RU2275616C2 - Способ измерения отложений загрязняющих веществ на анализируемом образце и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ измерения отложений загрязняющих веществ на анализируемом образце и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275616C2 RU2275616C2 RU2002135618/28A RU2002135618A RU2275616C2 RU 2275616 C2 RU2275616 C2 RU 2275616C2 RU 2002135618/28 A RU2002135618/28 A RU 2002135618/28A RU 2002135618 A RU2002135618 A RU 2002135618A RU 2275616 C2 RU2275616 C2 RU 2275616C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- weight
- tank
- deposits
- analyzed
- Prior art date
Links
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 49
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 241000206761 Bacillariophyta Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/008—Monitoring fouling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/04—Investigating sedimentation of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/04—Corrosion probes
- G01N17/043—Coupons
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
- G01N5/02—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/02—Agents for preventing deposition on the paper mill equipment, e.g. pitch or slime control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/01—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials specially adapted for biological cells, e.g. blood cells
- G01N2015/019—Biological contaminants; Fouling
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Paper (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Использование: для эффективной и оптимальной биоцидной обработки белой воды в целлюлозно-бумажной промышленности и для выбора биоцидных агентов, предназначенных для борьбы с образующимися на поверхностях различного оборудования отложениями загрязнений. Сущность: способ и устройство основаны на использовании анализируемого образца, который опущен в емкость и закреплен на соединенной с датчиком веса подвеске. Емкость имеет устройство для подачи в нее исследуемой жидкости, которая обтекает поверхность опущенного в емкость образца и в течение определенного промежутка времени образует на ней отложения. Периодически через равные промежутки времени жидкость из емкости сливают, анализируемый образец сушат и взвешивают. По разнице веса между двумя последовательными измерениями определяют вес образовавшихся на поверхности образца отложений. Соединенный с датчиком веса компьютер позволяет анализировать последовательность полученных результатов и строить графики изменения во времени веса образующихся на образце отложений. Технический результат изобретения заключается в возможности получения достоверных количественных данных об отложении загрязняющих веществ в течение всего времени испытаний. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для измерения роста биологического материала и отложений органических и неорганических загрязняющих материалов на образцах для измерений и выбора реагентов, предназначенных для регулирования роста биологического материала и отложений органических и неорганических загрязняющих материалов.
Предпосылки создания изобретения
В настоящее время в очень многих отраслях промышленности и, в частности, в целлюлозно-бумажной промышленности на различных этапах технологического процесса используют воду и/или другие жидкости. В таких технологических жидкостях обычно содержится большое количество углерода и питательных веществ, которые стимулируют рост бактерий. Из-за этого, в частности при производстве бумаги, на стальных поверхностях различного технологического оборудования образуются нежелательные и быстро растущие биологические пленки ("биопленки"). Такие биопленки обычно сопутствуют защитным экзополисахаридам ("слизям") и образуются на смачиваемых технологической водой поверхностях оборудования. Кроме того, на этих поверхностях часто образуют отложения неорганические загрязняющие вещества, такие как карбонат кальция ("накипь"), и различные органические загрязняющие вещества. Образующие отложения органические загрязняющие вещества обычно называют смолой (к ним, в частности, относятся смолы, содержащиеся в древесине) или липкими отложениями (к которым, в частности, относятся отложения из клейких веществ, связующих, клейких лент и частиц парафина).
Рост биопленки и отложение таких неорганических и органических загрязняющих веществ отрицательно влияет на эффективность соответствующего оборудования, приводит к снижению качества продукции, производительности оборудования и возникновению в различных системах проблем технологического характера. Образование отложений органических загрязняющих веществ на регуляторах консистенции и других чувствительных элементах измерительных систем может привести к их полному выходу из строя, а образование отложений на сетчатых фильтрах может уменьшить производительность системы и нарушить нормальный режим ее работы. Такие отложения образуются не только на поверхностях металлических деталей системы, но и на поверхностях деталей, изготовленных из пластмассы и синтетических материалов, в частности на проводах, войлочных уплотнениях, фольге, сукномойках типа Уле и компонентах напорных ящиков. Проблемы, возникающие при образовании таких отложений, связаны с непосредственным влиянием отложений на загрязнение поверхностей, от которого зависит производительность оборудования, а также с появлением в бумаге сквозных отверстий, пятен и других дефектов, которые снижают качество бумаги и могут сделать ее непригодной для дальнейшего нанесения покрытий, переработки или печати.
