ES2830574T3 - Método de monitorear y controlar una corriente de procesamiento de aguas residuales - Google Patents

Método de monitorear y controlar una corriente de procesamiento de aguas residuales Download PDF

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Abstract

Un método para detectar la presencia y cantidades de contaminantes específicos en al menos un líquido que comprende las etapas de: proporcionar un volumen de líquido, llevar a cabo un método de detección de contaminación capaz de medir la cantidad de turbidez en el volumen de líquido e inferir de eso la cantidad de turbidez que causan los contaminantes dentro del líquido, seleccionar un factor de corrección identificando cuál de una serie de factores de corrección predeterminados se corresponde con el grado en que la cantidad de turbidez medida dispersa la luz proveniente de un indicador específico y, por lo tanto, altera la cantidad de cambio en la fluorescencia que ocurre dentro del líquido específico cuando el indicador está en presencia de aceite, introducir el indicador específico en el líquido, medir el cambio en la fluorescencia emitida al introducir el indicador específico en el líquido, corregir el cambio medido en la fluorescencia ajustando el cambio medido de acuerdo con el factor de corrección seleccionado, calcular la cantidad de aceite dentro del líquido a partir del cambio de fluorescencia medido corregido, y calcular la cantidad de contaminante no aceitoso dentro del líquido restando la cantidad calculada de aceite de la cantidad calculada de contaminantes que causan turbidez, en donde el indicador es sensible a la polaridad y muestra propiedades detectables cuando está en agua y en presencia de aceite pero no cuando está en agua sin aceite.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de monitorear y controlar una corriente de procesamiento de aguas residuales
Referencia cruzada con solicitudes relacionadas
No aplica.
Declaración con respecto a la investigación o desarrollo patrocinado por el gobierno federal
No aplica.
Antecedentes de la Invención
La presente invención se refiere en general a métodos, aparatos y composiciones de materia útiles en el procesamiento de aguas residuales. Varios procesos industriales dan como resultado numerosas formas de contaminación que se acumulan en las aguas residuales, como grasas y aceites. Esta contaminación es problemática ya que complica la manera en que se pueden eliminar las aguas residuales. Hay varias técnicas disponibles para eliminar los aceites y grasas contaminantes, pero dependen de saber qué tipo y qué cantidad de diversos contaminantes están presentes en un volumen de aguas residuales.
Existen varios métodos de la técnica anterior para determinar el contenido de contaminantes de las aguas residuales. Estos métodos incluyen análisis gravimétrico, mediciones directas (como el método 1664 de la EPA de Estados Unidos), métodos colorimétricos, métodos UV, métodos fluorescentes, absorción de infrarrojos y cromatografía de gases. Muchos de estos métodos se describen tanto en línea como fuera de línea en la solicitud de patente internacionalWO 2010/007390 A2.US5400137describe el uso combinado de fluorescencia superficial y mediciones de turbidez superficial para determinar la concentración de sólidos suspendidos y materiales fluorescentes disueltos y dispersos en aguas residuales. Las mediciones de fluorescencia se corrigen por los efectos de la turbidez utilizando un cálculo de fluorescencia frente a turbidez.
De estos métodos, un enfoque particularmente interesante es el uso de tintes fluorescentes sensibles a la polaridad. Estos tintes interactúan de manera que cuando están presentes aceites particulares, emiten una fluorescencia detectable pero no fluorescen cuando esos tintes están ausentes. Sin embargo, este método adolece de dificultades de detección porque la interferencia de fondo y la interacción de múltiples tipos de aceite dan como resultado lecturas de fluorescencia confusas y poco fiables.
Por tanto, es útil y deseable proporcionar métodos y aparatos para detectar mejor la presencia de aceites y grasas en las aguas residuales.
