KR20190085919A - 탈염 처리 유닛의 모니터링, 제어 및 최적화를 위한 석유정제 탈염장치 염수에 대한 유기 탄소의 온라인 및 연속 측정 - Google Patents

탈염 처리 유닛의 모니터링, 제어 및 최적화를 위한 석유정제 탈염장치 염수에 대한 유기 탄소의 온라인 및 연속 측정 Download PDF

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미첼 오도리코
존 파스테르크지끄
마크 노르만 나이트
데이비드 마손
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제네럴 일렉트릭 컴퍼니
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Abstract

본원에 폐수 처리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 방법은 처리 공장 (204)에서 나오는 폐수 스트림 (202)에서 총 유기 탄소 (TOC)를 측정하는 단계로서, TOC는 상기 폐수 스트림 (202)에서 측정되는 단계, 측정된 TOC를 처리 장치 (210)에 제공하는 단계, 폐수 스트림 (202)에서 측정된 TOC에 기반하여, 폐수 스트림 (202)을 위한 처리 프로토콜을 결정하는 단계, 및 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 폐수 스트림 (202)를 처리하는 단계를 포함한다.

Description

탈염 처리 유닛의 모니터링, 제어 및 최적화를 위한 석유정제 탈염장치 염수에 대한 유기 탄소의 온라인 및 연속 측정
관련 출원의 상호 참조
본원은 2016년12월1일자 출원되고, 참조로서 전체적으로 통합되며 일부를 구성하는 미국임시특허출원번호 제62/428,649호의 우선권 및 이익을 주장한다.
비전통적인 원유 개발은 정제에 대한 새로운 영역을 열었지만, 신뢰성, 지속 가능성 및 수익성이 핵심 영업 동인으로 남아있다. 미정제 슬레이트는 급격히 변화하고 생산량이 커지면서, 가격 상승 영향, 과열 장세, 물 부족 증가, 및 기계적 및 운전 복잡성은 더욱 엄격한 환경 규정과 밀접하게 관련된다. 이러한 결과 운전 불확실성에 이른다.
정제회사는 미정제 공급물 특성 변화를 신속하게 확인하고, 해석하고 반응하는 것이 점차 더욱 중요하다. 오늘날 정제회사는 계속하여 원유 품질의 변동성 증가에 적응하고 있다. 이것과 표준 미정제 슬레이트에 타이트 오일을 혼합하는 것과 연관되어, 정상적인 정제 작업이 유지되기 어렵다. 난해한 블렌드를 처리하는 것은 전체 수익성에 상당히 부정적인 영향을 미치고, 제품 품질, 유닛 (unit) 신뢰성 및 조업 시간에 영향을 준다.
타이트 오일 또는 셰일 오일은 전통적인 시추 탐사에 의해 생산되는 원유보다 통상적으로 저렴하므로 기회의 원유로 생각된다. 이러한 더 저렴한 원유 처리는 오늘날 정제회사에 명백히 경제적인 유인을 제공하지만, 이들의 특유한 난점들이 동반된다. 타이트 및 셰일 오일은 기술적으로는 동일하지 않다 (셰일 오일은 실제로 타이트 오일의 일부이다).
미국 오일 생산에서 타이트 오일이 크게 증가하였다. 이러한 경향은 수년 동안 계속되고 전세계적으로 확장될 것이라 예상된다.
용어 '타이트 오일'은 바위가 매우 조밀하고 다공성이 아니므로 매장 오일 및 가스는 지리적 형성 구조물에 긴밀하게 결부되고 자유-유동되지 않는다는 사실에서 유래된다. 저장된 타이트 오일을 추출하는데 사용되는 기술은 때로 종래 원유보다 더 많은 생산 약품 및 더 작은 입자 크기를 가지는 증가된 고형물이 함유되는 오일을 생산한다. 정제 공정에 도입되면, 타이트 오일은 탈염 장치에서 유화액을 안정시킬 수 있고, 시스템 부식 및 오염 가능성을 높이고, 또한 폐수 처리에 부정적인 영향을 미친다.
타이트 오일들은 많은 공통적인 물성을 가지지만, 서로 구분 짓는 특성들은, 많은 경우에, 다양한 처리 난점의 근본 원인이다. 타이트 오일의 공통 특성은 다음을 포함한다: 심지어 동일 유형의 공급 원유 내에서도 회분마다의 변동성; 비중 범위는 20-55o API; 낮은 수준의 황, 그러나 H2S는 문제가 될 수 있고; 낮은 수준의 질소; 고함량의 파라핀; 중금속 (Ni & V)은 낮고; 알칼리 금속 (Ca, Ma, Mg) 수준은 높고; 기타 오염물 (Ba, Pb)이 존재할 수 있고; 여과성 고형물: 더 큰 부피 및 더 작은 사이즈; 전형적으로 버진 원유에는 없는 오염 전구체인 소정의 올레핀 및 카르보닐; 및 생산 약품 또는 오염물.
정제 운전에 새로운 원유를 적용하려면 원유의 물성 및 특유한 특성들 및 나머지 전형적인 미정제 슬레이트와의 상호 작용에 대한 완전한 이해가 요구된다.
타이트 오일이 공급물에 혼합되면 폐수 처리 공장은 운전상 난점을 겪는다. 높은 수준의 고형물 및 더 작은 입자 크기로 1차 폐수 처리 공정이 어려워지고, 이는 약품 프로그램에서 재설계 또는 변화가 필요하다. 폐수 공장에 대한 화학적 산소 요구량 (COD), 생화학적 산소 요구량 (BOD) 및 질소 부하 수준이 커지면 탈염 장치에서 제거되어야 하는 오염물, 예컨대 고형물이 형성되고, 상류에 공급되는 기타 오염물 및 H2S 제거제는 생물학적 시스템에 추가적인 부하를 가하게 된다. 또한 일부 중금속 탄소가 존재하면 방출에 제한이 있다.
HPI 또는 CPI 공장에서 1차 처리 장치의 처리 목표 중 하나는 생물학적 또는 2차 처리 시스템 전에 폐수로부터 오일 및 기름 (grease) 및 유성 고형물을 제거하는 것이다. 일반적으로, 응결제 및 응집제가 부상 장치의 유입수에 첨가되어 1차 처리에서 폐수로부터 자유 및 유화 오일 및 유성 고형물 제거가 촉진된다. 통상적으로, 육안 관찰, 탁도 및 총 부유 고형물 (TSS) 측정이 사용되어 약품 투여량이 조절된다. 그러나, 약품 투여를 최적화하고, 난분해성 및 독성 유기 탄소에 의해 유발되는 전체 유출수 독성을 최소화하고, 하류 처리 공정의 유기 부하 및 공정 성능을 안정화하기 위하여, 폐수 처리 시스템에 진입하면서, 사유 제어 알고리즘과 함께, 1차 처리 장치에서 염수의 구성성분 농도, 특히 유기 탄소를 측정함으로써, 부상 시스템에서 약품 투여를 관리하고 조절하기 위한 자동화 시스템이 달성될 수 있다.