Именно этими причинами и объясняется то большое внимание, которое в настоящее время уделяется различным способам ограничения роста и удаления различного рода отложений, образующихся на поверхностях оборудования, используемого, в частности, в целлюлозно-бумажной промышленности. Необходимость остановки бумагоделательных машин для их очистки от образовавшихся отложений нежелательна, поскольку сопровождается снижением их производительности. Кроме того, изготовленная на таком оборудовании до его очистки листовая бумага часто имеет низкое качество из-за ее загрязнения попадающими в нее с поверхности металла частицами отложений. Низкое качество продукции, полученной до удаления с различных поверхностей оборудования образующихся на них отложений, требует обязательного удаления образовавшихся на них отложений. В этом отношении ограничение роста таких загрязняющих бумагу отложений может оказаться по сравнению с очисткой оборудования от образовавшихся на нем отложений намного более эффективным средством производства высококачественной продукции.
Отложения слизи и других загрязняющих веществ на металлических поверхностях, кроме того, стимулируют коррозию этих поверхностей, а также приводят к засорению или забиванию различных имеющихся на целлюлозно-бумажном производстве систем. Обычно такие отложения попадают в изготавливаемую бумагу и являются причиной многочисленных поломок используемых при изготовлении бумаги машин, частых остановок оборудования и связанных с этим потерь рабочего времени. Из-за образования отложений в конечной продукции появляются различные пятна, увеличивающие количество брака и направляемой в отходы бумаги.
Связанные с образованием отложений проблемы послужили причиной широкого использования различных реагентов, контролирующих процесс образования отложений, в частности биоцидов, добавляемых к воде в различных системах в целлюлозно-бумажной промышленности. К таким широко используемым в настоящее время в качестве биоцидов реагентам относятся хлор, ртутьорганические соединения, хлорированные фенолы, броморганические соединения и различные сероорганические соединения, каждому из которых при этом присущи определенные особенности и недостатки. Так, в частности, предназначенные для борьбы с отложениями составы, содержащие поливиниловый спирт и желатин, предложенные в патенте US 5536363 (на имя Nguyen), можно с успехом использовать для контроля за образованием отложений органических загрязняющих веществ в целлюлозно-бумажном производстве. При выборе реагентов, которые могут разрушать отложения и регулировать рост отложений в различном технологическом оборудовании, необходимо учитывать, что условия, в которых происходит процесс образования таких отложений (температура, рН, наличие в воде тех или иных образующих отложения органических и неорганических материалов), могут меняться в очень широких пределах.
В настоящее время известны различные способы и средства постоянного контроля наличия биопленки и других загрязняющих материалов в потоках технологической воды, которые основаны на взятии проб исследуемой воды из различных систем работающего оборудования (см. патенты US 2090077 на имя Thorme, US 5049492 на имя Sauer и др., US 5155555 и US 5264917 на имя Wetegrove и др., US 6017459 на имя Zeither и др. и US 6053032 на имя Kraus и др.).
При определении наличия в потоках технологической воды загрязняющих веществ способами и средствами, предложенными в перечисленных выше патентах, специальный субстрат или предназначенный для измерений образец опускают на определенное время в поток технологической воды, после чего его извлекают из потока воды и подвергают соответствующему анализу. Анализы образцов обычно выполняют под микроскопом с применением соответствующих окрашивающих веществ, визуальной проверкой или пропусканием через них света. Все такие известные в настоящее время способы и средства обладают определенными недостатками, связанными с необходимостью извлечения предназначенного для измерений образца из потока технологической воды и его передачи в лабораторию для соответствующего анализа. Кроме того, качественный характер оценки, который лежит в основе ряда таких способов, в частности при анализе образцов под микроскопом с применением окрашивающих веществ, существенно затрудняет воспроизведение полученных результатов, и поэтому все эти способы являются по существу сугубо экспериментальными.
