NL1034253C2 - Werkwijze, inrichting en systeem voor het meten en/of behandelen van in een vloeistof opgeloste verontreinigende componenten. - Google Patents

Description

τ

Werkwijze, inrichting en systeem voor het meten en/of behandelen van in een vloeistof opgeloste verontreinigende 5 componenten

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwij ze voor het meten van in een vloeistof opgeloste verontreinigende componenten in een vloeistof stroom, zoals in 10 een waterzuivering.

In onder meer zuiveringsprocessen, bijvoorbeeld bij waterzuiveringen, wordt een vloeistofstroom gesplitst in een gezuiverde stroom en een geconcentreerde afvalstroom. Door de ophoping van verontreinigende componenten in het proces 15 bestaat de kans dat de oplosbaarheidsgrens van sommige van deze verontreinigende componenten in het proces wordt overschreden. Dit leidt tot vervuiling ("scaling") dat kan leiden tot een hoger verbruik van energie, een lagere productiecapaciteit, meer onderhoud en een kortere levensduur 20 van de procesinstallaties. In de praktijk wordt het risico op deze vervuiling tegengegaan door toevoeging van een hoeveelheid kristalgroeiremmer in de vloeistofstroom. Door deze toevoeging wordt de groei van de kristallen die de genoemde vervuiling kunnen veroorzaken tegengaan. Bij 25 overmatig toevoegen van dergelijke toevoegingen kunnen deze in het milieu terecht komen en/of additionele zuiveringsstappen vereisen. In het geval van een te lage dosering bestaat nog steeds de kans op vervuiling van de procesinstallatie met de reeds genoemde nadelen.

30 De onderhavige uitvinding heeft als doel te voorzien in een werkwijze waarmee onder meer de benodigde toevoegingen afgestemd kunnen worden op de behoefte en waarmee het proces efficiënter bedreven kan worden.

1034253 r 2

Dit doel wordt bereikt met de werkwijze volgens de uitvinding, omvattende de stappen: - het brengen van ten minste een deel van de vloeistof uit de vloeistofstroom met daarin aanwezige verontreinigende 5 componenten in een houder of een kanaal; - het doen neerslaan van ten minste een deel van de opgeloste verontreinigende componenten waarbij vaste deeltjes worden gevormd; en - het meten van de aanwezigheid en/of de hoeveelheid 10 gevormde vaste deeltjes.

Door het laten neerslaan van tenminste een deel van de in de vloeistofstroom opgeloste verontreinigende componenten worden vaste deeltjes gevormd in het betreffende deel van de vloeistof stroom. Het meten van de gevormde 15 deeltjes kan direct, echter ook indirect plaatsvinden. Naast de hoeveelheid deeltjes kunnen ook de grootte van de deeltjes en/of de vorm en/of de kristalmodificatie relevante informatie bevatten over het risico op vervuiling van bijvoorbeeld een procesinstallatie. Derhalve kan het meten 20 van de deeltjes ook betrekking hebben op bijvoorbeeld deze informatie. De verontreinigende componenten betreffen onder meer bariumsulfaat, calciumsulfaat, struviet, magnesiumhydroxide, magnesiumsulfaat, silicaten en strontiumsulfaat. Het calciumsulfaat kan hierbij onder meer 25 gips betreffen dat stabiel is bij kamertemperatuur en anhydriet dat stabiel is bij hogere terperaturen. Het laten neerslaan van ten minste een deel van de betreffende componenten kan worden uitgevoerd op de gehele vloeistofstroom in bijvoorbeeld de reguliere transportleiding 30 van de betreffende vloeistof. Bij voorkeur wordt het laten neerslaan uitgevoerd op een deel van de vloeistof. Dit wordt gerealiseerd door een deel van de vloeistof in een houder of kanaal. Een dergelijk kanaal kan onder meer een deel zijn van 3 de aanvoerleiding of een soort by-pass leiding betreffen. Een dergelijke by-pass leiding heeft bijvoorbeeld een diameter van 1-100 /xm. De diameter van de leiding kan ook enkele centimeters tot orde-grootte één meter bedragen indien de 5 meetcel groter wordt gekozen resp. de vinding op productieschaal wordt toegepast. Een andere mogelijkheid is het toepassen van de vinding in een verblij ftijdsreactor.