더욱이, 석유 정제는 전형적으로 다양한 원유 및 재활용 슬롭유를 처리한다. 이들 오일은 다양한 오염물을 함유하며 이들은 하류 정제 유닛들에 상당한 오염 및 부식을 유발한다. 이러한 오염 및 부식을 완화하기 위하여, 원유에는 처리 약품들이 첨가되고 다양한 수원으로 세척된다. 이러한 단계는 탄화수소로부터 고체 입자들 및 염들을 수상으로 이동시킨다. 이어 모아진 오일-물 혼합물은 탈염장치 유닛에서 분리된다. 세척된 원유는 정유장치에서 더욱 처리되도록 이송된다. 생성된 탈염장치 염수는 폐수 처리 공장 (WWTP)로 이송되어 더욱 처리된다. 석유정제 탈염장치 염수는 제한되지 않지만 자유상 탄화수소, 에멀젼화 탄화수소, 고체 입자들, 아민 및 염화물을 포함하여 상당한 농도의 유기 및 무기 화합물을 함유한다. 이들 화합물은 종래 총 유기 탄소 (TOC) 분석기를 막아 온라인 및 연속 모니터링을 매우 어렵게 하였다. 따라서, 탈염장치 염수는 전형적으로 조작 작업자에 의해 가시적 확인 또는 소규모 실험실 테스트로 모니터링 되었다. 이어 탈염장치 염수의 품질 및 조성은 탈염장치 유닛을 최적화하기 위하여 상류 처리 화학물질이 조정되어야 하는지를 나타낸다.
따라서, 바람직한 것은 선행 기술의 난점을 극복할 수 있고 일부가 상기된 유기물에 기초하여 폐수를 처리하기 위한 시스템, 방법, 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품이다.
본원에는 폐수 스트림의 유기물 (예를들면, 총 유기 탄소 (TOC), 용존 유기 탄소 (DOC)) 측정에 기반한 폐수 처리를 위한 시스템, 방법, 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다. 폐수는 폐수 스트림의 하나 이상의 지점에서 채취되어, 유기물 탄소에 대하여 분석되고 측정된 유기물은 처리 장치에 의해 사용되어 피드-포워드, 피드백 또는 조합된 피드-포워드 및 피드백 신호들에 기반하여 폐수 스트림의 약품 투여량을 자동으로 조절한다. 통상적으로, 폐수의 약품 투여 결정에 있어서 육안 관찰, 탁도 및 TSS 측정이 수동 및 때로는 자동화 모드에서 사용되었다. 유기물 측정으로 1차 처리의 제거 효율 측정, 더욱 중요하게는 오일 및 기름, 아민, COD (화학적 산소 요구량), 용존 유기물 및 생물학적 처리 공정을 방해하거나 또는 공장을 통과하여 난분해성 COD, 나프텐산, 및 기타 탄소에 기인하는 잠재적 급성 독성을 수중 유기체에 가하는 잠재적 독성 유기 탄소를 포함하는 용존 유기물의 직접 측정을 제공한다.
본원에는 폐수 처리 방법이 기술되고, 이는 분석기를 이용하여, 석유 정제 탈염장치 염수로 구성되는 폐수 스트림에서 적어도 총 유기 탄소 (TOC)를 측정하는 단계; 분석기에 의해, 측정된 TOC를 처리 장치에 제공하는 단계; 처리 장치에 의해, 폐수 스트림에서 측정된 TOC를 기반으로, 폐수 스트림에 대한 처리 프로토콜을 결정하는 단계; 및 처리 장치에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하여 폐수 스트림을 처리하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 폐수 처리 시스템이 기재된다. 이러한 시스템은 탈염장치; 분석기로서, 석유정체 탈염장치 염수로 구성되는 폐수 스트림에서 적어도 총 유기 탄소 (TOC)를 측정하는 분석기; 및 분석기 및 공급 조절 유닛과 통신하는 처리 장치를 포함하되, 처리 장치는 분석기로부터 측정된 TOC를 수신하고; 폐수 스트림에서 측정된 TOC에 기반하여, 폐수 스트림에 대한 처리 프로토콜을 결정하고; 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절함으로써 폐수 스트림을 처리한다.
또 다른 양태에서, 총 유기 탄소 (TOC) 분석기를 이용한 폐수 처리 방법이 개시된다. 본 방법은 TOC 분석기에 의해, 처리 공장에서 나온 폐수 스트림 샘플을 수용하는 단계로서, 폐수는 석유정체 탈염장치 염수로 구성되는 단계; TOC 분석기에 의해, 처리 공장에서 나온 폐수 스트림에서 샘플에 의해 결정되는 적어도 TOC를 측정하는 단계; 및 분석기에 의해, 측정된 TOC를 처리 장치에 제공하는 단계로서, 폐수 스트림에서 측정된 TOC에 기반하여, 처리 장치는 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하는 것을 포함하는 폐수 스트림에 대한 처리 프로토콜을 실행하는 단계를 포함한다.
또한 본원에서 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품이 개시되고, 이는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터-실행가능한 코드 섹션을 포함하고, 상기 컴퓨터-실행 가능한 코드 섹션으로 인하여 프로세서는, 분석기로부터, 석유정체 탈염장치 염수로 구성되는 폐수 스트림의 측정된 TOC를 수신하고; 폐수 스트림에서 측정된 TOC에 기반하여, 폐수 스트림에 대한 처리 프로토콜을 결정하고; 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하여 폐수 스트림을 처리한다.
추가 이점들은 이하 설명에서 부분적으로 제시되거나 구현에 의해 학습될 것이다. 이점들은 특히 청구항에서 제시된 요소들 및 조합에 의해 달성될 것이다. 상기 포괄적 설명 및 하기 상세한 설명은 예시적인 것이고 설명 목적이고 청구된 바와 같이 제한적이지 않다는 것을 이해하여야 한다.
