别是当使用的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的水平很低时，否则将发生背景荧光度干扰荧光分析的功效。HPLC-荧光度分析法允许惰性荧光示踪剂和标记荧光剂从液体基质中分离出来，随后示踪剂的浓度可以测定。
为了随后使用的检测法，而不是荧光分析法，HPLC法也可以高效的从液体基质中将示踪剂和/或标记荧光剂中分离出来。此种色谱技术的实例在“液相色谱技术(Techniques in Liquid Chromatography)”(C.F.Simpson ed.、John Wiley & Sons，New York，第121-122页，1982)中有描述，在此引为参考，另有“水与污水的标准分析法(StandardMethod For The Examination Of Water And Wastewater)”(第17版，美国公共健康协会，第.6-9到6-10，1989)，在此引为参考。
关于比色分析法，比色法和/或分光光度测定法可以用于检测和/或量化包括惰性荧光示踪剂和/或示踪荧光剂或其它荧光团在内的荧光物质。比色法根据化学物质吸收紫外或可见光的能力来确定此化学物质。因此可以使用的比色分析技术和设备，在由B.E.Moriarty、J.J.Hickey、W.H.Hoy、J.E.Hoots和D.A.John son，1991年2月12日公告的美国专利4,992,380号中有描述，在此引为参考。
关于离子选择电极分析法，一种离子选择电极通过对水溶液中特定离子示踪剂进行直流电位测定(direct potentiometric measurement)，确定惰性荧光示踪剂和/或示踪荧光剂的浓度。离子选择电极示踪剂监测技术的例子在由B.E.Moriarty、J.J.Hickey、W.H.Hoy、J.E.Hoots和D.A.Johnson，1991年2月12日公开的美国专利4,992,380号中有描述，在此引为参考。
应该注意的是：在不分离化学物质而对其存在和/或浓度进行检测和/或量化的分析技术属于一种不断改进的技术。在这点上，对适用于监测本发明薄膜分离流程中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂量的分析技术的上述调查在当前看来不可能是无遗漏的。这样，相当于适合本发明上述目的的分析技术也可能在将来被进一步开发。
如上所讨论的，本发明可以提供对薄膜分离流程专一且特有的各种流程参数进行高选择和/或高灵敏的监测。此监测是基于薄膜分离流程中分析的惰性示踪剂以及联合的标记荧光剂测定的。在这点上，荧光物质(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)可以在薄膜分离流程内的任何一个或多个适当位置被检测，如在沿给水、浓缩液、渗透液、此类液流或是它们的混合液的流动方向上的膜滤过程中任何适当位置处。对于每个液流中惰性荧光示踪剂的浓度是有效的。
在一个实施例中，本发明膜滤流程的监测能够基于进液流、渗透液和浓缩液中至少一个中的每一种示踪剂(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)的可测数量而进行。
在这点上，如前面所讨论的，对膜滤过程中可能会变化的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂的量的监测可以高灵敏、高选择、高准确地评测膜滤所特有的若干流程参数，如惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率等。依据本发明，在一个连续的基础上以这种水平的确定性、灵敏度和准确性来评测这些类型的薄膜分离流程参数，可以更好的即时理解膜的性能。这样如果需要，可以依据惰性荧光示踪剂和/或标记荧光剂的测得量对薄膜分离流程进行更快及更有效地调节，最优化膜的性能。例如：能够调整增加薄膜分离系统的回收率或回收百分数。在这点上，对于单独一种产品来说，增加回收率或回收百分数将减少所需的进液，这样也就减少了进液成本、降低了进液预处理成本和化学处理物的需要。应该注意的是，最佳滤去度根据薄膜分离系统的类型不同。
然而，除非已经控制或经最优化后达到最小程度的情况下，否则膜水垢和/或污垢都会对薄膜分离的性能造成不利影响。如果膜上的沉积既未能防止，而又没有及时发现并使用清洁方法进行有效清除，则反渗透中为3到5年正常寿命的膜，可能会严重缩短，并且更换费用急剧增加。如前面所论述的，同冷却水系统相比较，这种薄膜分离系统对这样生成水垢和/或污垢的作用更为敏感。值得注意的是，本发明中的薄膜分离系统可以包括任何适当类型和数量的成分，以便有效地处理生成水垢和/或污垢的情况，例如，任何适当的处理或预处理系统，其中包括防垢剂和/或生物结垢剂、过滤器和处理设备，例如化学试剂传送装置、类似的适当装置或这些装置的组合。
例如，本发明的薄膜分离系统(特别是反渗透系统)中可以使用的适当防垢剂包括水溶液中的适当聚合物，它可以抑制碱土金属碳酸盐和硫酸盐垢(包括碳酸钙(″CaCO3″)、硫酸钙(″CaSO4″)或类似物)的形成和生长。防垢化学剂通常是连续地加入原料流中，其中最佳加入点位于沿着给水流方向放置的滤筒预滤器前面。防垢剂的连续加入能够使为控制结垢而加入到系统中的酸需要量最小化或不再需要，并能够促进溶液中固体和胶体悬浮。这样能将膜结垢最小化，并抑制CaCO3和CaSO4的沉淀。
在一个实施例中，本发明能够根据系统中示踪剂的可测量量，监测和/或控制薄膜分离流程中水垢和/或污垢处理剂的浓度。在一个实施例中，惰性荧光示踪剂和荧光标记的处理剂一起被连续加入到给水中。值得注意的是，惰性荧光示踪剂可以单独地加到给水中，或作为处理剂配制剂的一部分而加入到给水中。在一个实施例中，惰性荧光示踪剂是对应于水垢和/或生物结垢剂的已知比例而被加入到给水中的。在这点上，薄膜分离系统内任何适当的示踪剂监测点处测定的惰性荧光示踪剂浓度对应其化学浓度(成比例)。
如前所述，标记荧光剂与惰性荧光示踪剂联合使用。在这点上，一种或多种类型的荧光示踪剂可以被添加到适合作为水处理剂的聚合物中，有效地监测薄膜分离流程中的处理剂的效果。
申请人已经发现，与仅使用惰性荧光示踪剂相比，标记荧光剂和惰性荧光示踪剂联合使用提供了一种附加的监测水平。在这点上，可以监测惰性荧光示踪剂的成分，评测加入到薄膜分离系统中的处理剂的剂量，且可以对标记荧光剂进行监测来评测活性化学成分(例如：系统内起反应的化学成分，诸如被吸附到生长的晶体上)。因此，由于一种或多种处理剂作用的降低，例如由于吸附到生长的晶体上而引起的处理剂损耗就可以通过评测惰性荧光示踪剂与示踪荧光团的比例变化被监测和检测到。
作为防垢剂和/或防污垢剂的化学药品或处理剂，以及它们抑制水垢沉积的机制，可能会随着膜滤系统防垢化学处理剂的改进而变化。但尽管有改进，对处理剂持续加入的需要很可能还会继续下去。本发明优选的惰性和示踪荧光团基本都具有值为1的滤去因子，更优选的是小浓度的。因而本发明的惰性示踪剂的使用并没有以任何显著的方式增加渗透物的总溶解固体量(TDS)，也没有对下游离子交换过程或其它的高纯度过滤流程造成不利影响。
滤去因子定义如下：
滤去因子＝(CF-CP)/CF，这里CF是原料流中荧光团的浓度，Cp是渗透液中荧光团的浓度。
本发明的一种或多种示踪剂(例如，惰性和示踪荧光团)可以用于监测薄膜分离特有的各种不同的参数，这样就可以对薄膜分离流程的性能进行有效地监测和控制。在一个实施例中，该参数包括诸如操作参数、化学参数、机械参数和这些参数的组合。在这点上，本发明可以用于评估和/或控制影响膜性能的薄膜分离流程特殊的各种不同流程条件，例如沉积和/或结垢条件、膜渗漏和降解等等。
本发明的方法能够包含任何适当类型、数量的成分和这些成分的组合，例如示踪剂化合物、示踪剂检测设备(例如，分析技术设备)或与此相类似的东西。在一个实施例中，选择用来作为示踪剂的一种或多种化学化合物在薄膜分离流中是可溶解的，分离流中示踪剂加入到的理想的浓度值，并且示踪剂在此环境中示踪剂(例如：示踪的和/或惰性的)的有效预期寿命内十分稳定。在一个优选的一个实施例中，选择作为示踪剂的化学化合物组合和用于确定这样的示踪剂存在的分析技术，能够在不对一种或多种示踪剂进行分离的情况下进行确定，更优选的是允许在连续和/或现场基础上对示踪剂进行确定。