Door het laten neerslaan van ten minste een deel van de verontreinigende componenten in tenminste een deel van de 10 vloeistof uit de vloeistof stroom is het mogelijk om de gevormde deeltjes te meten. De nauwkeurigheid van de meting hangt hierbij onder meer af van de hoeveelheid vloeistof. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de meting uitgevoerd met een zogeheten turbiditeitsmeter. Een dergelijke meter zendt 15 een lichtbundel of laserstraal door de vloeistof met de daarin ontstane vaste deeltjes. Door een opnemer wordt vervolgens de intensiteit van de lichtbundel gemeten, waarbij de gemeten intensiteit een maat is voor de hoeveelheid vaste deeltjes in de vloeistof. In een alternatieve 20 voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaak van sonoluminescentie. Hierbij wordt het uitgezonden licht dat onder invloed van het ultrasoon geluid ontstaat gebruikt om de deeltjes te detecteren. In een verdere alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm wordt de di-elektrische constante 25 van de betreffende vloeistof gemeten. Deze di-elektrische constante wordt bijvoorbeeld gemeten door het aanleggen van een spanningsverschil waartussen zich vloeistof met de daarin gevormde vaste deeltjes bevindt. Aangezien het oppervlak en de afstand tussen deze polen vast ligt zal een variatie die 30 wordt gemeten worden veroorzaakt door een verandering in de di-elektrische constante van de vloeistof tussen de beide polen. Voor de verschillende materialen wordt deze di-elektrische constante uitgedrukt ten opzichte van de di- r 4 elektrische constante van vacuüm welke natuurkundige constante is. Voor water ligt deze relatieve di-elektrische constante in ordegrootte van 80. Voor calciumcarbonaat, wat een relevante stof is in onder meer water zuiveringsprocessen, 5 geldt een waarde van rond de 8. Door het uitvoeren van een dergelijke meting kan de kans op vervuiling in het verdere proces nauwkeurig worden ingeschat. Tevens kunnen kristallen worden onderscheiden van organische deeltjes zoals micro-organismen aangezien deze voor het overgrote deel uit water 10 bestaan en daardoor een grotere di-elektrische constante hebben dan de meeste anorganische deeltjes. Voor vervuiling met bijvoorbeeld calciumcarbonaat zijn invloedrijke factoren, naast uiteraard de concentratie van calcium en carbonaat ionen, onder meer de temperatuur, de pH, de aanwezigheid van 15 sporen van andere verontreinigingen, zelfs op ppm niveau, en onder meer ook het type en de concentratie kristalgroeiremmer in de vloeistof. Dit betekent dan ook dat een vervuilingsmeting volgens de uitvinding, welke rekening houdt met alle optredende factoren in de vloeistofstroom, 20 nauwkeuriger de kans op vervuiling in het verdere procesverloop kan bepalen dan bijvoorbeeld een meting van uitsluitend de concentratie calcium en carbonaat ionen. Hierbij wordt de meting bij voorkeur on-line uitgevoerd om de meetwaarde bijvoorbeeld te gebruiken in de processturing.

25 In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het vormen van de vaste deeltjes het aanleggen van een trillingsveld.