첨부 도면은, 본 명세서에 통합되어 일부를 구성하고, 실시태양을 도시하고 설명과 함께 방법 및 시스템의 원리를 설명한다:
도 1은 전형적인 처리 공장의 폐수 시스템의 상위 수준을 도시한 것이다;
도 2A는 예시적인 폐수 처리 시스템을 도시한 것이다;
도 2B는 예시적인 또 다른 폐수 처리 시스템을 도시한 것이다;
도 2C는 예시적인 또 다른 폐수 처리 시스템을 도시한 것이다;
도 2D는 예시적인 또 다른 폐수 처리 시스템을 도시한 것이다;
도 3은 예시적인 폐수 처리 방법을 보이는 흐름도이다;
도 4는 본 발명의 제어 측면에서 사용 가능한 예시적 프로세싱을 도시한 것이다;
도 5는 일부 구현예에 따라 정제 공정에서 사용될 수 있는 탈염장치 시스템의 개략 블록도 이다.
본 방법 및 시스템이 개시되고 설명되기 전에, 방법 및 시스템은 특정 합성 방법, 특정 성분, 또는 특정 조성물에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 또한 본원에 사용되는 용어는 특정 실시태양들만을 서술할 목적이며 제한되지 않는다.
명세서 및 청구항에서 사용될 때, 단수 형태 “a” “an” 및 “the”는 문맥상 명백히 다르지 않다면 복수 형태를 포함한다. 범위는 “약” 하나의 특정 값에서, 및/또는 “약” 또 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 또 다른 실시태양은 하나의 특정 값에서 및/또는 기타 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값들이 선행사 “약”을 사용하여 근사치로 표현되면, 특정 값은 또 다른 실시태양을 구성하는 것으로 이해된다. 각 범위의 종말점은 다른 종말점과의 관계, 및 다른 종말점과 독립적으로 모두에 있어서 유의하다는 것을 이해하여야 한다.
“선택적인” 또는 “선택적으로”란 연이어 기술되는 사건 또는 상항이 발생하거나 하지 않는 것을 의미하고, 설명은 상기 사건 또는 상황이 일어나는 경우 및 그렇지 않은 경우를 포함한다.
명세서의 설명 및 청구항에서, 단어 “포함한다” 및 이의 변형, 예컨대 “포함하는” 및 “포함하고,”란 “포함하지만 제한되지 않는”이라는 의미이고, 예를들면, 다른 첨가물, 성분, 정수 또는 단계를 배제할 의도는 아니다. “예시적”이란 “실시예”라는 것이고 바람직하거나 또는 이상적인 실시태양을 의미하는 것은 아니다. “예컨대”는 제한적 의미로 사용되는 것이 아니라, 설명 목적인 것이다.
개시된 방법 및 시스템 수행에 사용될 수 있는 구성요소가 개시된다. 이들 및 기타 구성요소들이 본원에 개시되고, 이들 구성요소의 조합, 부분집합, 상호작용, 그룹 기타 등이 개시되지만 각각의 다양한 개별 및 이들의 집합적 조합 및 치환의 특정 참조가 명시적으로 개시되지 않을 때, 모든 방법 및 시스템에 대하여 각각이 특히 고려되고 본원에 기재된다고 이해하여야 한다. 이는 제한되지는 않지만 개시된 방법의 단계를 포함하여 본원의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가 단계들이 있다면 추가 단계 각각은 개시된 방법의 임의의 특정 실시태양 또는 실시태양들의 조합과 수행될 수 있다고 이해하여야 한다.
본 방법 및 시스템은 바람직한 실시태양들 및 이에 포함되는 실시예의 상세한 하기 설명 및 도면과 상기 및 하기 설명을 참조하면 더욱 용이하게 이해될 것이다.
당업자에 의해 이해되듯, 방법 및 시스템은 전적으로 하드웨어 실시태양, 전적으로 소프트웨어 실시태양, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 양태들의 조합 실시태양을 취할 수 있다. 또한, 방법 및 시스템은 저장 매체에 구현되는 컴퓨터-판독 프로그램 지시 (예를들면, 컴퓨터 소프트웨어)를 가지는 컴퓨터-판독 저장 매체에 컴퓨터 프로그램 제품 형태를 취할 수 있다. 더욱 상세하게는, 본 방법 및 시스템은 웹-구현 컴퓨터 소프트웨어 형태를 취할 수 있다. 임의의 적합한 컴퓨터-판독 저장 매체가 활용될 수 있고 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 장치, 또는 자기 저장 장치를 포함한다.
방법 및 시스템의 실시태양들은 방법, 시스템, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품의 블록도 및 흐름도를 참고하여 하기된다. 블록도 및 흐름도의 각각의 블록, 및 블록도 및 흐름도의 블록의 조합, 각자는 컴퓨터 프로그램 지시에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이들 컴퓨터 프로그램 지시는 범용 컴퓨터, 특수 컴퓨터, 또는 기타 프로그래머블 데이터 처리 장치에 로딩되어 기계로 생산되고, 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 처리 장치를 실행하는 지시는 흐름도 블록 또는 블록들에 특정된 기능을 구현하는 수단을 창출한다.
이들 컴퓨터 프로그램 지시는 또한 컴퓨터-판독 메모리에 저장되어 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 처리 장치로 하여금 특정 방식으로 기능하도록 지시하여, 컴퓨터-판독 메모리에 저장되는 지시는 흐름도 블록 또는 블록들에 특정된 기능을 구현하기 위한 컴퓨터-판독 지시를 포함하는 제조물을 생산한다. 컴퓨터 프로그램 지시는 또한 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 데이터 처리 장치에 로딩되어 일련의 작동 단계들이 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 장치에서 수행되도록 유도함으로써 컴퓨터-구현 공정을 실현하여 컴퓨터 또는 기타 프로그래머블 장치를 실행하는 지시는 흐름도 블록 또는 블록들에 특정되는 기능을 구현하기 위한 단계들을 제공한다.