Breve resumen de la invención
Al menos una realización de la invención está dirigida a un método para detectar con precisión la presencia y cantidades de contaminantes específicos en al menos un líquido que comprende las etapas de: 1 ) proporcionar un volumen de líquido, 2 ) realizar un método de detección de contaminación capaz de medir la cantidad de turbidez en el volumen de líquido e inferir a partir de eso la cantidad de turbidez que causa los contaminantes dentro del líquido, 3) seleccionar un factor de corrección identificando cuál de una serie de factores de corrección predeterminados se corresponde con el grado en que la cantidad de turbidez medida dispersa la luz proveniente de un indicador específico y, por lo tanto, altera la cantidad de cambio en la fluorescencia que ocurre dentro del líquido específico cuando el indicador está en presencia de un aceite, 4) introducir el indicador específico en el líquido, 5) medir el cambio de fluorescencia emitido al introducir el indicador específico en el líquido, 6 ) corregir el cambio de fluorescencia medido ajustando el cambio medido de acuerdo con el factor de corrección seleccionado, 7) calcular la cantidad de aceite dentro del líquido a partir del cambio medido corregido en la fluorescencia, y 8 ) calcular la cantidad de contaminante no aceitoso dentro del líquido restando la cantidad calculada de aceite de la cantidad calculada de contaminantes que causan turbidez, en donde el indicador es sensible a la polaridad y muestra propiedades detectables cuando está en agua y en presencia de aceite pero no cuando en agua sin aceite. La fluorescencia del indicador puede apagarse cuando está en presencia de aceite o aumentarse cuando está en presencia de aceite. El método puede comprender además la etapa de medir el indicador antes y después de añadir el producto químico de eliminación de contaminantes no polares y usar la diferencia en las medidas para determinar la cantidad de contaminantes no polares en el líquido. El líquido puede seleccionarse de la lista que consiste en: efluente o afluente clarificador de aguas residuales, agua, alcohol y cualquier combinación de los mismos. El método puede comprender además el uso de una fuente de emisión óptica, que emite luz al líquido facilitando de esta manera la detección de las propiedades del indicador. Las propiedades detectables pueden detectarse mediante un aparato construido y dispuesto para detectar en un ajuste particular seleccionado de la lista que consiste en: longitud de onda, intensidad de emisión, absorbancia de luz o energía emitida, y cualquier combinación de los mismos. La turbidez no aceitosa puede identificarse como partículas sólidas. El método puede comprender además la etapa de añadir una sustancia química funcional al líquido en respuesta al contaminante detectado, la sustancia química funcional es una que sea particularmente adecuada para remediar la presencia del contaminante particular detectado. La sustancia química funcional puede seleccionarse de la lista que consiste en: biocidas, dispersantes, floculantes, tensioactivos, emulsionantes, desemulsionantes, inorgánicos, ácidos, base, inhibidores de corrosión, agua y disolvente. El líquido puede ser una muestra desviada de una corriente de proceso y la detección se realiza en la muestra. La detección se puede realizar de forma continua y la detección del indicador se optimiza para un flujo específico de líquido que pasa por un sensor. El método puede comprender además el uso de equipo de control en conexión informativa con las detecciones en donde el equipo de control recibe datos de la detección y libera apropiadamente al menos una sustancia química funcional en el líquido. El material que causa la turbidez puede emitir su propia fluorescencia y el factor de corrección tiene en cuenta la turbidez emitida por la fluorescencia.
En la presente descripción se describen características y ventajas adicionales, y serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.
Descripción detallada de la invención
Las siguientes definiciones se proporcionan para determinar cómo se deben interpretar los términos utilizados en esta solicitud y, en particular, cómo deben interpretarse las reivindicaciones. La organización de las definiciones es solo por conveniencia y no pretende limitar ninguna de las definiciones a ninguna categoría en particular.
"Muestra a granel” se refiere a una muestra cuyos constituyentes no se han separado específicamente, excepto que la muestra a granel puede incluir una separación basada en el tamaño.
"Aceite” se refiere a cualquier líquido que tenga una viscosidad más alta que el agua e incluye, pero no se limita a, hidrocarburos líquidos y grasas.
“ sensible a la polaridad” se refiere a una composición de materia (que incluye pero no se limita a un tinte) que tiene una absorbancia cambiante y/o una longitud de onda de emisión de fluorescencia dependiendo de la polaridad de su entorno y/o la presencia de materiales hidrófobos.