Door het aanleggen van een trillingsveld kan primaire kiemvorming worden opgewekt in een oververzadigde oplossing. 30 Dit wordt bewerkstelligd doordat het trillingsveld drukgolven opwekt die op microschaal in de vloeistof cavitatie tot gevolg hebben. Dit zal leiden tot de vorming van kleine dampbellen en hoge lokale temperatuur gradiënten. Hierdoor 5 verandert de oplosbaarheid van ten minste een deel van de verontreinigende componenten in de vloeistof van de vloeistofstroom waardoor kiemen gevormd kunnen worden (primaire nucleatie). Opgemerkt wordt dat toepassing van 5 ultrasone trillingen om kiemvorming op te wekken niet beperkt is tot componenten waarvan de oplosbaarheid afneemt bij toenemende temerpatuur. Deze kiemen of vaste deeltjes zullen de vloeistof in enige mate troebel maken en/of de elektrische eigenschappen doen veranderen. Dit maakt meting van de 10 concentratie van verontreinigende componenten in de vloeistofstroom mogelijk. In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt het trillingsveld aangelegd met akoestische trillingen in een frequentiebereik van bij voorkeur 10kHz tot 1 MHz, of bijvoorbeeld in een 15 frequentiegebied van 10kHz tot 100kHz en/of 100kHz tot 500kHz en/of 500kHz tot 1 MHz. Opgemerkt wordt dat ook trillingen met hogere frequenties tot wel 1 GHz toepasbaar zijn volgens de uitvinding. Doordat de gevormde vaste deeltjes bij een juiste selectie aan procesomstandigheden relatief kleine 20 afmetingen hebben waarmee ze, ten minste voor de tijdsduur van de meting, niet in een significante hoeveelheid bezinken of neerslaan en in de vloeistof gesuspendeerd blijven, kan uit de gemeten concentratie gevormde deeltjes de oververzadiging worden bepaald. Het effect van de 25 zwaartekracht is beperkt. De zogeheten Brownse beweging draagt bij aan het voorkomen van het bezinken van de vaste deeltjes. Een bijkomend voordeel van het aanleggen van een dergelijk trillingsveld is dat door de keuze van de gehanteerde frequentie een meting specifiek kan worden 30 gemaakt voor een bepaalde (groep van) componenten. Ook kan door de keuze van de frequentie de betrouwbaarheid van de meting worden vergroot. Een bijkomend voordeel is dat door het aanleggen van dergelijke ultrasone trillingen afzettingen 6 aan de wand van het kanaal kunnen worden vermeden. Hierdoor zal bijvoorbeeld de betreffende sensor minder snel, of in het geheel niet, vervuilen. In geval van onder meer waterzuiveringsprocessen bevat de gebruikte vloeistof vaak 5 allerlei micro-organismen. Als bijkomend voordeel kan door het gebruik van ultrasone trillingen dergelijke micro-organismen worden gedood en kan de celinhoud van dergelijke organismen vrijkomen. Hiermee wordt bewerkstelligd dat componenten, zoals fosfolipiden, op een enigszins homogene 10 wijze over de vloeistof verdeeld worden. Hierdoor kunnen de vloeistofkarakteristieken gewijzigd worden. Een voorbeeld hiervan is dat de organische componenten, die door een dergelijke afdoding in een vloeistof terecht komen, als remmer voor de kristalgroei kunnen optreden. Dit heeft als 15 verder bijkomend voordeel dat het risico op vervuiling verder wordt verlaagd. Naast het meten van de kans op vervuiling en de daarmee mogelijk geworden optimale afstemming van de hoeveelheid toe te voegen kristalgroeiremmer, werkt dit derhalve vervuiling verder tegen. Hierdoor zal zelfs nog 20 minder kristalgroeiremmer toegevoegd hoeven te worden.

Hiermee zal de met de additionele toevoeging gepaard gaande milieubelasting geminimaliseerd worden. Tevens kan het proces meer efficiënt worden bedreven. Naast de micro-organismen kunnen ook andere componenten die aanwezig zijn in de 25 vloeistofstroom worden afgebroken.

In een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat het vormen van vaste deeltjes het aanleggen van een elektrisch of magnetisch veld.