따라서, 블록도 및 흐름도의 블록들은 특정 기능 수행을 위한 수단의 조합, 특정 기능 수행을 위한 단계들의 조합 및 특정 기능 수행을 위한 프로그램 지시 수단을 지지한다. 또한 블록도 및 흐름도의 각각의 블록, 및 블록도 및 흐름도의 블록들의 조합은, 특정 기능 또는 단계들을 수행하는 특수 목적 하드웨어-기반 컴퓨터 시스템, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 지시의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 전형적인 처리 공장의 폐수 시스템의 상위 수준을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전형적인 시스템은 세 단계들 - 예비 단계, 1차 단계 및 2차 단계로 구성된다. 일반적으로, 예비 단계에서는 폐원수를 수용하고 장치 예컨대 오일/물 분리기, 유량조정조 (equalization tank), 및 기타 등을 이용하여 일부 예비 처리를 수행한다. 1차 단계는 예비 처리된 폐수를 수용하고 폐수 스트림에서 유기 부유물 및 침전물 제거 단계들을 수행한다. 일반적으로, 이는 장치 예컨대 부상 농축장치. 다양한 부상 농축장치는 용존 공기 부상 (DAF) 농축장치, 용존 질소 부상 (DNF) 농축장치, 용존 가스 부상 (DGF) 농축장치, 유도 공기 부상 (IAF) 농축장치, 유도 질소 부상 (INF) 농축장치, 유도 가스 부상 (IGF) 농축장치, 포획 또는 동반 가스 부상 (EGF) 농축장치, 및 기타 등을 이용하여 진행된다. 1차 단계의 일반적인 목표는 용이한 침강성 부유 고형물 (TSS) 및 오일 ＆ 기름의 약 90% 제거; 총 부유 고형물, TSS (여과성 잔류물)의 약 40 - 65% 제거; 및 생분해성 유기물의 약 25 - 35% 제거에 있다. 1차 단계의 성능은 약품으로, 유기 부유 고형물의 약 85 - 90% 제거까지 크게 개선된다.
2차 처리 단계는 1차 단계의 하류 처리를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이러한 하류 처리는 생물 반응기/폭기조, 2차 침전조, 및 기타 등을 이용한다. 처리 후 폐수 스트림의 최종 처분은, 예를들면, 수용 스트림 및/또는 소화 연못 (fire pond)으로 일 수 있다.
본 발명은 요점은 일반적으로 폐수 처리의1차 단계에 있다.
도 2A는 예시적 폐수 처리 시스템을 도시한 것이다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 폐수 스트림 (202)은 처리 공장 (204)에서 흘러나온다. 처리 공장 (204)은 제한되지는 않지만 탄화수소 처리 산업 (HPI) 공장 (즉, 정제회사), 케미칼 처리 산업 (CPI) 공장, 1차 금속 (PM) 공장, 식품 및 음료 (F＆B) 공장, 발전소, 및 기타 등을 포함한다. 일반적으로, 폐수 스트림 (202)은 공장 (204)에서 오염된다. 폐수 스트림의 오염원은, 예를들면, 탄화수소와 긴밀한 접촉이 있는 공정수를 포함한다. 이러한 공정수는 탈염 장치 유출수, 산성수, 조 바닥 인출수, 폐가성소다, 및 기타 등을 포함한다. 기타 오염원은 보일러 공급수 (BFW) 취출, 냉각탑 취출, 방출 냉각수, 및 기타 등을 포함한다. 전형적인 폐수 오염 농도는 자유 탄화수소 (최대 1000 mg/L), 화학적 산소 요구량 (COD) (400 내지 1000 mg/L), 부유 고형물 (최대 500 mg/L), 페놀 (10 내지 100 mg/L), 벤젠 (5 내지 15 mg/L), 황화물 (최대 100 mg/L), 암모니아 (최대 100 mg/L), 및 기타 등을 포함한다.
도 2A로 돌아가서, 폐수 스트림 (202)의 유기물 측정에 분석기 (206)가 사용된다. 하나의 비-제한적 실시예에서, 분석기 (206)는 GE InnovOxTM TOC 분석기 (General Electric Company, Schenectady, NY)를 포함한다. 그러나, 다른 분석기들이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일반적으로, 폐수 (202)가 예비 처리된 후 유기물이 측정되지만, 예비 처리 후로 측정이 제한되지는 않는다. 폐수 스트림 (202)의 유기물을 측정하면, 다음과 같은 이유로 상류 처리 공정에서의 문제점을 조기 검출할 수 있으므로 유리한다; 많은 경우 하류 처리 공정에서 문제점이 발생될 때까지 조건들이 검출되지 않고; 바이오공장에서 유기물은 미생물 먹이이고; 대부분 유기물이 바이오공장 혼란상황의 주범이고; 일부 유기물은 생물학적 폐수 처리 시스템에 독성이고, 다른 유기물은 폐수 처리 시스템을 미처리 상태로 통과하여 수중 유기체에 독성으로 작용하며; 및 기타 등. 대량의 유기 고형물 제거는 부상 농축장치 (208)에서 달성된다. 폐수 처리의1차 단계에서 약품 예컨대 응결제 및 응집제를 적절하게 투여함으로써 유기물 제거는 크게 증가된다.
통상적으로, 유기물은 BOD, COD 및 TOC로 측정된다. 일반적으로, 분석기 (206)는 10 분 이내로 TOC를 측정할 수 있다. TOC는 폐수 스트림 (202)에 있는 유기 탄소의 직접 측정치를 제공한다. TOC는 유기 화합물에 결부된 탄소량으로, 비-취출성 유기 탄소 (불활성 가스로 퍼지한 후 산성화 샘플에 잔류하는 유기 탄소량); 취출성 유기 탄소 (불활성 가스로 퍼지한 후 산성화 샘플에서 제거되는 탄소 (가스 스트리핑에 의해 제거 가능한 VOC는 벤젠, 톨루엔, 시클로헥산, 및 클로로포름을 포함한다)); 용존 유기 탄소 (0.45 μ 필터로 여과된 후의 유기 탄소); 및 부유 유기 탄소 (0.45 μ 필터를 통과하기에 너무 큰 입자성 유기 탄소 형상)를 포함한다. TOC는 무기 탄소 (탄산염, 중탄산염 및 용존 이산화탄소)를 포함하지 않는다.
도 2A에 도시된 바와 같이, 폐수 스트림 (202)의 TOC는 분석기 (206)를 사용하여 연속 측정된다. 도 2A에 도시된 실시태양에서, 부상 농축장치 (208) 입구에서 폐수 스트림 (202)의 TOC가 측정된다. 부상 농축장치 (208)의 처리 목표는 오일/물 분리기에서 동반 배출되는 임의의 자유 오일 및 약품 예컨대 응결제 및 응집제 첨가에 의해 제거될 수 있는 유기 부유 고형물 (TSS) 및 용존 유기물을 제거하는 것이다. 이들 오염물은 부상 농축장치 (208)에서 부유물로서 또는 오일/물 분리기에서 침전 슬러리 또는 바닥 침전물로서 제거된다.