Таким образом, в настоящее время существует необходимость в разработке способа и средств, позволяющих получать достоверные данные о количественном отложении загрязняющих веществ в течение всего времени испытаний, использовать эту систему измерения в промышленных установках и при обнаружении загрязняющих веществ обеспечить возможность добавления необходимых биоцидных агентов.
Краткое изложение сущности изобретения
В одном из вариантов настоящего изобретения предлагается способ измерения содержания в жидкости органических и неорганических загрязняющих веществ, образующих отложения на предназначенном для проведения таких измерений образце. При осуществлении предлагаемого в изобретении способа: (I) воздействуют на образец для измерений исследуемой жидкостью, (II) прекращают воздействовать жидкостью на образец для измерений и (III) взвешивают образец для измерений. При наличии в исследуемой жидкости загрязняющих веществ, образующих отложения на образце для измерений, его вес увеличивается.
При проведении измерений предлагаемым в изобретении способом образец для измерений перед каждым взвешиванием в течение определенного времени сушат и взвешивают до воздействия на него исследуемой жидкостью. Измерять вес образца можно последовательно с определенными интервалами времени, регистрируя разницу в весе для каждых двух последовательных измерений. На образец можно воздействовать потоком исследуемой жидкости, удаляя жидкость с поверхности образца перед каждым измерением. В источник исследуемой жидкости вручную или автоматически можно вводить биоцидные добавки, контролирующие процесс образования отложений, от которых зависит наличие в источнике жидкости загрязняющих веществ, образующих на образце отложения, например биопленку.
В другом варианте настоящего изобретения в нем предлагается устройство для измерения отложений загрязняющих веществ, таких как биопленки, образующихся на образце для измерений. Предлагаемое в изобретении устройство имеет емкость, в которую помещают образец для измерений, сообщающееся с емкостью устройство, через которое в нее подается исследуемая жидкость, сообщающееся с емкостью устройство для отвода из емкости исследуемой жидкости, подвеску, к которой крепится опущенный в емкость образец для измерений, и соединенный с подвеской датчик веса. Для проведения измерений на закрепленный на подвеске и опущенный в емкость образец для измерений воздействуют исследуемой жидкостью.
В качестве образца для измерений можно использовать по существу плоскую длинную пластинку, закрепленную на подвеске, а для определения веса образца датчик веса можно соединить с компьютером, вычисляющим по показаниям датчика вес образца и вес образующихся на нем отложений загрязняющих веществ. На емкости с исследуемой жидкостью можно установить сливной клапан.
Предлагаемое в изобретении устройство может иметь первый сообщающийся с емкостью трубопровод, предназначенный для подачи в емкость жидкости. Кроме того, это устройство может иметь второй, сообщающийся с емкостью трубопровод, предназначенный для отвода из емкости исследуемой жидкости. Для подачи жидкости в емкость можно использовать насос, установленный на трубопроводе, соединяющем емкость с источником исследуемой жидкости.
На чертеже схематично показан один из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемой в настоящем изобретении системы.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Настоящее изобретение можно с успехом использовать для непрерывного контроля роста биопленки и отложений органических и неорганических загрязняющих веществ, называемых в дальнейшем загрязняющими веществами, в потоке технологической воды, а также для выбора реагентов, в частности биоцидов, позволяющих контролировать содержание в воде таких загрязняющих веществ и регулировать образование из них отложений на поверхностях различного технологического оборудования. К таким образующим отложения загрязняющим материалам относятся, например, бактерии, грибы, дрожжи, водоросли, диатомеи, простейшие, макроводоросли и другие подобные им простейшие организмы и растения, которые размножаются в используемой при производстве бумаги воде из-за присутствия в ней органических и неорганических материалов.