"Solvatocromático " se refiere a una composición de materia (que incluye pero no se limita a un tinte) que tiene una absorbancia cambiante y/o una longitud de onda de emisión de fluorescencia dependiendo de la polaridad de su entorno.
"Indicador” se refiere a una composición de materia que reacciona a la presencia de un aceite dentro de otro líquido cambiando el grado en donde emite luz fluorescente, el cambio puede ser un aumento, disminución, iniciación y/o terminación de la fluorescencia.
"Turbidez” se refiere a la medida en que hay una disminución en la transparencia de un líquido debido a la presencia de materiales que reducen la transparencia dentro del líquido, dichos materiales incluyen pero no se limitan a aceite, materia sólida en partículas, materia disuelta, materia dispersa y cualquier combinación del mismo, los cambios en la turbidez pueden acompañar o no a los cambios en la viscosidad u otras propiedades del líquido.
"Proceso de aguas residuales” se refiere a cualquier proceso en donde el afluente de aguas residuales se trata y se libera como efluente.
En el caso de que las definiciones anteriores o una descripción establecida en otra parte de esta solicitud sea inconsistente con un significado (explícito o implícito) que se usa comúnmente o en un diccionario, la solicitud y los términos de la reivindicación en particular se entenderán interpretados de acuerdo con el definición o definición o descripción en esta aplicación, y no de acuerdo con la definición común del diccionario. A la luz de lo anterior, en el caso de que un término solo pueda entenderse si es interpretado por un diccionario, si el término está definido porla Enciclopedia Kirk-Othmer de Tecnología Química, 5ta Edición, (2005), (Publicado por Wiley, John & Sons, Inc.) esta definición dice cómo se definirá el término en las reivindicaciones.
La presente invención se refiere en general a un método y aparato para usar uno o más sensores para controlar la alimentación de sustancias químicas funcionales a un proceso de manipulación de aguas residuales. En al menos una realización, se detectan dos o más propiedades de un volumen de agua residual y, en respuesta a las propiedades detectadas, se añaden uno o más sustancias químicas funcionales al agua residual. Las propiedades incluyen, pero no se limitan a, cualquier combinación de algunos o todos de: turbidez, sólidos en suspensión, extracción con solvente, potencial de flujo, TOC (carbono orgánico total), DBO (demanda biológica de oxígeno), ORP (potencial de reducción de oxígeno), pH, temperatura, flujo de líquido, flujo másico, absorbancia de varios espectros de luz y fluorescencia. Las sustancias químicas funcionales incluyen, pero no se limitan a, biocidas, dispersantes, floculantes, tensioactivos, emulsionantes, desemulsionantes, ácido, base, inhibidores de corrosión, agua y disolvente.
Al observar dos o más parámetros, se supera un problema al que se enfrentan muchos métodos de la técnica anterior. Debido a que ninguna medición única puede dar cuenta de todos los tipos de contaminantes en las aguas residuales, los métodos de la técnica anterior que utilizan un solo método de detección proporcionarían resultados incompletos.
Por ejemplo, TSS se usa comúnmente para contabilizar el nivel de contaminación de sólidos en las aguas residuales. Sin embargo, TSS no tendrá en cuenta la grasa y el aceite. En al menos una realización, se lleva a cabo una medición de TSS así como un proceso de extracción con solvente para tener en cuenta también los aceites y grasas.
En al menos una realización, al menos uno de los parámetros se detecta colocando una molécula indicadora en el agua. Una molécula indicadora es una molécula que experimenta un cambio detectable cuando un contaminante particular está presente en un volumen de agua. En al menos una realización, la molécula es un indicador solvatocromático. En al menos una realización, el cambio detectable en el indicador es detectable usando al menos una espectroscopia de fluorescencia y espectroscopia de absorbancia. En al menos una realización, el indicador es uno del tipo descrito en, y se usa de la manera descrita ensolicitud de patente publicada en Estados Unidos 2009/0260767y/osolicitud de patente de Estados Unidos 12/405797.