분석기 (206)에 의해 측정된 폐수 스트림 (202)의 TOC는 처리 장치 (210)에 제공된다. 처리 장치 (210)는 분석기 (206)과 및 내부로 일체화되거나, 또는 TOC 분석기 (206)과 분리될 수 있다. 예를들면, 처리 장치 (210)는 제어 시스템의 일부이고 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC), 컴퓨터, 분산 제어 시스템 (DCS), 현장-프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 및 기타 등을 포함한다. 하나의 양태에서, 처리 장치 (210)는 서로 통신하는 다수의 프로세서를 포함한다. 예를들면, 분석기 (206)의 프로세서는 제어 시스템의 프로세서와 통신할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 처리 장치 (210)는 입력에 기능을 수행하고 출력을 창출하기 위한 코드화 지시를 수행할 수 있는 물리적 하드웨어 장치를 의미한다. 본 발명에서 사용되는 예시적 처리 장치 (210)는 도 4와 관련하여 설명된다. 처리 장치 (210)는 폐수 스트림 (202)에서 측정된 TOC에 기반하여 폐수 스트림 (202)을 위한 처리 프로토콜을 결정한다. 예를들면, 처리 장치 (210)는 결정된 처리 프로토콜에 따라 연속적인 유효한 약품 투여를 보장하기 위하여 피드 포워드/피드백 제어 방식으로 알고리즘을 실행하여 자동으로 폐수 스트림 (202)으로 공급 조절 유닛 (212)에 의한 약품 공급을 조정한다.
도2A는 분석기가 부상 농축장치 (208) 입구에서만 TOC를 측정하는 것을 도시하지만, TOC는 폐수 스트림 (202)의 다른 지점에서 측정될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를들면, 도 2B에 도시된 바와 같이, TOC는 분석기 (206)에 의해 부상 농축장치 (208) 출구에서 측정될 수 있고, 처리 장치 (210)에 제공되는 측정된 TOC는 부상 농축장치 입구에서 측정된 TOC 및 부상 농축장치 출구에서 측정된 TOC를 포함한다. 유사하게, 도 2C를 참고하면, TOC는 분석기 (206)에 의해 부상 농축장치 (208)에서 측정되고, 처리 장치 (210)에 제공되는 측정된 TOC는 부상 농축장치 (208) 입구에서 측정된 TOC, 부상 농축장치 (208) 출구에서 측정된 TOC, 및 부상 농축장치 (208)에서 측정된 TOC 중 하나 이상을 포함한다. 또한 도 2C에서 약품은 부상 농축장치 (208) 출구의 TOC 측정 지점 전 및/또는 후에서 첨가될 수 있다는 것을 보인다.
다시 도 2A를 참고하면, 처리 장치 (210)에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 제어하여 폐수 스트림 (202)을 처리하는 단계는 공급 조절 유닛 (212)이 약품을 폐수 스트림 (202)에 첨가하는 것을 포함한다. 첨가된 약품은 응결제 및 응집제 예컨대, 예를들면, GE의 상품 KlarAidTM (유기 및/또는 무기 응결제 및 고객 주문 특수 (혼합) 제품), 및 PolyFlocTM 및 NOVUSTM 고분자량 유기 응집제 (General Electric Company, Schenectady, NY) 중 하나 이상을 포함한다. 첨가된 약품은 하나 이상의 활성탄, 무기 철 및 알루미늄 염 예컨대 염화제이철 및 염화제일철, 황산제이철 및 황산제일철, 명반, 폴리염화알루미늄 (PACl), 및 기타 등을 포함한다. 약품은 다양한 지점에서1차 단계의 폐수 스트림 (202)에 첨가될 수 있다. 예를들면, 약품은 부상 농축장치 (208) 입구에서 TOC가 측정된 지점의 폐수 스트림 (202) 상류에 첨가된다. 선택적으로 또는 대안으로, 약품은 부상 농축장치 (208) 입구에서 TOC가 측정된 지점의 폐수 스트림 하류에 첨가된다. 또한 선택적으로 또는 대안으로, 약품은 부상 농축장치 (208)에 첨가된다. 선택적으로 또는 대안으로, 약품은 부상 농축장치 (208) 출구에 첨가된다.
도 2B 및 2C를 참고하면, 선택적으로 또는 대안으로 약품은 부상 농축장치 (208) 출구에서 TOC가 측정된 지점의 상류 지점에서 첨가된다. 선택적으로 또는 대안으로 약품은 부상 농축장치 (208) 출구에서 TOC가 측정된 지점의 하류 지점에서 첨가된다.
도 2D를 참고하면, 하나의 양태에서 처리 장치 (210)는 측정된 TOC에 기반하여 부상 농축장치 (208)의 하류 처리 (214)에 대한 하나 이상의 양태들을 조절하기 위하여 사용될 수 있다.
도 3은 총 유기 화합물 (TOC) 분석기를 이용하는 예시적 폐수 처리 방법을 설명하는 흐름도이다. 단계 302에서, TOC 분석기는 처리 공장에서 나온 폐수 스트림의 샘플을 수용하되, 샘플은 부상 농축장치 입구에서 폐수 스트림으로부터 채취된다. 단계 304에서, TOC 분석기는 처리 공장에서 나온 폐수 스트림에서 샘플에 의해 결정되는 적어도 TOC를 측정한다. 단계 306에서, 측정된 TOC는 분석기에 의해 처리 장치에 제공되되, 폐수 스트림의 측정된 TOC에 기반하여, 처리 장치는 폐수 스트림에 대한 처리 프로토콜을 실행하고 이는 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하는 것이다. 본원에 기재된 바와 같이, 처리 장치는 TOC 분석기와 및 내부로 일체화되거나 또는 TOC 분석기와 별개이다. 일반적으로, 처리 장치에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하는 것에 의해 폐수 스트림을 처리하는 단계는 공급 조절 유닛이 약품을 폐수 스트림에 첨가하는 단계를 포함한다. 첨가된 약품은, 본원에 기재된 바와 같이 하나 이상의 응결제 및 응집제를 포함한다. 첨가된 약품은 하나 이상의 활성탄, 무기 철 및 알루미늄 염 예컨대 염화제이철 및 염화제일철, 황산제이철 및 황산제일철, 명반, 폴리염화알루미늄 (PACl), 및 기타 등을 포함한다.
약품은 다양한 지점에서 폐수 스트림에 첨가된다. 예를들면, 약품은 부상 농축장치 입구에서 TOC가 측정되는 지점의 폐수 스트림 상류에 첨가된다. 대안으로 또는 선택적으로, 약품은 부상 농축장치 입구에서 TOC가 측정되는 지점의 폐수 스트림 하류에 첨가된다. 대안으로 또는 선택적으로, 약품은 부상 농축장치에 첨가된다. 대안으로 또는 선택적으로, 약품은 부상 농축장치 출구에 첨가된다.