Door het aanleggen van een elektrisch of magnetisch 30 veld in ten minste een deel van de vloeistof in de vloeistofstroom kan het gedrag van de vloeistof, bijvoorbeeld met betrekking tot de oplosbaarheid van componenten in die vloeistof, worden beïnvloed. Door bijvoorbeeld een 7 veldsterkte boven 10s V/m aan te leggen zal de vrije energie voor vorming van vaste deeltjes wijzigen. Hierdoor kan ten minste een deel van de verontreinigende componenten die is opgelost in de verzadigde oplossing neerslaan in de 5 vloeistof. Vervolgens kan de concentratie van gevormde vaste deeltjes worden gemeten met behulp van bijvoorbeeld een turbiditeitsmeter of door meting van de di-elektrische constante van de vloeistof. De gehele meting kan worden uitgevoerd op, ofwel de gehele vloeistofstroom, ofwel op een 10 deel daarvan, al dan niet in een deel van de transportleiding of een bypass daarvan. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een dergelijke bypass uitgevoerd in glas waar metaal op wordt opgedampt. Dergelijke metaal strookjes dienen als polen waarover een spanning wordt aangebracht, zodanig dat 15 bijvoorbeeld het elektrische veld in de vloeistof wordt gevormd. Hierbij kan een metaal desgewenst aan de buitenzijde of aan de binnenzijde van het kanaal worden aangebracht. Het aanleggen van een elektrisch veld kan gebruik maken van gelijkspanning, wisselspanning op verschillende frequenties, 20 gelijkspanning met supergeponeerd een wisselspanning etc.. Hoewel de genoemde veldsterkte in een voorkeursuitvoeringsvorm boven 105 V/m ligt is de sterkte bij voorkeur groter dan 104 V/m en bij voorkeur kleiner dan 10® V/m toch in ieder geval kleiner dan de veldsterkte waarboven 25 zogeheten doorslag optreedt. Voor het aanbrengen van het elektrische veld kan gebruik worden gemaakt van een wisselspanning waarbij een frequentie zich bevindt in het frequentiegebied van 0 tot 10 GHz, en bij voorkeur in het gebied van 0 tot 100 kHz en/of van 100 tot 1000 kHz en/of van 30 1 MHz tot 100 MHz en/of van 100 MHz tot 10 GHz.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding kan de frequentie en/of amplitude 8 en/of vorm van de aan te brengen trillingen met instelmiddelen worden ingesteld.

Door het manipuleren van de aangebrachte trillingen kan de meting worden uitgevoerd specifiek voor bijvoorbeeld 5 oververzadiging van calciumcarbonaat op een specifiek moment in de vloeistofstroom. Door aanpassing van de diverse instellingen van de aangebrachte trillingen kan desgewenst de aanwezigheid van andere componenten worden gemeten. Ook de gevoeligheid van een sensor kan door de juiste instelling van 10 bijvoorbeeld de amplitude, de frequentie, frequentiespectrum, tijdsduur en vorm van het trillingssignaal worden beïnvloed om daarmee onder meer een gewenste veiligheidsmarge voor de voorspelling van de vervuiling in het proces te realiseren.

Voorts wordt opgemerkt dat in een vloeistof stroom in 15 de procesindustrie, zoals bijvoorbeeld voor een waterzuivering, in het algemeen allerlei micro-organismen en/of veelal biologisch minder goed afbreekbare verontreinigingen, zoals humuszuren, aanwezig zijn. Deze aanwezigheid is veelal ongewenst voor de kwaliteit van het 20 eindproduct. Tevens dragen deze componenten veelal niet bij aan het efficiënt bedrijven van het betreffende proces.

Het hierboven geschetste probleem wordt opgelost met de werkwij ze volgens de uitvinding voor het behandelen van een hoeveelheid procesvloeistof, omvattende de stappen: 25 - het brengen van een hoeveelheid procesvloeistof met daarin aanwezige verontreinigende componenten in een houder of een kanaal; - het aanleggen van een behandelingsveld dat wordt gevormd door een trillingsveld, of een elektrisch of 30 magnetisch veld; en - het behandelen van de hoeveelheid procesvloeistof, omvattende: - het doden van micro-organismen; en/of 9 - het afbreken van organisch materiaal; en/of - het vormen van kristallen aanwezig in de verontreinigde componenten.