在具体的实施例中，本发明包括一个控制器(没有给出)，根据一种或多种示踪剂(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)的可测量来对薄膜分离流程的操作条件和性能进行监测和/或控制的。控制器可以各种不同且适当的方式进行配置和/或调整。
例如，控制器可以和处理检测信号(例如：过滤来自信号的噪声)的检测器(没有给出)联用，增强对示踪剂浓度的检测。而且，可以调节控制器与薄膜分离系统其它组件的通讯。通讯可以是硬接线的(例如：电气通信电缆)，无线通讯(例如：无线的RF(射频)接口)、气动接口或此类接口。
在这点上，可以用控制器来控制薄膜分离性能。例如：控制器可以和进料设备(没有给出)进行通讯，以便根据对惰性荧光示踪剂、标记荧光剂和它们之间的比率的可测量的监测来控制薄膜分离流程内处理剂的剂量，例如防垢剂和生物杀灭剂。
应该注意的是：相比较的成双或成组的示踪剂监测点不应该放置在有高含固体浓缩液流过的位置上，例如，在被测的约一立方英寸体积内，每单位体积固体浓度质量百分比至少约为5或10。发现这种高含固体浓缩液流经的位置位于滤饼和相似的位置处。在这点上，这些位置可以吸收或选择性地吸收至少一定数量的示踪剂。这样会使监测比较的意义失真。当示踪剂被加入到上游液，例如一个实施例中的筒式过滤器上游时，一对监测点中的第一监测位置优选应位于这些位置的下游。
然而，横跨高含固体浓缩液流经的位置的单独监测可以确定液流中示踪剂的丢失，并且如果这种丢失效果对示踪剂无选择性，则在此位置其它溶质也会同样会发生丢失。例如，当流经位置是筒式过滤器时，这些监测点可以确定溶质的丢失，如果可以的话，还可以应用到预处理位置。其它高含固体浓缩液的流经位置包括但不限定于使用化学粘合剂，如凝结剂、凝聚剂等而产生的固体浓缩液位置。
在一个实施例中，所选的惰性荧光示踪剂不是可见涂料，即惰性荧光示踪剂是一种在可见光区对电磁辐射没有强烈吸收的化学物质，可见光区从约4000埃到约7000埃(从约400纳米(″nm″)到约700纳米(″nm″))。优选的，从一类通过吸收光或产品发射的荧光激发的物质中选择一种示踪剂，其中在远紫外到近红外光谱区范围(波长从200-800nm)内的任何一点都可以发生光激发和光发射。惰性荧光示踪剂的相对荧光亮度必须如此，使其在产品配制剂特定的数量上被检测到(典型地，在被加入到设备的料液中时，有2-10ppb含量的活性荧光团)
可选择的，当示踪剂染料在可见光谱区有强吸收时，可以使用不会为肉眼所检测到的浓度。优选这样的实施例，例如当膜对示踪剂的滤去度小于100％时，会产生没有颜色的渗透液。在一些实例中，可以优选的是，选择一种荧光团，其在UV紫外线激发时发射出可见的荧光。这在希望对系统进行可视检测和/或照相或其它成照时是可以优选的。
尽管薄膜分离系统经常被用于进行水净化或水溶液处理，但本发明的系统不限于应用在水溶液上。在一个实施例中，进液可以是另外一种液体或水与另外一种液体的混合体。本发明的薄膜分离系统和流程的操作原理不会被进液的性质控制，以致于本发明不能被使用于不适合在一定薄膜分离系统内进行的水净化。上述涉及到水系统的本发明描述也适用于也适用于非水的和水/非水混合系统。
在一个实施例中，本发明的荧光示踪剂(例如：惰性荧光示踪剂和标记荧光剂)监测法用来监测经过破坏性(受损)测试的膜。此类型的测试包括对工业用膜进行切片或分割，例如在测试前将膜切割成分开的许多块，以便可以进行多次测试，对膜的不同区域进行测试。本发明的荧光示踪剂监测法可以被用来监测破坏性测试的许多不同参数，其中包括但不限定于超压效应、与对膜有破坏作用的液体相接触等。破坏测试的诊断范围通常集中在可以对其表面进行可视检查的膜、可以通过擦洗膜表面和分析与膜接触的水样的膜对膜表面进行微生物分析的膜、可以用电子扫描显微术/电极分散剂光谱学(“SEM/EDS”)对无机沉淀进行表面分析的膜、可以用红外(“IR”)光谱法、电子显微术、偶合等离子分析(“ICP”)和相似的表面分析技术对有机沉淀进行表面分析的膜。
尽管破坏性测试过程中的膜没有出现，在本发明的一个实施例中可以将示踪剂加入到液流中，此液流流到此膜上，经过或穿过此膜，与此同时初级液流滤出，形成次级流出液。可以把示踪剂加入到此膜的上游液流中，液流中的示踪剂至少作为初级液流中的一种组分是穿过此膜，和/或作为次级流出液中的一种组分穿过此膜。在膜前的一点处液流中的示踪剂被监测，确定进入流的浓度值，和/或至少初级流出液或次级流出液其中一个中的示踪剂被监测以确定流出液的浓度。在这点上，示踪剂代表液流中的一种溶质，其以足以确定流入的示踪剂浓度和流出的示踪剂浓度的数量加入到液流中。这样此膜在实际使用前，其分离性能就可以被确定。
这里的“沉淀”指在膜表面形成和/或聚集起来的物质。这里的惰性荧光示踪剂和/或标记荧光剂的“数量”或“浓度”指的是特定液流中依据单位体积的液流中所含荧光剂的质量，或单位重量的液流中物质的质量，或此类物质的一些特性，其与液流中的此类物质的浓度成比例，可以与液流中的此类物质浓度的数值相关连(无论此关联转换是否被计算)，且可以是零或几乎为零的值。这样，本发明流程包括检测这些化学物质的存在，至少是所用分析方法的上下限。
本文前述内容有时特指水性入流和水性出流，使用水系统来描述膜滤系统，这里本发明的操作是范例性质的。给于本领域普通技术人员本说明所公开的内容，他们将会意识到如何将前述的内容应用到非水性膜滤系统中。
这里“化学处理物质和/或处理剂”非限定性地包括增强薄膜分离流程性能的化学处理物质、延迟/防止膜水垢沉积的防垢剂、延迟/防止膜结垢的防污物质、生物分散剂、微生物生长抑制剂，例如生物杀灭剂及除去膜沉淀的化学清洗剂、和此类物质及它们之间的组合。
应该注意的是：本发明可用于所有使用薄膜分离流程的工业。例如：可以应用本发明方法的不同类型的工业流程通常包括原料水处理流程、污水处理流程、工业水处理流程、城市用水处理流程、食品与饮料处理流程、制药处理流程、电子加工业流程、公用事业操作流程、纸浆和纸处理流程、采矿与矿物处理流程、与运输相关的处理流程、纺织流程、电镀与金属加工流程、卫生与清洁处理、皮革与制革处理流程，油漆处理流程。
特别是，食品与饮料流程可以包括，例如，与奶油、低酯牛奶、干酪、特制牛奶制品、蛋白质分离物、乳糖制品、乳清、酪蛋白、脱脂品、盐腌干酪的盐水回收品生产有关的奶制品处理流程。与饮料工业有关的使用包括，例如，果汁提纯、浓缩或脱氧，酒精饮料提纯、为得到低酒精含量饮料而进行的酒精提取、流程用水，其还与糖精制、植物蛋白质处理流程、植物油生产/处理流程、谷物湿磨、畜产器加工流程的使用(例如：红肉、蛋、果冻、鱼和家禽)、冲洗用水回收、食品加工污物等。
可应用到本发明的工业用水使用例子包括，例如：锅炉水生产、流程用水净化和循环/再利用、生水软化、排出冷却水处理、纸制造流程用水回收、海水和工业与城市用的淡海水脱盐、饮用水/生水/表面水净化，其中包括诸如利用膜来去除饮用水中的有害微生物、对软化水进行高纯度处理、膜生物反应器、采放与矿物处理流程用水。
关于将本发明的示踪剂监测方法应用到污水处理处理中的例子包括，例如工业污水处理、生物废弃物处理系统、清除重金属污染物、三次排放废水高纯度处理、油性废水、与运输相关的处理流程(例如：油槽车冲洗水)、纺织污水(例如：染料、粘合剂、浆料、洗毛油、织物处理油)、电镀和金属加工污水、洗衣污水、印刷、皮革与制革、纸浆与纸张(例如：去色、稀释用亚硫酸盐纸浆废液的浓缩液、木质素回收、纸张涂层回收)、化学物质(例如：乳浊液、乳胶、色素、涂料、化学反应副产物)，及城市污水处理物(例如：污水、工业污水)。
本发明工业应用的其它例子包括：例如，半导体冲洗水处理流程、注射用水生产、制药水，其包括用于酶生产/回收和产品制剂用水、和电镀漆处理流程。