유사하게, TOC가 부상 농축장치 출구에서 감시된다면, 약품은 부상 농축장치 출구에서 TOC가 측정되는 지점의 상류 지점에 첨가될 수 있다. 대안으로 또는 선택적으로, 약품은 부상 농축장치 출구에서 TOC가 측정되는 지점의 하류 지점에 첨가될 수 있다.
도 3에는 도시되지 않지만, 방법은, 분석기에 의해, 폐수 스트림의 제2 샘플을 수용하는 단계로서, 제2 샘플은 부상 농축장치 출구에서 획득되는 단계, 및 제2 샘플의 TOC를 측정하는 단계를 더욱 포함하고, 처리 장치에 제공되는 측정된 TOC는 부상 농축장치 입구에서 측정된 TOC 및 부상 농축장치 출구에서 측정된 TOC를 포함한다. 선택적으로 또는 대안으로, 방법은, 분석기에 의해, 폐수 스트림의 제3 샘플을 수용하는 단계로서, 제3 샘플은 부상 농축장치에서 획득되는 단계, 및 제3 샘플의 TOC를 측정하는 단계를 포함하고, 처리 장치에 제공되는 측정된 TOC는 부상 농축장치 입구에서 측정된 TOC, 부상 농축장치 출구에서 측정된 TOC, 및 부상 농축장치에서 측정된 TOC 중 하나 이상을 포함한다.
대안으로 또는 선택적으로, 방법은, 처리 장치에 의해, 측정된 TOC에 기반으로 부상 농축장치의 하류 처리의 하나 이상의 양태를 조절하는 단계를 더욱 포함한다.
시스템은 유닛으로 구성된다고 상기되었다. 당업자는 이는 기능적 설명이라는 점 및 각자의 기능은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 유닛은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합일 수 있다. 유닛은 폐수 처리 소프트웨어를 포함할 수 있다. 하나의 예시적 양태에서, 유닛은 처리 장치를 포함하고 이는 도 4에 도시되고 하기되는 프로세서 (421)을 포함한다.
도 4는 폐수 처리에 사용될 수 있는 예시적 처리 장치 (210)를 도시한 것이다. 다양한 양태들에서, 도 4의 처리 장치는 분석기 (206) 및/또는 제어 시스템의 모두 또는 일부를 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, “처리 장치”는 다수의 처리 장치들을 포함할 수 있다. 처리 장치 (210)는 하나 이상의 하드웨어 구성요소 예컨대, 예를들면, 프로세서 (421), 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 모듈 (422), 판독-전용 메모리 (ROM) 모듈 (423), 저장장치 (424), 데이터베이스 (425), 하나 이상의 입력/출력 (I/O) 장치 (426), 및 인터페이스 (427)를 포함한다. 대안으로 및/또는 추가로, 처리 장치 (210)는 하나 이상의 소프트웨어 구성요소, 예를들면, 예시적 실시태양들과 관련된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 실행 가능한 지시를 포함하는 컴퓨터-판독 매체를 포함한다. 하나 이상의 상기 하드웨어 구성요소는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를들면, 저장 장치 (424)는 하나 이상의 다른 하드웨어 구성요소와 연관된 소프트웨어 분할을 포함한다. 상기 구성요소는 단지 예시적인 것이고 제한할 의도가 아니라는 점을 이해하여야 한다.
프로세서 (421)는, 각각이 폐수 처리를 위한 처리 장치와 연관되는 하나 이상의 기능을 수행하기 위하여 지시 및 공정 데이터를 실행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 프로세서 (421)는 RAM (422), ROM (423), 저장 장치 (424), 데이터베이스 (425), I/O 장치 (426), 및 인터페이스 (427)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 프로세서 (421)는 다양한 공정을 수행하기 위하여 일련의 컴퓨터 프로그램 지시어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 지시는 RAM (422)에 로딩되어 프로세서 (421)에 의해 실행될 수 있다.
RAM (422) 및 ROM (423) 각각은 프로세서 (421) 작동과 연관된 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치를 포함한다. 예를들면, ROM (423)은 처리 장치 (210)와 연관된 정보, 예컨대 하나 이상의 구성요소 및 부시스템의 작동을 확인, 개시 및 감시하기 위한 정보를 접근하고 저장하도록 구성되는 메모리를 포함한다. RAM (422)은 프로세서 (421)의 하나 이상의 작동과 연관되는 데이터를 저장하기 위한 메모리 장치를 포함한다. 예를들면, ROM (423)은 프로세서 (421)에 의해 실행되도록 RAM (422)에 지시어를 로딩한다.
저장 장치 (424)는 프로세서 (421)가 개시된 실시태양들과 일치되는 공정을 수행하기 위하여 필요한 정보를 저장하도록 구성되는 임의의 유형의 대용량 저장 장치를 포함할 수 있다. 예를들면, 저장 장치 (424)는 하나 이상의 자기 및/또는 광학 디스크 장치, 예컨대 하드 드라이브, CD-ROM, DVD-ROM, 또는 임의의 기타 유형의 대용량 매체 장치를 포함할 수 있다.
데이터베이스 (425)는 처리 장치 (210) 및/또는 프로세서 (421)에 의해 사용되는 데이터를 저장, 구성, 정렬, 필터, 및/또는 배열하기 위하여 연동되는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 예를들면, 데이터베이스 (425)는 측정된 TOC에 기반하여 폐수 스트림의 약품 투여량을 결정하기 위한 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한 데이터베이스는 총 유기 화합물 (TOC) 분석기를 이용한 폐수 처리 방법과 연관된 정보를 저장할 수 있고, 이는 분석기로부터, 처리 공장에서 나오는 폐수 스트림에 대하여 측정된 TOC를 수신하는 단계로서, TOC는 부상 농축장치 입구의 폐수 스트림에서 분석기에 의해 측정되는 단계; 폐수 스트림에서 측정된 TOC에 기반하여, 폐수 스트림을 위한 처리 프로토콜을 결정하는 단계; 및 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛을 조절하여 폐수 스트림을 처리하는 단계를 포함한다. 데이터베이스 (425)는 추가 및/또는 상기와 다른 정보를 저장할 수 있음은 물론이다.