Door de behandeling van de procesvloeistof met een 5 trillingsveld, of een elektrisch of magnetisch veld, zullen micro-organismen gedood worden. Hierdoor komt de celinhoud van deze organismen vrij. Dit betreft onder meer fosfolipiden welke de kristallisatie/eigenschappen van de vloeistoffen zullen beïnvloeden. Veelal zullen deze componenten, welke op 10 deze wijze homogeen in de vloeistof verdeeld worden, kristalgroeiremmend werken. Hiermee wordt bewerkstelligd dat het risico van vervuiling van procesinstallatie wordt verminderd. Bijkomend wordt bewerkstelligd dat minder kristalgroeiremmer hoeft te worden toegevoegd. Dit zal het 15 milieu minder belasten en zal het proces meer efficiënt doen bedrijven. Naast micro-organismen bevat de procesvloeistof, zoals bijvoorbeeld ongezuiverd water in geval van waterzuivering, biologisch minder goed afbreekbare macromoleculen, zoals humuszuren. Evenals andere organische 20 moleculen kunnen deze componenten door de gevormde hoge locale temperaturen ten minste voor een deel worden ontleed. De resulterende ontledingsproducten zijn veelal minder ongewenst dan een moeilijk afbreekbaar macro-moleculen. Bijkomend kunnen de gevormde componenten zelfs als 25 kristalgroeiremmer functioneren met de eerder genoemde voordelen tot gevolg. Tevens is het mogelijk om door de behandeling specifieke componenten, zoals calciumcarbonaat, neer te laten slaan voor bijvoorbeeld de daadwerkelijke zuivering van de vloeistofstroom. Hierdoor kan het risico op 30 vervuiling in het vervolg van het proces verder worden afgebouwd. In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruik gemaakt van een 10 akoestisch trillingsveld op soortgelijke wijze als toegelicht voor de werkwijze voor het meten van de kans op vervuiling.

In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt bij het behandelen van 5 procesvloeistof een kristalgroeiremmer toegevoegd voor het adsorberen van gevormde kristallen.

Opgemerkt wordt dat het mogelijk is om oververzadiging af te bouwen tot onder de oplosbaarheid van de te precipiteren component. Door toevoegen van een 10 kristalgroeiremmer die aan de geprecipiteerde adsorbeert (een zogeheten "retarding agent") is het mogelijk het oplossen van deze kristallen tegen te gaan zodat deze bijvoorbeeld door middel van de vloeistof gescheiden kunnen worden. Het resultaat is dan bijvoorbeeld onthard water met een calcium 15 en carbonaatgehalte dat onder de oplosbaarheid ligt.

Opgemerkt wordt dat deze technologie een breed toepassingsgebied in de procesindustrie heeft en dat de uitvinding niet beperkt is tot de ontharding van water.

De uitvinding heeft verder betrekking op een 20 inrichting en op een systeem voor het meten en/of behandelen van in vloeistof opgeloste verontreinigende componenten. Een dergelijke inrichting of systeem bieden gelijke effecten en voordelen als die genoemd zijn bij de werkwijzen.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de 25 uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: - figuur 1, een schematisch overzicht van een inrichting volgens de uitvinding; 30 - figuur 2, een alternatieve uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; en - figuur 3, een schematisch overzicht van een proces voorzien van de uitvinding.