通过使用惰性荧光示踪剂来确定诊断的例子包括但不限定于，膜内物质的有效“停留次数”、系统流过剖面、膜损探测、基于质量平衡的系统恢复、水垢或污垢倾向探测(基于质量平衡的差和来源系统参数的流量)、系统容量计算、化学处理产品分配及进料的变化。
尽管上面描述的本发明与选择的或说明的一个实施例有关，这些实施例并没有穷尽或约束本发明。相反，本发明是要如所附的权利要求书中定义的那样，适用于其主旨和范围内所包括的所有可选择的、变更的和同等的。

Claims (29)

1.一种对包括能够将原料液分离为初级液流和次级液流，从原料液中除去溶剂的膜的薄膜分离流程进行监测的方法，其包括下列步骤：
提供惰性荧光示踪剂和标记荧光剂；
将惰性荧光示踪剂和标记荧光剂加入到原料液中；
提供荧光计来检测原料液、初级液流、次级液流中至少其一内的
惰性荧光示踪剂和标记荧光剂产生的荧光信号；和
使用荧光计确定原料液、初级液流、次级液流中至少其一内的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂数量。
2.如权利要求1所述的方法，还包括根据所测惰性荧光示踪剂和标记荧光剂数量来测定至少一个薄膜分离流程的特殊流程参数的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中薄膜分离流程选自错流薄膜分离流程和死端流动薄膜分离流程。
4.如权利要求3所述的方法，其中薄膜分离流程选自反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、电去电离、全蒸发、膜萃取、膜蒸馏、膜提馏，及它们之间的组合。
5.如权利要求3所述的方法，其中薄膜分离流程选自反渗透、超滤、微滤、和纳滤。
6.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂选自3，6-吖啶二胺，N，N，N′，N′-四甲基-一氢氯化物；2-蒽磺酸钠盐；1，5-蒽二磺酸；2，6-蒽二磺酸；1，8-蒽二磺酸；蒽[9，1，2-cde]苯并[rst]五苯-5，10-二酚，16，17-二甲氧基-，二(硫酸氢盐)，二钠盐；红菲绕啉二磺酸二钠盐；氨基2，5-苯二磺酸；2-(4-氨苯)-6-甲基苯并噻唑；1氢-苯[de]异喹啉-5-磺酸，6-氨基-2，3-二氢-2-(4-甲苯基)-1，3-二氧代-，单钠盐；吩噁嗪-5-鎓，1-(氨基羰基)-7-(二乙基氨基)-3，4-二羟基-，氯化物；苯并[a]吩噁嗪-7-鎓，5，9-二氨基-，醋酸盐；4-氧芴磺酸；3-氧芴磺酸；碘化-1-乙基奎哪啶鎓；荧光素；荧光素，钠盐；Keyfluor White ST；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；C.I.荧光增白剂230；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；9，9′-二吖啶鎓；10，10′-二甲基-，二硝酸盐；1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇；选自1，5-萘二磺酸二钠盐(水合物)；2-氨基-1-萘磺酸；5-氨基-2-萘磺酸；4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸；6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸；7-氨基-1，3-萘磺酸钾盐；4-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸；5-二甲氨基-1-萘磺酸；1-氨基-4-萘磺酸；1-氨基-7-萘磺酸；和2，6-萘二甲酸，二钾盐的一-，二-，或三-磺化萘；3，4，9，10-苝四甲酸；C.I.荧光增白剂191；C.I.荧光增白剂200；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-(4-苯基-2H-1，2，3-三唑-2-基)-，二钾盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐；吡喃；喹啉；3H-吩噁嗪-3-酮，7-羟基-，10-氧化物；呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐；吩嗪鎓，3，7-二氨基-2，8-二甲基-5-苯基-，氯化物；C.I.荧光增白剂235；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(2-羟丙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；呫吨鎓，3，6-二(二乙基氨基)-9-(2，4-二磺基苯基)-，内盐，钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(氨甲基)(2-羟乙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；Tinopol DCS；苯磺酸，2，2′-([1，1′-联苯]-4，4′-二基二-2，1-乙烯二基)二-，二钠盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；7-苯并噻唑磺酸，2，2′-(1-三嗪-1，3-二基二-4，1-亚苯基)二[6-甲基]-，二钠盐；及它们所有铵、钾和钠盐；和这些物质的所有混合物。
7.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂选自1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇；荧光素；荧光素，钠盐；2-蒽磺酸钠盐；1，5-蒽二磺酸；2，6-蒽二磺酸；1，8-蒽二磺酸；选自1，5-萘二磺酸，二钠盐(水合物)；2-氨基-1-萘磺酸；5-氨基-2-萘磺酸；4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸；  6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸；7-氨基-1，3-萘磺酸钾盐；4-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸；5-二甲氨基-1-萘磺酸；1-氨基-4-萘磺酸；1-氨基-7-萘磺酸；和2，6-萘二甲酸，二钾盐的一-，二-，或三-磺化萘；3，4，9，10-苝四甲酸；C.I.荧光增白剂191；C.I.荧光增白剂200；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-(4-苯基-2H-1，2，3-三唑-2-基)-，二钾盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；1，3，6，8-芘基四磺酸，四钠盐；吡喃；喹啉；3H-吩噁嗪-3-酮，7-羟基-，10-氧化物；呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐；吩嗪鎓，3，7-二氨基-2，8-二甲基-5-苯基-，氯化物；C.I.荧光增白剂235；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(2-羟丙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；呫吨鎓，3，6-二(二乙基氨基)-9-(2，4-二磺基苯基)-，内盐，钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(氨甲基)(2-羟乙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；Tinopol DCS；苯磺酸，2，2′-([1，1′-联苯]-4，4′-二基二-2，1-乙烯二基)二-，二钠盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；7-苯并噻唑磺酸，2，2′-(1-三嗪-1，3-二基二-4，1-亚苯基)二[6-甲基]-，二钠盐；及它们所有铵、钾和钠盐；和这些物质的所有混合物。