I/O 장치 (426)는 처리 장치 (210)와 연관되는 정보를 사용자와 통신하도록 구성되는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를들면, I/O 장치는 일체화 키보드 및 마우스를 가지는 콘솔을 포함할 수 있어 사용자는 측정된 TOC에 기반하여 폐수 스트림의 약품 투여량을 결정하기 위한 알고리즘, 총 유기 화합물 (TOC) 분석기를 이용한 폐수 처리용 소프트웨어, 및 기타 등을 유지할 수 있다. 또한 I/O 장치 (426)는 모니터에 정보를 출력하기 위하여 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 포함하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한 I/O 장치 (426)는 주변 장치 예컨대, 처리 장치 (210)와 연관되는 정보를 인쇄하기 위한 프린터, 사용자가 이동식 매체 장치에 저장되는 데이터를 입력하기 위한 사용자-접근 가능한 디스크 드라이버 (예를들면, USB 포트, 플로피, CD-ROM, 또는 DVD-ROM 드라이브, 기타 등), 마이크, 스피커 시스템, 또는 임의의 기타 적합한 유형의 인터페이스 장치를 포함한다.
인터페이스 (427)는 통신망, 예컨대 인터넷, 근거리 통신망, 단말기 동등 계층 통신망, 직접 링크 통신망, 무선 통신망, 또는 임의의 기타 적합한 통신 플랫폼을 통해 데이터를 전송 및 수신하도록 구성되는 하나 이상의 구성요소를 포함한다. 예를들면, 인터페이스 (427)는 하나 이상의 변조기, 복조기, 다중화기, 역다중화기, 망 통신 장치, 무선 장치, 안테나, 모델, 및 통신망을 통해 데이터 통신을 가능하도록 구성되는 임의의 기타 유형의 장치를 포함한다.
상기와 같이, 처리 공장 (204)에서 흘러나오는 폐수 스트림 (202)의 적어도 일부는 탈염장치로부터의 유출수일 수 있다. 도 5는 일부 구현예들에 따라 정제 공정에서 사용할 수 있는 탈염장치 시스템 (100)의 블록 개략도이다. 시스템은 탈염 용기 (150)를 포함하고 이는 (예를들면, 석유 탱크 집합 지역 (tank farm, 102)로부터의) 조질 원유 및 물의 조합물을 혼합 밸브 (16)를 통해 유입관 (162)으로부터 수용한다. 탈염 용기 (150)는 탈염 원유를 제1 유출관 (152)을 통해 제공하고 소금물 또는 염수를 제2 유출관 (154)을 통해 제공한다. 이러한 소금물 또는 염수는 폐수 스트림 (202)를 형성하는 유출수를 구성한다. 약품 유입관 (180) 및/또는 전기 배선망 (170)은 탈염 용기 (150) 내에서 래그 레이어 (rag layer, 130)에서 경계를 이루는 오일 영역 (110) 및 수 영역 (120)의 분리를 촉진할 수 있다. 용기 (150) 및 연결 관들 (162, 152, 154, 180)의 기하 구조, 용기에 투입되는 약품들, 전기 배선망에 인가되는 전력 모두는 시스템 작동에 영향을 줄 수 있다.
석유 정제 탈염장치 염수의 유기 탄소 함량은 예컨대 본원에서 기술되는 온라인 총 유기 탄소 (TOC) 분석기로 측정될 수 있다. 일부 경우에서, TOC는 탈염장치의 입구 (162) 및/또는 출구 (154)에서 측정될 수 있다. 일부 경우에서, 탈염장치 출구 (154)에서 나오는 유출수는 중력식 분리기 (중력식/ API 분리기로도 알려짐, API는 미국석유협회 약어)로 흐를 수 있다. 일반적으로, 중력식 분리기는 탈염장치의 하류이고 부상 농축장치의 상류에 있다. TOC는 중력식 분리기 입구 및/또는 출구에서 측정될 수 있다. TOC 분석기에 의해 획득된 측정 데이터는 석유 정체 탈염장치 처리 유닛 (100)의 성능을 모니터링, 제어 및 최적화하기 위하여 사용될 수 있다. TOC 온라인 분석기로부터의 데이터는 유기 화합물 존재에 대하여 탈염장치 염수 스트림을 모니터링 하기 위하여 사용된다. 온라인 분석기로부터의 데이터는 감시 제어 데이터 수집 (SCADA) 시스템 및/또는 관련 분산 제어 시스템 (DCS), 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLS) 또는 인간-기계 인터페이스 (HMI)로 전송될 수 있다. 이후 상류 처리 약품 투입 시스템은 탈염장치 염수의 TOC를 고려한 알고리즘을 이용하여 제어될 수 있다.
바람직한 실시태양들 및 특정 실시예와 연관하여 본 방법 및 시스템이 설명되었지만, 본원의 실시태양들은 모든 관점에서 한정되는 것이 아니라 예시적인 것이므로 제시된 특정 실시태양들로 범위를 한정할 의도는 아니다.
달리 명시되지 않는 한, 본원에 제시되는 임의의 방법은 단계들이 특정 순서로 수행될 필요가 있다는 것으로 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 단계들에 의한 순서를 언급하지 않거나 또는 달리 특히 청구항 또는 설명에서 특정 순서로 단계들이 한정된다고 설명되지 않을 때, 임의의 측면에서도 순서가 의미를 가지는 것은 아니다. 이는: 단계들 또는 작동 흐름의 배열과 관련된 논리의 문제; 문법적 구성 또는 구두법에서 유도되는 평범한 의미; 명세서에 기재된 실시태양들의 수 또는 유형을 포함한 임의의 잠재적 비-명시적 해석의 기초에 있어서 그러하다.
본원에서, 다양한 공개문헌들이 참조된다. 방법 및 시스템이 속하는 분야의 상태를 더욱 충분히 기술하기 위하여 이들 공개문헌의 개시는 전체로서 본원에 참고문헌으로 통합된다.
범위 또는 사상에서 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 명백한 것이다. 명세서 및 본원에 개시된 실현을 고려할 때 기타 실시태양들은 당업자에게 명백하여 질 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시적으로 고려되는 것이고, 진정한 범위 및 사상은 다음 청구항에 기재된다.

Claims (22)

  1. 폐수 처리 방법으로서:
    분석기 (206)를 이용하여, 석유 정체 탈염장치 (100) 염수로 구성되는 폐수 스트림 (202)에서 적어도 총 유기 탄소 (TOC)를 측정하는 단계;
    분석기 (206)에 의해, 상기 측정된 TOC를 처리 장치 (210)에 제공하는 단계;
    처리 장치 (210)에 의해, 상기 폐수 스트림 (202)에서 상기 측정된 TOC에 기반하여, 상기 폐수 스트림 (202)을 위한 처리 프로토콜을 결정하는 단계; 및
    처리 장치 (210)에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 상기 폐수 스트림 (202)를 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 처리 장치 (210)에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 상기 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 상기 폐수 스트림 (202)을 처리하는 단계는 상기 공급 조절 유닛 (212)이 약품을 상기 폐수 스트림 (202)에 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 첨가된 약품은 하나 이상의 활성탄, 염화제이철 및 염화제일철, 황산제이철 및 황산제일철, 명반, 및 폴리염화알루미늄 (PACl)을 포함하는 무기 철 및 알루미늄 염을 포함하는 하나 이상의 응결제 및 응집제를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 약품은 TOC가 측정되는 지점의 상류, 하류, 또는 탈염장치 (100) 염수의 적어도 일부를 생산하는 탈염장치 (100)의 폐수 스트림 (202)에 첨가되는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, TOC는 탈염장치 (100)의 입구 및/또는 출구, 또는 중력식 분리기의 입구 및/또는 출구에서 측정되는, 방법.