На чертеже показана схема предлагаемой в настоящем изобретении системы 100 анализа жидкости, выполненной в виде замкнутого контура 101. Предназначенный для проведения измерений образец 102 подвешен на подвеске 104, выполненной в виде пружины или неподвижного рычага, к датчику 108 веса. Материал образца 102, его размеры и форма позволяют моделировать поверхности различного оборудования, используемого в том или ином технологическом процессе. Так, в частности, для измерения отложений загрязняющих веществ на поверхности оборудования, используемого в целлюлозно-бумажной промышленности и обычно изготавливаемого из стали, образец для измерений изготавливают из нержавеющей стали. Вес образца 102 измеряют соединенным с ним подвеской 104 датчиком 108 веса, сигнал от которого, пропорциональный весу анализируемого образца 102, передают в соединенный с датчиком 108 компьютер или выводят на соответствующий дисплей (на схеме не показаны). Для определения исходного веса образца 108 его необходимо взвесить до воздействия на него исследуемой жидкостью. Использование компьютера позволяет периодически анализировать измеренный вес образца и получать необходимые для дальнейшего анализа результаты.
В предлагаемой в изобретении системе 100 имеется емкость 106 с внутренней полостью 107 для анализируемого образца 102, через которую прокачивают технологическую воду 112. Емкость 106 имеет цилиндрическую обечайку 106а и коническое днище 106b. В коническом днище 106b установлен сливной клапан 118, выполненный виде клапана прямого действия. В качестве датчика 108 веса можно использовать любой позволяющий измерять вес образца 102 первичный преобразователь, который может иметь устройство для визуального воспроизведения результатов измерений.
Закрепленный на подвеске анализируемый образец 102 опускают в емкость 106, которую можно заполнить исследуемой технологической водой 112. Технологическую воду 112 берут из источника 110, который может представлять собой емкость, заполненную исследуемой водой, или трубопровод, по которому протекает технологическая вода. Технологическую воду 112 закачивают в емкость 106 по соединенному с ней первому трубопроводу 120 насосом 114. Для регулирования расхода воды 112 предназначен установленный на входе в емкость регулирующий клапан 116. Для заполнения емкости 106 с подвешенным в нее образцом 102 технологической водой 112 сливной клапан 118 необходимо закрыть, а установленный на входе в емкость регулирующий клапан 116 требуется открыть.
Уровень жидкости в емкости 106 регулируют таким образом, чтобы при полностью погруженном в воду образце 102 вода не переливалась через верхний край емкости. Для регулирования уровня можно использовать второй, показанный на чертеже соединенный с емкостью 106 трубопровод 122. Второй трубопровод 122, через который из емкости сливается поступающая в нее технологическая вода, соединяется с емкостью 106 в точке, высота которой исключает возможность переполнения емкости во время работы и одновременно позволяет полностью погрузить образец 102 в находящуюся в емкости воду 112. Вытекающая из емкости по второму трубопроводу 122 технологическая вода возвращается обратно в источник 110 воды. При обтекании водой 122 поверхности погруженного в воду образца 102 содержащиеся в воде загрязняющие вещества оседают на поверхности образца 102 и образуют на нем отложения.
В определенный момент времени сливной клапан 118 открывают, ограничивая попадание технологической воды 112 в верхнюю, образованную цилиндрической обечайкой 106а часть емкости 106. После открытия сливного клапана 118 находящаяся в емкости 106 технологическая вода 112 сливается из емкости по третьему трубопроводу 124. Трубопровод 124 можно, как показано на чертеже, врезать во второй трубопровод 122, по которому протекающая через емкость 106 вода 122 возвращается обратно в источник 110 воды, или же подвести к отдельному сборнику воды.
Воду из емкости 106 можно сливать полностью или частично до уровня, при котором остающаяся в емкости вода не будет доходить до образца 102.