8.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂选自1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐；1，5-萘二磺酸二钠盐(水合物)；呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐；1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇；荧光素；荧光素，钠盐；2-蒽磺酸钠盐；1，5-蒽二磺酸；2，6-蒽二磺酸；1，8-蒽二磺酸；和它们的混合物。
9.如权利要求1所述的方法，其中的标记荧光剂包括一种水溶性
聚合物，此聚合物至少标记有一个荧光团。
10.如权利要求9所述的方法，其中的荧光团选自：羟基烯丙氧
基丙基奈二甲酰亚氨基quat、4-甲氧基-N-(3-N′N′-二甲基氨丙基)奈二甲酰亚氨基、2-甲氧基-3-烯丙氧基丙基quat，8-(3-乙烯苄氧基)-1，3，6-芘三磺酸、8-(烯丙氧基)-1，3，6-芘三磺酸、1-(取代)奈、9-(取代)蒽、2-(取代)喹啉单羟基氯化物、2-(取代)苯并咪唑、5-(取代)荧光素、4-(取代)香豆素、香豆素衍生物、3-(取代)-6，7-二甲氧基-1-甲基-2(1氢)-quinoxazolinone、及它们之间的混合物和它们的衍生物。
11.如权利要求9所述的方法，其中的水溶性聚合物单体选
自包
括下列物质的组：丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙稀酰胺、乙烯基乙酸酯、丙烯酸二甲氨基乙脂甲基氯化季盐、丙烯酸二甲氨基乙脂苯甲基氯化季盐、二烯丙基二甲铵氯化物、N-乙烯基甲酰胺、二甲氨基甲基丙稀酰胺甲基氯化物季盐、甲基丙稀酰胺二甲氨基酯苯甲基氯化物季盐、甲基丙稀酰胺丙基三甲基胺氯化物、丙稀酰胺丙基三甲基胺氯化以及它们之间的组合。
12.如权利要求1所述的方法，其中的标记荧光剂包含羟基烯丙氧基丙基奈二甲酰亚氨基季盐标记的丙烯酸脂和丙烯酰胺的共聚物，其中羟基烯丙氧基丙基萘并酰亚胺的量占此共聚物的约质量2％或更少。
13.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂和标记荧光剂中的每一种以约5ppt到约1000ppm的数量加入到原料液中。
14.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂和标记荧光剂中的每一种以约1ppb到约50ppm的数量加入到原料液中。
15.如权利要求1所述的方法，其中惰性荧光示踪剂和标记荧光剂中的每一种是以约5ppb到约50ppb的数量加入到原料液中。
16.如权利要求1所述的方法，其中的惰性荧光示踪剂和标记荧光剂加入到能够处理水垢和/或污垢的配制剂中之后，再加入到原料液流中。
17.一种对包括能够将原料液中溶质除去的膜的水纯化流程的薄膜分离系统进行监测的适合于工业流程使用的方法，其包括下列步骤：
将惰性示踪剂和标记荧光剂加入到原料液中；
使膜与原料液相接触；
将原料液分离为渗透液和浓缩液以除去原料液中的溶质；
提供荧光计来检测原料液、渗透液、浓缩液中至少其一内的惰性示踪剂和标记荧光剂产生的荧光信号；
使用荧光计测量原料液、渗透液、浓缩液中至少其一内的惰性示踪剂和标记荧光剂数量；
基于惰性示踪剂和标记荧光剂的可测量确定惰性示踪剂和标记荧光剂的比率。
18.如权利要求17述的方法，还包括根据比率来测定溶质从原料液中的去除的步骤。
19.如权利要求17所述的方法，其中工业流程选自原水处理流程、污水处理流程、工业水处理流程、市政用水处理流程、食品与饮料处理流程、制药处理流程、电子加工业、公用事业实施、纸浆和纸处理流程、采矿与矿物处理流程、与运输相关的处理流程、纺织流程、电镀与金属加工流程、洗衣与清洁处理流程、皮革与制革处理流程，和油漆处理流程。
20.如权利要求17所述的方法，其中的原料流以相对于膜横向流动或垂直流动中的至少其中一种流动方式来与膜相接触以除去溶质。
21.如权利要求17所述的方法，其中惰性荧光示踪剂选自3，6-吖啶二胺，N，N，N′，N′-四甲基-一氢氯化物；2-蒽磺酸钠盐；1，5-蒽二磺酸；2，6-蒽二磺酸；1，8-蒽二磺酸；蒽[9，1，2-cde]苯并[rst]五苯-5，10-二酚，16，17-二甲氧基-，二(硫酸氢盐)，二钠盐；红菲绕啉二磺酸二钠盐；氨基2，5-苯二磺酸；2-(4-氨苯)-6-甲基苯并噻唑；1氢-苯[de]异喹啉-5-磺酸，6-氨基-2，3-二氢-2-(4-甲苯基)-1，3-二氧代-，单钠盐；吩噁嗪-5-鎓，1-(氨基羰基)-7-(二乙基氨基)-3，4-二羟基-，氯化物；苯并[a]吩噁嗪-7-鎓，5，9-二氨基-，醋酸盐；4-氧芴磺酸；3-氧芴磺酸；碘化-1-乙基奎哪啶鎓；荧光素；荧光素，钠盐；Keyfiuor White ST；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；C.I.荧光增白剂230；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；9，9′-二吖啶鎓；10，10′-二甲基-，二硝酸盐；1-脱氧-1-(3，4-二氢-7，8-二甲基-2，4-二氧代苯并[g]蝶啶-10(2H)-基)-D-核醣醇；选自1，5-萘二磺酸二钠盐(水合物)；2-氨基-1-萘磺酸；5-氨基-2-萘磺酸；4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸；6-氨基-4-羟基-2-萘磺酸；7-氨基-1，3-萘磺酸钾盐；4-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸；5-二甲氨基-1-萘磺酸；1-氨基-4-萘磺酸；1-氨基-7-萘磺酸；和2，6-萘二甲酸，二钾盐的一-，二-，或三-磺化萘；3，4，9，10-苝四甲酸；C.I.荧光增白剂191；C.I.荧光增白剂200；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-(4-苯基-2H-1，2，3-三唑-2-基)-，二钾盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；1，3，6，8-芘四磺酸，四钠盐；吡喃；喹啉；3H-吩噁嗪-3-酮，7-羟基-，10-氧化物；呫吨鎓，9-(2，4-二羧苯基)-3，6-二(二乙基氨基)-，氯化物，二钠盐；吩嗪鎓，3，7-二氨基-2，8-二甲基-5-苯基-，氯化物；C.I.荧光增白剂235；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[二(2-羟乙基)氨基]-6-[(4-磺苯基)氨基]-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，四钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(2-羟丙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；呫吨鎓，3，6-二(二乙基氨基)-9-(2，4-二磺基苯基)-，内盐，钠盐；苯磺酸，2，2′-(1，2-乙烯二基)二[5-[[4-[(氨甲基)(2-羟乙基)氨基]-6-(苯基氨)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]-，二钠盐；Tinopol DCS；苯磺酸，2，2′-([1，1′-联苯]-4，4′-二基二-2，1-乙烯二基)二-，二钠盐；苯磺酸，5-(2H-萘并[1，2-d]三唑-2-基)-2-(2-苯乙基)-，钠盐；7-苯并噻唑磺酸，2，2′-(1-三嗪-1，3-二基二-4，1-亚苯基)二[6-甲基]-，二钠盐；及它们所有铵、钾和钠盐；和这些物质的所有混合物。