  5. 제3항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 처리 장치 (210)에 의해, 상기 측정된 TOC 기반으로 상기 탈염장치 (100)의 하나 이상의 측면을 조절하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
  6. 폐수 처리 시스템으로서,
    탈염장치 (100);
    석유 정체 탈염장치 (100) 염수로 구성되는 폐수 스트림 (202)에서 적어도 총 유기 탄소 (TOC)를 측정하는 분석기 (206); 및
    상기 분석기 (206) 및 공급 조절 유닛 (212)과 통신하는 처리 장치 (210)로서,
    상기 분석기 (206)로부터 상기 측정된 TOC를 수신하고;
    상기 폐수 스트림 (202)의 상기 측정된 TOC에 기반하여, 상기 폐수 스트림 (202)을 위한 처리 프로토콜을 결정하고;
    결정된 처리 프로토콜에 따라 상기 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 상기 폐수 스트림 (202)을 처리하는 상기 처리 장치 (210)를 포함하는, 폐수 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 처리 장치 (210)에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 상기 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 상기 폐수 스트림 (202)을 처리하는 단계는 상기 처리 장치 (210)로 하여금 상기 공급 조절 유닛 (212)이 약품을 상기 폐수 스트림 (202)에 첨가하도록 하는 단계를 포함하고, 상기 첨가된 약품은 하나 이상의 활성탄, 염화제이철 및 염화제일철, 황산제이철 및 황산제일철, 명반, 및 폴리염화알루미늄 (PACl)을 포함하는 무기 철 및 알루미늄 염을 포함하는 하나 이상의 응결제 및 응집제를 포함하는, 폐수 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 약품은 TOC가 측정되는 지점의 상류, 하류, 또는 탈염장치 (100) 염수의 적어도 일부를 생산하는 탈염장치 (100)의 폐수 스트림 (202)에 첨가되는, 폐수 처리 시스템.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, TOC는 탈염장치 (100)의 입구 및/또는 출구, 또는 중력식 분리기의 입구 및/또는 출구에서 측정되는, 폐수 처리 시스템.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 하나 이상의 하류 처리 장치 (210)를 더욱 포함하고, 상기 탈염장치 (100) 또는 상기 하나 이상의 하류 처리 장치 (210)의 적어도 하나는 상기 측정된 TOC에 기반하여 상기 처리 장치 (210)에 의해 조절되는, 폐수 처리 시스템.
  11. 총 유기 탄소 (TOC) 분석기 (206)를 이용하는 폐수 처리 방법으로서:
    상기 TOC 분석기 (206)에 의해, 처리 공장 (204)에서 나온 폐수 스트림 (202)의 샘플을 수용하는 단계로서, 상기 폐수는 석유 정제 탈염장치 (100) 염수로 구성되는 단계;
    상기 TOC 분석기 (206)에 의해, 상기 처리 공장 (204)에서 나온 상기 폐수 스트림 (202)의 상기 샘플에 의해 결정되는 적어도 TOC를 측정하는 단계; 및
    상기 분석기 (206)에 의해, 상기 측정된 TOC를 처리 장치 (210)에 제공하는 단계로서, 상기 폐수 스트림 (202)에서 상기 측정된 TOC에 기반하여, 상기 처리 장치 (210)는 상기 폐수 스트림 (202)에 대한 처리 프로토콜을 실행하고, 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 조절하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 처리 장치 (210)는 상기 TOC 분석기 (206) 내부에 일체화되는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 처리 장치 (210)는 상기 TOC 분석기 (206)와 별개인, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 처리 장치 (210)는 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC), 컴퓨터, 또는 현장-프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA)를 포함하는, 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 처리 장치 (210)에 의해, 결정된 처리 프로토콜에 따라 상기 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 상기 폐수 스트림 (202)을 처리하는 단계는 상기 공급 조절 유닛 (212)이 약품을 상기 폐수 스트림 (202)에 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 첨가된 약품은 하나 이상의 활성탄, 염화제이철 및 염화제일철, 황산제이철 및 황산제일철, 명반, 및 폴리염화알루미늄 (PACl)을 포함하는 무기 철 및 알루미늄 염을 포함하는 하나 이상의 응결제 및 응집제를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 약품은 TOC가 측정되는 지점의 상류, 하류, 또는 탈염장치 (100) 염수의 적어도 일부를 생산하는 탈염장치 (100)의 폐수 스트림 (202)에 첨가되는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, TOC는 탈염장치 (100)의 입구 및/또는 출구, 또는 중력식 분리기의 입구 및/또는 출구에서 측정되는, 방법.
  18. 제16항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 처리 장치 (210)에 의해, 상기 측정된 TOC 기반으로 상기 탈염장치 (100)의 하나 이상의 측면 (aspect)을 조절하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
  19. 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터-실행가능한 코드 섹션을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터-실행 가능한 코드 섹션은 프로세서로 하여금, 분석기 (206)로부터, 석유 정제 탈염장치 (100) 염수로 구성되는 폐수 스트림 (202)에 대하여 측정된 TOC를 수신하고; 폐수 스트림 (202)에서 측정된 TOC에 기반하여, 폐수 스트림 (202)에 대한 처리 프로토콜을 결정하고; 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 폐수 스트림 (202)을 처리하는, 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품.
  20. 제19항에 있어서, 상기 결정된 처리 프로토콜에 따라 공급 조절 유닛 (212)을 조절하여 폐수 스트림 (202)을 처리하는 것은 공급 조절 유닛 (212)이 폐수 스트림 (202)에 약품을 첨가하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품.
  21. 제19항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, TOC는 탈염장치 (100)의 입구 및/또는 출구에서 측정되는, 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품.
  22. 제19항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, TOC는 중력식 분리기의 입구 및/또는 출구에서 측정되는, 비-일시적 컴퓨터 프로그램 제품.
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