После слива воды из емкости образец 102 в течение определенного времени сушат таким образом, чтобы с его поверхности полностью испарилась оставшаяся на ней вода. При наличии воды в образовавшихся на поверхности образца 102 отложениях время сушки должно быть достаточным для полного испарения с поверхности образца всей оставшейся на ней свободной технологической воды, но при этом не достаточным для испарения воды, которая входит в состав образовавшихся на образце 102 природных биологических отложений. Оптимальная продолжительность сушки образца позволяет получить достоверные данные об образующейся на образце биопленке и отложениях загрязняющих веществ.
Измеренные в определенный момент времени датчиком 108 веса данные о весе образца 102 передаются в соединенный с ним компьютер (на чертеже не показан). Из результата первого измерения вычитают исходный вес образца 102. Полученная разность равна весу образовавшихся на образце 102 отложений. После этого сливной клапан 118 закрывают и насосом 114 по первому трубопроводу 120 в емкость 106 вновь закачивают воду 112. По истечении определенного промежутка времени, в течение которого прокачиваемая через емкость 106 технологическая вода 112 омывает погруженный в нее образец 102, воду из емкости снова сливают и после соответствующей сушки образца 102 измеряют его вес. По маргинальной разности веса образца 102, вычисляемой после каждого измерения, определяют вес отложений, образовавшихся на образце 102 в течение всего времени испытаний.
Компьютер, с которым соединен датчик 108 веса, может на основании анализа полученных данных выдать конечный результат испытаний. По этому результату можно, в частности, оценить эффективность биоцидной обработки технологической воды 112 в источнике 110. Предлагаемая в изобретении система измерений может работать под управлением компьютера в полностью автоматическом режиме управления сливным клапаном 118, насосом 114 и датчиком 108 веса. Такую работающую в полностью автоматическом режиме систему можно использовать в промышленных установках при обнаружении в них недопустимых отложений загрязняющих веществ для автоматической добавки к технологической воде 112 в источнике 110 соответствующих биоцидных агентов. Кроме того, измерение роста отложений на образце 102 можно использовать для оценки эффективности различных методов биоцидной обработки и выбора наиболее оптимального метода.
Для специалистов очевидно, что предлагаемый в изобретении способ можно использовать не только для анализа жидкостей в промышленных условиях, в частности технологической воды, используемой в целлюлозно-бумажной промышленности, но и для проведения соответствующих экспериментальных исследований. Предлагаемый в изобретении способ можно, в частности, использовать для анализа белой воды 112, закачивая ее по первому трубопроводу 120 в емкость 106 под естественным напором, отказавшись при этом от использования насоса 114. Следует отметить в этом отношении, что рассмотренный выше и показанный на чертеже вариант выполнения ни в коей мере не ограничивает объем изобретения, а только иллюстрирует его. В полной мере объем изобретения определяется формулой изобретения.
Claims (17)
1. Способ измерения отложений загрязняющих веществ в водной среде на анализируемом образце, заключающийся в том, что на анализируемый образец воздействуют из источника исследуемой жидкостью, которой заполняют емкость с образцом, прекращают воздействие жидкости на образец и измеряют в емкости вес образца, который возрастает при наличии в исследуемой жидкости загрязняющих веществ, образующих на образце отложения.
2. Способ по п.1, в котором перед каждым взвешиванием образец сушат в течение определенного времени.
3. Способ по п.1, в котором воздействие жидкости на образец прекращают путем ее слива из емкости.
4. Способ по п.1, в котором на анализируемый образец воздействуют потоком исследуемой жидкости.
5. Способ по п.1, в котором перед каждым воздействием на анализируемый образец исследуемой жидкостью измеряют вес образца.
6. Способ по п.1, в котором вес образца измеряют последовательно с определенными временными интервалами.
7. Способ по п.6, в котором после каждого следующего измерения регистрируют разницу веса образца.
8. Способ по п.1, в котором в источник исследуемой жидкости добавляют биоцидные агенты, от которых зависит образование отложений загрязняющих веществ.