22.如权利要求17所述的方法，其中的标记荧光剂包含的水溶性聚合物标记有至少一种选自下列的荧光团：羟基烯丙氧基丙基奈二甲酰亚氨基quat、4-甲氧基-N-(3-N′N′-二甲基氨丙基)奈二甲酰亚氨基、2-甲氧基-3-烯丙氧基丙基quat，8-(3-乙烯苄氧基)-1，3，6-芘三磺酸、8-(烯丙氧基)-1，3，6-芘三磺酸、1-(取代)奈、9-(取代)蒽、2-(取代)喹啉单羟基氯化物、2-(取代)苯并咪唑、5-(取代)荧光素、4-(取代)香豆素、香豆素衍生物、3-(取代)-6，7-二甲氧基-1-甲基-2(1氢)-quinoxazolinone、及它们之间的混合物和它们的衍生物。
23.一种能够净化适用于工业流程中使用的含水原料液的薄膜分离系统，所述系统包括：
能够将含有惰性示踪剂和标记荧光剂的原料液分离为渗透液和浓缩液从而将一种或多种溶质从含水原料液除去的半透膜。
能够利用荧光光度计法测量含水原料液、渗透液及浓缩液中至少其中之一内的范围在约5兆之一(“ppt”)到1000百分之一(“ppm”)的惰性示踪剂和标记荧光剂数量的检测设备，其中此检测设备能够产生指示被测惰性示踪剂数量的信号；和一个控制器，其能够处理该信号从而监测和/或控制原料液的净化。
24.如权利要求23所述的方法，其中的薄膜分离系统能够评测薄膜分离所特有的至少一个流程参数，这些参数选自：操作参数、化学参数、惰性荧光示踪剂与标记荧光剂的比率、机械参数，及这些参数之间的组合。
25.如权利要求23所述的方法，其中控制器能够对加入到薄膜分离系统中，处理薄膜分离流程中的水垢和/或污垢的处理剂的量进行可控制调节。
26.一种对包括能够将用于工业流程使用的原料液中的溶质除去的膜的薄膜分离流程进行监测和控制的方法，所述方法包括如下步骤：
将惰性示踪剂和标记荧光剂加入到原料液中；
将原料液与膜接触；
将原料液分离为初级流出液和次级流出液，以此将溶质从原料液中除去；
提供荧光计来检测原料液、初级流出液、次级流出液中至少其一内的惰性示踪剂和标记荧光剂产生的荧光信号；
使用荧光计来检测原料液、初级流出液、次级流出液中至少其一内的范围大约在5ppt到1000ppm的惰性示踪剂和标记荧光剂的数量；和
根据惰性示踪剂和标记荧光剂的可测数量对薄膜分离流程所特有至少一个流程参数进行测定。
27.如权利要求26中所述的方法，其中流程参数选自操作参数、化学参数、惰性示踪剂和标记荧光剂的比率、机械参数和这些参数之间的组合。
28.如权利要求27所述的方法，其中包括在薄膜分离流程中可调控的和相应地调节至少一个流程参数以增强性能。
29.如权利要求26所述的方法，其中包括监测和控制加入到薄膜分离流程内的处理剂，以此来处理水垢和/或污垢。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106061521A (zh) * 2014-01-03 2016-10-26 伊丽莎白·里纳尔迪·申克尔 用于浓缩母乳的方法和设备
CN108299247A (zh) * 2018-01-31 2018-07-20 山东大学 一种水溶性荧光单体8-(烯丙氧基)-1，3，6-芘三磺酸及其制备方法
CN109896680A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 高含盐废水荧光示踪分盐方法及系统

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004040256A2 (en) * 2002-07-10 2004-05-13 Vista Engineering Technologies L.L.C. Method to detect and characterize contaminants in pipes and ducts with interactive tracers
US6699684B2 (en) * 2002-07-23 2004-03-02 Nalco Company Method of monitoring biofouling in membrane separation systems
US7501061B2 (en) * 2002-10-23 2009-03-10 Siemens Water Technologies Holding Corp. Production of water for injection using reverse osmosis
US20070163930A1 (en) * 2003-03-04 2007-07-19 Brown Keith E Multiple barrier filter apparatus
US7220382B2 (en) * 2003-07-31 2007-05-22 Nalco Company Use of disulfonated anthracenes as inert fluorescent tracers
US7197914B2 (en) * 2003-10-06 2007-04-03 Vista Engineering Technologies Method and apparatus for detecting and locating leak holes in a pipeline using tracers
ATE457819T1 (de) 2003-12-07 2010-03-15 Univ Ben Gurion Verfahren und system zur verbesserung der rückgewinnung und verhinderung der bildung von ablagerungen durch fällung bei druckgetriebenen membranverfahren
US7906023B2 (en) * 2005-01-25 2011-03-15 Pss Acquisitionco Llc Wastewater treatment method and apparatus
US20050181094A1 (en) * 2004-02-18 2005-08-18 Achs Ronald A. Concentrated-protein food product and process
US7179384B2 (en) * 2004-04-30 2007-02-20 Nalco Company Control of cooling water system using rate of consumption of fluorescent polymer
EP1793915B1 (en) * 2004-08-31 2011-11-02 Dow Global Technologies LLC Method for testing separation modules
JP4868108B2 (ja) * 2004-10-18 2012-02-01 栗田工業株式会社 透過膜の阻止率向上剤、阻止率向上方法、透過膜及び水処理方法
US7910371B2 (en) * 2005-01-20 2011-03-22 Nalco Company Method of monitoring treating agent residuals in water treatment processes
US8045849B2 (en) * 2005-06-01 2011-10-25 Siemens Industry, Inc. Water treatment system and process