En al menos una realización, el método para detectar con precisión la presencia y cantidades de contaminantes específicos en al menos un líquido comprende las siguientes etapas:
proporcionar un volumen de líquido,
realizar un método de detección de contaminación capaz de medir la cantidad de turbidez en el volumen de líquido, seleccionar un factor de corrección identificando cuál de una serie de factores de corrección predeterminados se corresponde con el grado en que la cantidad de turbidez medida dispersa la luz proveniente de un indicador específico y, por lo tanto, altera la cantidad de cambio en la fluorescencia que ocurre dentro del líquido específico cuando el indicador está en presencia de aceite,
introducir la molécula indicadora en el líquido,
medir el cambio en la fluorescencia emitida al introducir la primera molécula indicadora en el líquido, corregir el cambio medido en la fluorescencia ajustando el cambio medido de acuerdo con el factor de corrección seleccionado,
calcular la cantidad de aceite dentro del líquido a partir del cambio de fluorescencia medido corregido, y calcular la cantidad de contaminante no aceitoso dentro del líquido restando la cantidad calculada de aceite de la cantidad calculada de turbidez.
Este método permite determinar la cantidad de turbidez causada por el aceite y la cantidad de partículas dispersas. Supera problemas previos que resultaban de la turbidez que interfiere con los efectos de la molécula indicadora y, por lo tanto, proporciona lecturas de fluorescencia incorrectas.
En al menos una realización se usa más de un indicador. Esto aborda situaciones en las que un solo indicador no es preciso en presencia de todo tipo de contaminantes. En al menos una realización, el indicador es sensible a la polaridad.
En al menos una realización, se usa una combinación de sensores para determinar la demanda de sustancias químicas funcionales y/o para controlar la dosificación de dichos productos químicos. En al menos una realización, la molécula indicadora se usa para determinar el nivel de contaminantes hidrófobos en la corriente del proceso. La descarga de materiales hidrófobos es importante no solo desde el punto de vista de la regulación, sino que también puede afectar negativamente la actividad biológica en las cuencas aeróbicas. Por lo tanto, el uso de un indicador solvatocromático se usa además de las mediciones convencionales como un medio para determinar el nivel de contaminación hidrófoba en una corriente de proceso que se usará en un sistema que controla la dosis de sustancias químicas funcionales añadidas para limpiar las aguas de proceso. En al menos una realización, la molécula indicadora puede requerir el uso de espectroscopía de fluorescencia, espectroscopía de absorbancia o una combinación de las dos mediciones. La medición de la contaminación hidrófoba también puede resultar más precisa con el uso de más de un tinte indicador. Las aguas residuales pueden contener sustancias que pueden interferir con la medición de la emisión de fluorescencia o superponerse con el pico de absorción de un indicador. Por lo tanto, el uso de más de un tipo de colorante indicador es más favorable para determinar el nivel de contaminación hidrófoba en una corriente de proceso, especialmente si los medios de medición son diferentes (fluorescencia frente a absorbancia).
En al menos una realización, para medir adecuadamente la emisión de fluorescencia usando un indicador solvatocromático, se personaliza un fluorómetro para configuraciones particulares de longitud de onda, excitación y ganancia. En al menos una realización, la muestra de agua que se mide está en línea y el fluorómetro está personalizado para una tasa de flujo y una tasa de dosis de indicador particulares. Debido a que la intensidad máxima de un ojo sensible a la polaridad está relacionada con cuán hidrófobo es el contaminante particular, en al menos una realización el fluorómetro está construido y dispuesto para medir la intensidad cambiante de la fluorescencia y la longitud de onda de emisión cambiante. En al menos una realización, el fluorómetro está construido y dispuesto para compensar los cambios en estas detecciones en compensación por el medio que rodea al tinte.
En al menos una realización, se proporciona al indicador una cantidad de tiempo suficiente para interactuar con el contaminante antes de que concluya el proceso de detección.