11

Een meetopstelling 2 (figuur 1) voor het meten van de hoeveelheid verontreinigende componenten in een hoeveelheid vloeistof omvat een houder 4 waarin de vloeistof 6 is aangebracht. De vloeistof 6 omvat water met de daarin 5 opgeloste componenten. De houder 4 wordt gevuld met vloeistof 6 door een aanvoerleiding 8, waarin een afsluiter 10 en een pomp 12 zijn voorzien. De houder 4 kan worden geleegd via afvoer 14 waarin een afsluiter 16 is voorzien. Om het overlopen van houder 4 met vloeistof 6 te voorkomen is een 10 overloop 18 voorzien. Voor het homogeniseren van de vloeistof 6 in de houder 4 is roerder 20 voorzien welke in werking wordt gezet door aandrijving 22. Een akoestische trilling wordt in de vloeistof 6 aangebracht door geluidsbox 24 die wordt aangedreven door een versterker 26. De versterker 26 15 ontvangt een signaal van signaalvormer 28 waarmee onder meer de frequentie, amplitude en vorm van het opgelegde trillingsveld kan worden ingesteld. De door de primaire nucleatie gevormde primaire deeltjes kunnen worden gemeten met behulp van een sensor 30. Deze sensor 30 zendt een 20 lichtstraal of laserstraal 32 door vloeistof 6. Opnemer 34 ontvangt de bundel 32 waarbij de intensiteit die wordt ontvangen door opnemer 34 een maat is voor de hoeveelheid gevormde deeltjes. De meting wordt vervolgens verzonden naar besturingseenheid 36 welke de gegevens verwerkt en het proces 25 desgewenst kan aansturen. Hiertoe is de besturingseenheid 36 werkzaam gekoppeld met versterker 26 signaalvormer 28, pomp 12, sensor 30 en 34, en de afsluiters 10, 16.

De besturingseenheid 36 stuurt pomp 12 en afsluiter 10 aan om een hoeveelheid vloeistof 6 in houder 4 te brengen. 30 Desgewenst kan roerder 20 in werking worden gesteld door aandrijving 22 aan te sturen. Vervolgens zal besturingseenheid 36 het trillingsveld starten door signaalvormer 28 een signaal op te laten leggen aan 12 versterker 26 die het signaal verwerkt en verstuurt naar box 24. De door de trillingen opgewekte kiemvorming resulteert in een verandering van de troebelheid van vloeistof 6 waardoor met sensor 30 een lichtstraal 32 met minder intensiteit door 5 opnemer 34 zal worden ontvangen. De sensor 30 en opnemer 34 staan in verbinding met besturingseenheid 36 voor het uitwisselen van informatie. Vervolgens analyseert de besturingseenheid 36 de gegevens en bepaalt de kans op verontreinigingen, waarbij primaire kiemvorming optreedt en 10 eventueel de eigenschappen van de gevormde kiemen naast eventuele andere benodigde gegevens. Desgewenst kan via de besturingseenheid 36 pulsgewijs een akoestische trilling met een relatief hoog vermogen in de vloeistof worden gebracht. Hiermee kunnen nog hogere temperatuur gradiënten in de 15 vloeistof worden aangebracht in vergelijking met een meer gelijkmatige verdeling van dezelfde hoeveelheid energie over de tijd. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft houder 4 een afmeting van 40 bij 20 bij 25 cm. De signaalvormer 28 werkt in het bereik van 10 tot 100 kHz en geeft bijvoorbeeld een 20 zuiver sinus signaal af aan versterker 26 welke een vermogen heeft van 50 tot 100 Watt. Versterker 26 stuurt een piezo-elektrisch element of luidspreker ("tweeter") 24 aan welke een vermogen heeft van 50-500 Watt. In de getoonde uitvoeringsvorm zal een vermogen van enkele Watts in de 25 vloeistof worden aangebracht. Het zal de vakman duidelijk zijn duidelijk zijn dat kiemvorming ook met veel lagere vermogens kan worden gerealiseerd en dat het gewenste toegevoerde vermogen afhangt van de afmetingen van de sensor. Naast een zuiver sinus signaal kan bijvoorbeeld ook een 30 ruis-, zelfs witte ruis-, signaal worden opgelegd, evenals een zaagtand of blokspanning. Bij voorkeur wordt een actuator gebruikt die niet op een resonantiefrequentie werkt maar in een frequentiegebied.