US20060286676A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Van Camp James R Fluorometric method for monitoring a clean-in-place system
WO2007006153A1 (en) 2005-07-12 2007-01-18 Zenon Technology Partnership Process control for an immersed membrane system
CN101389389B (zh) * 2005-09-07 2012-10-24 美国海德能公司 具有rfid标签供电的流量计和电导率计的逆渗透过滤设备
DE102005053874A1 (de) 2005-11-11 2007-05-16 Wolfgang Heinzl Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Absolutdrucks einer aufzukonzentrierenden Flüssigkeit bei Membrandestillationsverfahren
US7910004B2 (en) * 2006-01-24 2011-03-22 The Regents Of The University Of California Method and system for monitoring reverse osmosis membranes
US7584061B2 (en) * 2006-03-13 2009-09-01 Hydranautics Device for measuring permeate flow and permeate conductivity of individual reverse osmosis membrane elements
US9017649B2 (en) * 2006-03-27 2015-04-28 Nalco Company Method of stabilizing silica-containing anionic microparticles in hard water
US20080067069A1 (en) 2006-06-22 2008-03-20 Siemens Water Technologies Corp. Low scale potential water treatment
US8017016B2 (en) * 2006-07-07 2011-09-13 Sims Carl W Method and apparatus for pervaporation control in chromatographic systems
JP2010502425A (ja) * 2006-08-30 2010-01-28 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション 膜を評価するシステム及び方法並びに膜濾過装置
US7744760B2 (en) 2006-09-20 2010-06-29 Siemens Water Technologies Corp. Method and apparatus for desalination
JP4785725B2 (ja) * 2006-12-14 2011-10-05 旭化成メディカル株式会社 膜型ウイルス除去フィルターの完全性試験自動測定装置及びその制御方法
JP5079372B2 (ja) * 2007-04-09 2012-11-21 日東電工株式会社 膜分離方法および膜分離装置
GB0717102D0 (en) * 2007-09-04 2007-10-10 Fujifilm Imaging Colorants Ltd Process
BRPI0819884A2 (pt) 2007-11-30 2016-05-10 Siemens Water Tech Corp método para tratamento de água salgada, sistema de tratamento de água e dispositivo de separação acionado eletricamente
AP3017A (en) * 2008-01-10 2014-10-31 Ide Technologies Ltd Desalination system and elements thereof
EP2088127A1 (de) 2008-02-11 2009-08-12 Sansystems Bioline GesmbH Ultrafiltrationsverfahren für Rohwasser zur Trinkwassergewinnung mit integriertem Verfahren zur Bestimmung von Kapillardefekten
CN102015076A (zh) * 2008-02-19 2011-04-13 Abb研究有限公司 膜分离过程的在线性能管理
MX2010010844A (es) * 2008-04-03 2010-11-01 Siemens Water Tech Corp Sistema y metodo de baja energia para desalinizar agua de mar.
US7972515B1 (en) * 2008-10-10 2011-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy In situ membrane integrity test
US8991235B2 (en) * 2009-05-07 2015-03-31 Dow Global Technologies Llc Method of testing membranes and membrane-based systems
CN102596376B (zh) * 2009-10-19 2014-11-19 陶氏环球技术有限责任公司 测试螺旋卷组件的完整性的方法
US9314742B2 (en) 2010-03-31 2016-04-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for reverse osmosis predictive maintenance using normalization data
US8221628B2 (en) 2010-04-08 2012-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system to recover waste heat to preheat feed water for a reverse osmosis unit
US8505324B2 (en) 2010-10-25 2013-08-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Independent free cooling system
US8430949B2 (en) 2011-03-25 2013-04-30 Idex Health & Science Llc Apparatus for pervaporation control in liquid degassing systems
US8668763B2 (en) 2011-03-25 2014-03-11 Idex Health & Science Llc Apparatus for pervaporation control in liquid degassing systems
US8440003B2 (en) 2011-03-25 2013-05-14 Idex Health & Science, Llc Apparatus for pervaporation control in liquid degassing systems