En al menos una realización, después de que se agrega el indicador a una muestra de agua, se agrega al menos un químico funcional a la muestra, lo que disminuye la presencia de contaminantes no polares conocidos. La detección del indicador a menudo se mejora al reducir la presencia de contaminantes no polares, que de otro modo podrían interferir con el indicador.
En al menos una realización, las propiedades detectables de un indicador se observan tanto antes como después de que se agregue una sustancia química funcional a la muestra, lo que disminuye la presencia de contaminantes no polares conocidos para determinar la cantidad de contaminantes no polares dentro de la muestra.
En al menos una realización, la muestra a analizar es el efluente y/o el afluente de un clarificador de aguas residuales. (también agregue DAF, tanque de aireación, membrana)
En al menos una realización, el indicador se mezcla con un disolvente antes de su introducción en un volumen de agua.
Las detecciones del indicador se pueden realizar de acuerdo con un programa predeterminado, de forma intermitente o continua. En al menos una realización, el volumen de aguas residuales se analiza mediante un analizador de mano. En al menos una realización, el indicador se añade directamente a un tanque o tubería que contiene aguas residuales. En al menos una realización, el volumen analizado es una muestra desviada de la corriente de proceso. En al menos una realización, los resultados de la detección se alimentan al equipo de control, que añaden de forma apropiada sustancias químicas funcionales a la corriente del proceso de aguas residuales en respuesta a los resultados de la detección y para remediarlos. En al menos una realización, este equipo de control y detección forma un lazo de control cerrado.
En al menos una realización, para medir correctamente la emisión de fluorescencia utilizando un indicador solvatocromático, se personaliza un fluorómetro para las longitudes de onda de excitación y emisión adecuadas, los ajustes de ganancia y, en el caso de la medición en línea, la tasa de flujo adecuada de la muestra a través del fluorómetro y dosis de indicador solvatocromático. Debido a la naturaleza de los colorantes solvatocromáticos, se espera que la longitud de onda de emisión tenga una intensidad máxima que dependa del grado de hidrofobicidad de la muestra. Por lo tanto, el fluorómetro debe configurarse para medir tanto la intensidad de fluorescencia fluctuante como la emisión cambiante máx. dependiendo del medio que rodea al tinte.
Al usar la salida de una combinación de las señales mencionadas anteriormente, la presente invención también proporciona un método para medir la efectividad de uno o más sustancias químicas que disminuyen la cantidad de uno o más contaminantes en un proceso de aguas residuales: (a) monitorizar uno o más tipos de contaminantes en un proceso de aguas residuales que comprende: obtener una muestra a granel de fluido de dicho proceso de aguas residuales; seleccionar un tinte solvatocromático que sea capaz de interactuar con dichos contaminantes en dicho fluido y proporcionar una señal óptica en dicho fluido; añadir dicho tinte a dicho fluido y dejar una cantidad de tiempo suficiente para que dicho tinte interactúe con dichos contaminantes en dicho fluido; medir la fluorescencia, absorbancia o desplazamiento espectral del tinte en dicho fluido; y correlacionar la respuesta del tinte con la concentración de dichos contaminantes; (b) añadir una o más sustancias químicas a dicho proceso de aguas residuales que disminuyen la cantidad de dichos contaminantes no polares en dicho proceso de aguas residuales; (c) volver a medir la cantidad de contaminantes en dicho proceso de aguas residuales realizando la etapa (a) al menos una vez más; y (d) controlar opcionalmente la cantidad de dichas sustancias químicas que se añaden a dicho proceso de aguas residuales. En al menos una realización, el proceso se aplica para medir la efectividad de una o más sustancias químicas que disminuyen la cantidad de uno o más contaminantes en un proceso de aguas residuales utilizando las otras señales mencionadas anteriormente, como turbidez, sólidos en suspensión, extracción con solvente, potencial de flujo, TOC, DBO, ORP, pH, temperatura o absorbancia.