13

Een alternatief meetsysteem 38 (figuur 2) omvat een aanvoerleiding 40 met een pomp 42 voor het aanvoeren van een vloeistof door de leiding 40. De leiding 40 is in glas uitgevoerd waar een tweetal polen 44 en 46 in de vorm van 5 metaal op is gedampt. Dit opdampen kan ook aan de binnenzijde van kanaal 40 worden uitgevoerd. Door in de oververzadigde oplossing in kanaal 40 een elektrisch veld aan te leggen met veldsterkte groter dan circa 105 V/m daalt de vrije energie voor vorming van vaste stof in geval van een positief 10 verschil in de di-elektrische constante tussen de vloeistof en de betreffende vaste stof. In de stroom tussen de beide polen of condensatorplaten 44 en 46, onder aanwezigheid van de veldsterkte, wordt primaire nucleatie opgewekt. Dit kan onder meer met een sensor 50 en opnemer 52 worden gemeten 15 doordat ten gevolge van de kiemvorming de vloeistof enigszins troebel wordt. De benodigde spanning op de condensatorplaten 44 en 46 wordt door spanningsbron 48 aangebracht in de vorm van een wisselspanning, gelijkspanning of combinatie hiervan

Een proces 54, zoals een waterzuiveringsproces, omvat 20 een aanvoerleiding 56 met daarin voorzien een pomp 58 (figuur 3) . Pomp 58 stuurt de vloeistof stroom via doorvoerleiding 60 door naar het sensorsysteem 62. Dit sensorsysteem 62 meet en/of behandelt de vloeistofstroom afkomstig uit doorvoerleiding 60 en voert dit door via doorvoerleiding 64 25 naar het betreffende proces 68. Voorafgaand aan proces 68 is een toevoegsysteem 66 voorzien. In geval van een waterzuivering zal toevoegsysteem 66 een kristalgroeiremmer kunnen toevoegen aan de vloeistofstroom. Hiermee wordt vervuiling van het (zuiverings)proces 68 voorkomen. De 30 uitgang van het proces 70 zal vervolgens minder overbodig additief bevatten.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen. De gevraagde 14 rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. Naast toepassing voor bijvoorbeeld waterzuivering is het onder meer mogelijk de werkwijzen, inrichting en systeem 5 volgens de uitvinding toe te passen op bijvoorbeeld een brouwproces. Hierbij dient het water veelal zo zuiver mogelijk te zijn voor gebruik in het daadwerkelijke brouwproces. Eventuele verontreinigingen dienen zoveel mogelijk bekend te zijn en gezuiverd te worden. Het gebruik 10 van overvloedig kristalgroeiremmer dient zoveel mogelijk voorkomen te worden. Derhalve is het meten en/of behandelen van een vloeistofstroom voor een dergelijk proces uitermate relevant. Tevens kunnen de werkwijzen, inrichting en systeem volgens de uitvinding ook worden toegepast in de chemische 15 industrie. Zo behoort het bijvoorbeeld tot de mogelijkheden om op productieschaal kiemvorming in gang te zetten en op deze wijze een kristallisatieproces op gecontroleerde manier te starten dan wel te onderhouden. Tevens is het mogelijk om de sensoren dergelijke laserstralen te laten uitzenden voor 20 het min of meer vangen van bijvoorbeeld een bacterie. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van zogeheten "optical tweezers". Door het focusseren van deze laserstralen op één punt ontstaat een sterk elektrisch veld waarbinnen deeltjes worden vastgehouden. Door volgens bijvoorbeeld kristalvorming op te 25 wekken en deze te monitoren kan een individueel kristal worden bestudeerd. Eveneens behoort het tot de mogelijkheden om meerdere sensoren parallel of serieel te plaatsen. Hiermee kan onder meer worden bewerkstelligd specifieke metingen op verschillende componenten uit te voeren en daarmee de 30 hoeveelheid informatie verkregen over de vloeistofstroom te vergroten. Door gebruik te maken van de onderhavige uitvinding is het in het geval van een waterzuivering bijvoorbeeld mogelijk zeer kleine primaire 15 calciumcarbonaatkiemen te vormen en de oververzadiging van de processtroom af te bouwen. Door juiste keuze van de procesomstandigheden blijven de gevormde kiemen dermate klein dat er in de zogeheten RO eenheid geen vervuiling of 5 verstopping op zal treden. Door vervolgens het concentraat van deze eenheid met ultrasone trillingen te behandelen volgens de onderhavige uitvinding en eventueel te reeireuleren is het in principe mogelijk om door middel van een omgekeerd osmoseproces drinkwater te produceren zonder 10 substantieel gebruik te maken van een waterontharding en zonder toepassing van een kristalgroeiremmer. Met de werkwijzen, inrichting en systeem volgens de onderhavige uitvinding behoort het verder tot de mogelijkheden om water op een specificatie te produceren. Dit kan bijzonder 15 voordelig zijn voor bijvoorbeeld het gebruik ten behoeve van wasmachines door het water voor te behandelen. Hierdoor zal verontreiniging van dergelijke apparaten kunnen verminderen.