JP2012225755A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Mihama Kk 放射性汚染水処理システムおよび艀型放射性汚染水処理施設ならびに放射性汚染水処理方法および艀上放射性汚染水処理方法
AU2012279277A1 (en) 2011-07-01 2013-04-18 Evoqua Water Technologies Pte. Ltd. Electrodesalination system and method
KR101294599B1 (ko) * 2011-08-25 2013-08-09 고려대학교 산학협력단 분산분석 공정을 이용한 해수담수화용 역삼투막의 성능분석 방법 및 이를 수행하는 분석장치
CN103304003B (zh) 2012-03-12 2015-01-07 通用电气公司 脱盐系统和方法
DE102012216772A1 (de) * 2012-09-19 2014-03-20 Krones Aktiengesellschaft Überprüfung eines Membranmoduls einer Filtrationsanlage
KR102090864B1 (ko) 2012-10-02 2020-03-18 가부시키가이샤 르네상스 에너지 리서치 Co2 촉진 수송막 및 그 제조 방법 그리고 co2 분리 방법 및 장치
TWI602834B (zh) * 2012-10-22 2017-10-21 住友化學股份有限公司 共聚物及二氧化碳分離膜
CN103100312B (zh) * 2012-12-10 2015-01-07 西安交通大学 一种分离酸性气体的含氨基共聚物膜的制备方法
CN103071390B (zh) * 2013-02-06 2014-09-03 甘肃中医学院 超滤和膜萃取耦合技术纯化几类天然物质的系统及方法
WO2014157069A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 株式会社ルネッサンス・エナジー・リサーチ Ｃｏ２促進輸送膜、その製造方法及び当該製造方法に用いられる樹脂組成物、並びに、ｃｏ２分離モジュール、ｃｏ２分離方法及び装置
WO2014204291A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Universiti Teknologi Petronas Parameters prediction and simulation of hollow fiber membrane system
CN103694406B (zh) * 2013-12-13 2015-12-02 山东大学 一种可追踪聚合物及其制备方法与应用
JP6245443B2 (ja) * 2014-03-27 2017-12-13 三浦工業株式会社 水処理剤
JP6245444B2 (ja) * 2014-03-27 2017-12-13 三浦工業株式会社 水処理剤
AU2016296712B2 (en) * 2015-07-20 2022-03-10 Ecolab Usa Inc. Methods of conditioning membranes
CN107867995B (zh) * 2016-09-23 2020-12-29 中国石油化工股份有限公司 含乙酰丙酸类化合物流体的提浓设备
US11421152B2 (en) 2017-07-31 2022-08-23 Dow Global Technologies Llc Tagged treatment polymers for monitoring antiscalant concentrations in industrial water systems
US20200165513A1 (en) * 2017-07-31 2020-05-28 Dow Global Technologies Llc Fluorescent polymers for monitoring antiscalant concentrations in industrial water systems
US11319231B2 (en) 2017-07-31 2022-05-03 Dow Global Technologies Llc Method for monitoring fluorescent polymer antiscalants in industrial water systems
WO2019027609A1 (en) * 2017-07-31 2019-02-07 Dow Global Technologies Llc MONITORING AND CONTROL OF DETERMINATION OF PROCESSED POLYMERS IN INDUSTRIAL WATER DISTRIBUTION SYSTEMS
JP6278227B1 (ja) * 2017-11-16 2018-02-14 三浦工業株式会社 用水の処理方法
JP6278226B1 (ja) * 2017-11-16 2018-02-14 三浦工業株式会社 用水の処理方法
AU2019226561A1 (en) 2018-03-02 2020-09-17 Ecolab Usa Inc. Ultralow range fluorometer calibration
JP6865332B1 (ja) 2018-04-23 2021-04-28 ノリア ウォーター テクノロジーズ，インコーポレイテッド リアルタイム膜表面監視方法及び装置
US11203536B1 (en) 2018-08-13 2021-12-21 Garratt-Callahan Company Use of hollow fiber filtration in conjunction with precipitant technologies to reclaim water from complex aqueous waste streams
US11759752B2 (en) 2018-12-21 2023-09-19 Ecolab Usa Inc. Quick tracer injection for monitoring osmosis membrane integrity
JP7217163B2 (ja) * 2019-02-05 2023-02-02 三菱ケミカル・クリンスイ株式会社 浄水器の展示方法
WO2021087349A1 (en) 2019-11-01 2021-05-06 Ecolab Usa Inc. Accurate biocide dosing for low concentration membrane biofouling control applications
US11565959B2 (en) 2020-04-15 2023-01-31 Evoqua Water Technologies Llc Cooling pond water treatment system
US11772051B2 (en) 2020-04-20 2023-10-03 Ecolab Usa Inc. Charge neutral biocide dosing control for membrane biofouling control applications
WO2022155558A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 Ecolab Usa Inc. Systems and techniques for cleaning pressure membrane systems using a water-in-air cleaning stream