En al menos una realización, el método implica monitorear uno o más tipos de materiales apolares en un proceso de aguas residuales que comprende: (a) obtener una muestra de fluido de dicho proceso de aguas residuales; (b) seleccionar un colorante solvatocromático que sea capaz de interactuar con dichos materiales apolares en dicho fluido y proporcionar una señal óptica en dicho fluido; (c) añadir dicho tinte a dicho fluido y dejar una cantidad de tiempo suficiente para que dicho tinte interactúe con dichos materiales apolares en dicho fluido; (d) medir la fluorescencia, absorbancia o desplazamiento espectral del tinte en dicho fluido; (e) correlacionar la respuesta óptica del tinte con la concentración de dichos contaminantes; y (f) controlar opcionalmente la cantidad de una o más sustancias químicas añadidas a dicho proceso de aguas residuales que reducen, separan o inactivan dichos materiales apolares.
En al menos una realización, el método es para monitorear uno o más tipos de materiales apolares en un proceso de aguas residuales que comprende: (a) obtener una muestra de fluido de dicho proceso de aguas residuales; (b) seleccionar un colorante solvatocromático que sea capaz de interactuar con dichos materiales apolares en dicho fluido y proporcionar una señal óptica en dicho fluido; (c) añadir dicho tinte a dicho fluido y dejar una cantidad de tiempo suficiente para que dicho tinte interactúe con dichos materiales apolares en dicho fluido; (d) medir la fluorescencia, absorbancia o desplazamiento espectral del tinte en dicho fluido; (e) correlacionar la respuesta óptica del tinte con la concentración de dichos contaminantes; y (f) controlar opcionalmente la cantidad de una o más sustancias químicas añadidas a dicho proceso de aguas residuales que reducen, separan o inactivan dichos materiales apolares.
En al menos una realización, el método es para monitorear uno o más tipos de una o más sustancias químicas que disminuyen la cantidad de uno o más contaminantes no polares en un proceso de aguas residuales: (a) monitorizar uno o más tipos de contaminantes en un proceso de aguas residuales que comprende: obtener una muestra a granel de fluido de dicho proceso de aguas residuales; seleccionar un tinte solvatocromático que sea capaz de interactuar con dichos contaminantes en dicho fluido y proporcionar una señal óptica en dicho fluido; añadir dicho tinte a dicho fluido y dejar una cantidad de tiempo suficiente para que dicho tinte interactúe con dichos contaminantes en dicho fluido; medir la fluorescencia, absorbancia o desplazamiento espectral del tinte en dicho fluido; y correlacionar la respuesta del tinte con la concentración de dichos contaminantes; (b) añadir una o más sustancias químicas a dicho proceso de aguas residuales que disminuyen la cantidad de dichos contaminantes no polares en dicho proceso de aguas residuales; (c) volver a medir la cantidad de contaminantes en dicho proceso de aguas residuales realizando la etapa (a) al menos una vez más; y (d) controlar opcionalmente la cantidad de dichas sustancias químicas que se añaden a dicho proceso de aguas residuales.
Es importante señalar que la técnica se puede utilizar de forma discontinua, donde se toma una muestra del proceso y se mide ocasionalmente, o de forma continua donde la medición se realiza en una corriente secundaria que se trata con el colorante solvatocromático.
En al menos una realización, los tintes que se añaden a la muestra pueden teñir o interactuar con los contaminantes apolares, por ejemplo, aceite, lubricante, grasas, tensioactivos.
En al menos una realización, también se mide la turbidez del fluido. En una realización adicional, la turbidez de dicho fluido se mide antes y después de la adición de dichas sustancias químicas. En otra realización, la muestra se toma de un punto de muestra diluido de un proceso de aguas residuales, por ejemplo, el efluente del clarificador. En una realización adicional, el punto de muestra es el influente de un clarificador. El razonamiento postulado para este punto de recolección/muestreo es que el desempeño del paso de clarificación/separación puede monitorearse midiendo la concentración de contaminantes no polares en el afluente y el efluente.
En al menos una realización, el tinte añadido a una muestra tiene una cantidad de tiempo suficiente para interactuar con los contaminantes en el fluido antes de su medición fluorescente. Un experto en la técnica podría determinar una cantidad de tiempo suficiente para dicha interacción sin una experimentación indebida.