1034253

Claims (13)

1. Werkwijze voor het meten van in een vloeistof opgeloste verontreinigende componenten in een 5 vloeistofstroom, zoals in een waterzuivering, omvattende de stappen: - het brengen van ten minste een deel van de vloeistof uit de vloeistofstroom met daarin aanwezige verontreinigende componenten in een houder of een kanaal; 10. het doen neerslaan van ten minste een deel van de opgeloste verontreinigende componenten waarbij vaste deeltjes worden gevormd; en - het meten van de aanwezigheid en/of de hoeveelheid gevormde vaste deeltjes. 15

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het vormen van de vaste deeltjes het aanleggen van een trillingsveld omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarin het trillingsveld wordt aangelegd door akoestische trillingen in de procesvloeistof aan te brengen in een frequentiebereik van 10 kHz - 10 GHz.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het vormen van vaste deeltjes het aanleggen van een elektrisch of magnetisch veld omvat.

5. Werkwij ze volgens conclusie 2, 3 of 4, waarin een 30 frequentie en/of een amplitude en/of een vorm van de aan te brengen trillingen met instelmiddelen wordt ingesteld. 1034253

6. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1-5, waarin de hoeveelheid gevormde primaire deeltjes wordt gemeten met een turbiditeitsmeter.

7. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1- 5, waarin de hoeveelheid gevormde primaire deeltjes wordt bepaald door meting van de di-elektrische constante van de procesvloeistof.

8. Werkwijze voor het behandelen van een hoeveelheid procesvloeistof, omvattende de stappen: - het brengen van een hoeveelheid procesvloeistof met daarin aanwezige verontreinigende componenten in een houder of een kanaal; 15. het aanleggen van een behandelingsveld dat wordt gevormd door een trillingsveld, of een elektrisch of magnetisch veld; en - het behandelen van de hoeveelheid procesvloeistof, omvattende: 20. het doden van micro-organismen; en/of - het afbreken van organisch materiaal; en/of - het vormen van kristallen van de verontreinigde componenten.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin het trillingsveld wordt gevormd door akoestische trillingen aan te brengen.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, waarin bij 30 het behandelen van de procesvloeistof een kristalgroeiremmer wordt toegevoegd voor het adsorberen van gevormde kristallen.

11. Inrichting voor het meten en/of behandelen van in een vloeistof opgeloste verontreinigende componenten in een vloeistofstroom, zoals in een waterzuivering, omvattende: - een houder of kanaal met een hoeveelheid 5 procesvloeistof waarin een hoeveelheid verontreinigende componenten aanwezig is; en - kiemvormingsmiddelen, voor het doen neerslaan van ten minste een deel van de opgeloste verontreinigende componenten. 10

12. Inrichting volgens conclusie 11, waarin de kiemvormingsmiddelen een trillingsorgaan omvatten voor het aanleggen van een akoestisch trillingsveld in de procesvloeistof. 15

13. Systeem voor het meten en/of behandelen van een hoeveelheid procesvloeistof, omvattende: - een inrichting volgens conclusie 11 of 12; en - een met de inrichting werkzaam verbonden 20 besturingseenheid voor het aansturen van de meting en/of behandeling van de procesvloeistof. 1034253