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59136631A (ja) * 1983-01-26 1984-08-06 Daicel Chem Ind Ltd 膜分離装置のリ−ク検出方法
US4783314A (en) 1987-02-26 1988-11-08 Nalco Chemical Company Fluorescent tracers - chemical treatment monitors
US4992380A (en) 1988-10-14 1991-02-12 Nalco Chemical Company Continuous on-stream monitoring of cooling tower water
US5128419A (en) * 1990-08-20 1992-07-07 Nalco Chemical Company Synthesis of tagged polymers by post-polymerization (trans) amidation reaction
US5216086A (en) * 1990-08-20 1993-06-01 Nalco Chemical Company Synthesis of tagged polymers by post-polymerization (trans)amidation reaction
DE4036918A1 (de) * 1990-11-20 1992-05-21 Krupp Maschinentechnik Verfahren zur anpassung des arbeitsverhaltens eines schlagwerks an die haerte des zerkleinerungsmaterials und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US5171450A (en) * 1991-03-20 1992-12-15 Nalco Chemical Company Monitoring and dosage control of tagged polymers in cooling water systems
US5304800A (en) 1992-11-10 1994-04-19 Nalco Chemical Company Leak detection and responsive treatment in industrial water processes
US6017459A (en) * 1993-03-08 2000-01-25 Nalco Chemical Company Apparatus and method for the monitoring of membrane deposition
US5320967A (en) 1993-04-20 1994-06-14 Nalco Chemical Company Boiler system leak detection
US5411889A (en) * 1994-02-14 1995-05-02 Nalco Chemical Company Regulating water treatment agent dosage based on operational system stresses
US5435969A (en) * 1994-03-29 1995-07-25 Nalco Chemical Company Monitoring water treatment agent in-system concentration and regulating dosage
US5714387A (en) 1994-12-22 1998-02-03 Nalco Chemical Company Tracer technology for dust control
DE69732154T2 (de) * 1996-01-18 2005-12-15 Rohm And Haas Co. Verfahren zum Nachweis von Polymeren in wässerigen Systemen
CA2186963C (en) * 1996-10-01 1999-03-30 Riad A. Al-Samadi High water recovery membrane purification process
JPH10282410A (ja) 1997-04-04 1998-10-23 Hinode:Kk Ｃｃｔｖ用レンズ
US5986030A (en) 1997-04-15 1999-11-16 Nalco Chemical Company Fluorescent water soluble polymers
JP4058657B2 (ja) * 1998-10-05 2008-03-12 東洋紡績株式会社 選択透過性膜モジュールのリーク検査方法
JP2000171397A (ja) * 1998-12-04 2000-06-23 Touzai Kagaku Sangyo Kk 水処理用薬品の濃度管理方法
US6358746B1 (en) * 1999-11-08 2002-03-19 Nalco Chemical Company Fluorescent compounds for use in industrial water systems
US6312644B1 (en) * 1999-12-16 2001-11-06 Nalco Chemical Company Fluorescent monomers and polymers containing same for use in industrial water systems
US6329165B1 (en) 1999-12-30 2001-12-11 Nalco Chemical Company Measurement and control of sessile and planktonic microbiological activity in industrial water systems
US6645428B1 (en) * 2000-04-27 2003-11-11 Ondeo Nalco Company Fluorescent monomers and tagged treatment polymers containing same for use in industrial water systems

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106061521A (zh) * 2014-01-03 2016-10-26 伊丽莎白·里纳尔迪·申克尔 用于浓缩母乳的方法和设备
CN109896680A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 高含盐废水荧光示踪分盐方法及系统
CN109896680B (zh) * 2017-12-08 2023-12-19 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 高含盐废水荧光示踪分盐方法及系统
CN108299247A (zh) * 2018-01-31 2018-07-20 山东大学 一种水溶性荧光单体8-(烯丙氧基)-1，3，6-芘三磺酸及其制备方法

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CA2478380A1 (en) 2003-10-09
US6730227B2 (en) 2004-05-04
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