En una realización, el tinte se mezcla con un disolvente antes de su adición a dicho fluido. Un experto en la técnica podría determinar un tiempo adecuado para mezclar sin experimentación indebida.
En otra realización, los contaminantes apolares se seleccionan del grupo que consiste en: aceite, grasa, hidrocarburos apolares a base de aceite, anfifilos, grasas, ácidos grasos, aromáticos, tensioactivos, polímeros y una combinación de los mismos.
En otra realización, el método es un método en línea y/o un método de muestreo por lotes.
En otra realización, la medición óptica (absorbancia, fluorescencia) se realiza de forma predeterminada, intermitente y/o continua. Por ejemplo, se puede utilizar una celda de flujo como medio para medir la fluorescencia o absorbancia de dichos contaminantes apolares. Más específicamente, en una realización, un proceso de medición comprende: la adición de uno o más indicadores ópticos a una muestra obtenida de un proceso de aguas residuales antes de su medición óptica en dicha celda de flujo. Un experto en la materia sería capaz de llevar a cabo este proceso sin una experimentación indebida. Por ejemplo, se podrían utilizar análisis de inyección de flujo y/o técnicas de análisis de inyección de secuencia para llevar a cabo el protocolo de medición mencionado anteriormente.
En otra realización, la medición óptica se realiza con un espectrómetro de mano. Se puede realizar una medición óptica con otros tipos de fluorómetros o espectrómetros de absorbancia.
La presente invención también proporciona un método para medir la eficacia de una o más sustancias químicas que separan los materiales no polares de un proceso de aguas residuales. La información sobre la cantidad de contaminantes no polares en un fluido se puede utilizar para formar un lazo de control para la adición de una o más sustancias químicas, que se pueden usar para controlar la cantidad de contaminantes no polares.
En una realización, la metodología para monitorizar los contaminantes apolares puede medirse mediante la metodología de fluorescencia, absorbancia o desplazamiento espectral antes mencionada y sus diversas realizaciones.
En otra realización, se mide una determinación de la cantidad de contaminantes no polares mediante el protocolo mencionado anteriormente, luego, posteriormente a esta etapa, se agrega una o más sustancias químicas al proceso de aguas residuales para tratar los contaminantes, por ejemplo, aumento/disminución de sustancias químicas para la separación de contaminantes o cambio en el programa de tratamiento químico para la separación de contaminantes, y luego, posteriormente a la etapa de tratamiento, una nueva medición de la cantidad de contaminantes en dicho proceso de aguas residuales mediante el protocolo mencionado anteriormente.
En otra realización, las sustancias químicas son al menos uno de los siguientes: un coagulante; un floculante; un dispersante; un ácido un inorgánico; un desemulsionante; y un tensioactivo.
Aunque esta invención puede realizarse de muchas formas diferentes, se describen en detalle en la presente descripción realizaciones preferidas específicas de la invención. La presente descripción es una ejemplificación de los principios de la invención y no se intenta limitar la invención a las modalidades particulares ilustradas.
Se intenta que la descripción anterior sea ilustrativa y no exhaustiva. Esta descripción sugerirá muchas variaciones y alternativas a un experto en esta materia. Se intenta que todas estas alternativas y variaciones se incluyan dentro del alcance de las reivindicaciones donde el término "que comprende" significa "que incluye, pero no limitado a". Aquellos familiarizados con la materia pueden reconocer otros equivalentes a las modalidades específicas descritas en la presente descripción cuyos equivalentes también se intenta sean abarcados por las reivindicaciones.
Todos los intervalos y parámetros descritos en la presente descripción se entienden como abarcadores de cualquiera y todos los subintervalos sumados a la presente, y cada número entre los puntos finales. Por ejemplo, se debe considerar que un intervalo establecido de "1 a 10 " incluye todos y cada uno de los subintervalos entre (e inclusive) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10 ; es decir, todos los subintervalos que comienzan con un valor mínimo de 1 o más (por ejemplo, 1 a 6,1) y terminan con un valor máximo de 10 o menos (por ejemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8 , 4 a 7), y finalmente a cada número 1,2, 3, 4, 5, 6 , 7, 8 , 9 y 10 contenido dentro del intervalo.
Esto completa la descripción de las modalidades preferidas y alternativas de la invención.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un método para detectar la presencia y cantidades de contaminantes específicos en al menos un líquido que comprende las etapas de:
    proporcionar un volumen de líquido,
    llevar a cabo un método de detección de contaminación capaz de medir la cantidad de turbidez en el volumen de líquido e inferir de eso la cantidad de turbidez que causan los contaminantes dentro del líquido, seleccionar un factor de corrección identificando cuál de una serie de factores de corrección predeterminados se corresponde con el grado en que la cantidad de turbidez medida dispersa la luz proveniente de un indicador específico y, por lo tanto, altera la cantidad de cambio en la fluorescencia que ocurre dentro del líquido específico cuando el indicador está en presencia de aceite,
    introducir el indicador específico en el líquido,
    medir el cambio en la fluorescencia emitida al introducir el indicador específico en el líquido, corregir el cambio medido en la fluorescencia ajustando el cambio medido de acuerdo con el factor de corrección seleccionado,
    calcular la cantidad de aceite dentro del líquido a partir del cambio de fluorescencia medido corregido, y calcular la cantidad de contaminante no aceitoso dentro del líquido restando la cantidad calculada de aceite de la cantidad calculada de contaminantes que causan turbidez,
    en donde el indicador es sensible a la polaridad y muestra propiedades detectables cuando está en agua y en presencia de aceite pero no cuando está en agua sin aceite.
    2. El método de la reivindicación 1, en donde la fluorescencia del indicador se apaga cuando está en presencia de aceite.
    3. El método de la reivindicación 1, en donde la fluorescencia del indicador aumenta cuando está en presencia de aceite.
    4. El método de la reivindicación 1 que comprende además la etapa de medir el indicador antes y después de añadir una sustancia química de eliminación de contaminantes no polares y usar la diferencia en las medidas para determinar la cantidad de contaminantes no polares en el líquido.
    5. El método de la reivindicación 1 en donde el líquido es un efluente o afluente clarificador de aguas residuales.
    6 . El método de la reivindicación 1, que comprende además el uso de una fuente de emisión óptica, que emite luz al líquido facilitando de esta manera la detección de las propiedades del indicador.
    7. El método de la reivindicación 1, en donde las propiedades detectables son detectadas por un aparato construido y dispuesto para detectar en un ajuste particular seleccionado de la lista que consiste en: longitud de onda, intensidad de emisión, absorbancia de luz o energía emitida y cualquier combinación de los mismos.
    8 . El método de la reivindicación 1, en donde el líquido se selecciona de la lista que consiste en agua, alcohol y cualquier combinación de los mismos.
    9. El método de la reivindicación 1, en donde la turbidez no aceitosa se identifica como partículas sólidas. 10. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de añadir una sustancia química funcional al líquido en respuesta al contaminante detectado, la sustancia química funcional es una que sea particularmente adecuada para remediar la presencia del contaminante particular detectado.
    11. El método de la reivindicación 10, en donde la sustancia química funcional se selecciona de la lista que consiste en: biocidas, dispersantes, floculantes, tensioactivos, emulsionantes, desemulsionantes, inorgánicos, ácido, base, inhibidores de corrosión, agua y disolvente.
    12. El método de la reivindicación 1, en donde la detección se realiza de forma continua y la detección del indicador se optimiza para un flujo específico de líquido que pasa por un sensor.
    13. El método de la reivindicación 10 que comprende además un equipo de control en conexión informativa con las detecciones en donde el equipo de control recibe datos de la detección y libera apropiadamente al menos una sustancia química funcional en el líquido.
    14. El método de la reivindicación 1 en donde el material que causa la turbidez emite su propia fluorescencia y el factor de corrección tiene en cuenta la turbidez emitida por la fluorescencia.
    15. El método de la reivindicación 1, en donde el líquido es una muestra desviada de una corriente de proceso y la detección se realiza en la muestra.
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