9. Способ по п.8, в котором биоцидные агенты добавляют к исследуемой жидкости автоматически в соответствии с результатами измерений веса образца.
10. Устройство для измерения отложений загрязняющих веществ в водной среде на анализируемом образце, имеющее емкость с внутренней полостью для помещения в нее анализируемого образца, сообщающееся с емкостью устройство для подачи в нее из источника исследуемой жидкости, сообщающееся с емкостью устройство для отвода из нее исследуемой жидкости, подвеску, на которой крепится расположенный во внутренней полости емкости анализируемый образец, и соединенный с подвеской датчик веса, где происходит воздействие исследуемой жидкости на закрепленный на подвеске анализируемый образец.
11. Устройство по п.10, которое имеет также закрепленный на подвеске анализируемый образец.
12. Устройство по п.11, в котором анализируемый образец представляет собой по существу длинную плоскую пластинку.
13. Устройство по п.10, в котором на емкости установлен сливной клапан, предназначенный для слива исследуемой жидкости из внутренней полости емкости.
14. Устройство по п.10, которое имеет также соединенный с датчиком веса компьютер, который позволяет вычислять данные, полученные от датчика веса, и определять вес образца для измерений и образовавшихся на нем в виде биопленки отложений.
15. Устройство по п.10, в котором имеется первый сообщающийся с емкостью трубопровод, предназначенный для заполнения емкости исследуемой жидкостью.
16. Устройство по п.10, в котором имеется второй сообщающийся с емкостью трубопровод, предназначенный для отвода из емкости исследуемой жидкости.
17. Устройство по п.10, которое имеет также насос для перекачки исследуемой жидкости из источника в емкость.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21168200P | 2000-06-15 | 2000-06-15 | |
| US60/211,682 | 2000-06-15 | ||
| US09/657,341 US6405582B1 (en) | 2000-06-15 | 2000-09-07 | Biosensor and deposit sensor for monitoring biofilm and other deposits |
| US09/657,341 | 2000-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002135618A RU2002135618A (ru) | 2004-06-20 |
| RU2275616C2 true RU2275616C2 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=26906360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002135618/28A RU2275616C2 (ru) | 2000-06-15 | 2001-06-14 | Способ измерения отложений загрязняющих веществ на анализируемом образце и устройство для его осуществления |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6405582B1 (ru) |
| EP (1) | EP1290423B1 (ru) |
| JP (1) | JP2004503768A (ru) |
| CN (1) | CN1202411C (ru) |
| AT (1) | ATE301829T1 (ru) |
| AU (2) | AU6841301A (ru) |
| BR (1) | BR0111576A (ru) |
| CA (1) | CA2409602C (ru) |
| DE (1) | DE60112571T2 (ru) |
| ES (1) | ES2244633T3 (ru) |
| MX (1) | MXPA02011709A (ru) |
| NZ (1) | NZ522735A (ru) |
| PL (1) | PL205672B1 (ru) |
| PT (1) | PT1290423E (ru) |
| RU (1) | RU2275616C2 (ru) |
| WO (1) | WO2001096834A2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194989U1 (ru) * | 2018-04-27 | 2020-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) | Устройство для роста биопленки на внутренней поверхности трубопроводов и воздействия дезинфицирующих средств на биопленки в проточных циркуляционных системах |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020072085A1 (en) * | 1999-12-15 | 2002-06-13 | Brunner Michael S. | Method and device for fluid quality measurement |
| GB0220735D0 (en) * | 2002-09-06 | 2002-10-16 | Secr Defence | Innoculation method and related apparatus |
| CA2475240A1 (en) * | 2004-07-20 | 2006-01-20 | Biophys, Inc. | Method and device to measure dynamic internal calibration true dose response curves |
| CN100334437C (zh) * | 2005-05-21 | 2007-08-29 | 淄博博纳科技发展有限公司 | 易洁抗菌陶瓷易洁性能的检测方法 |
| US8481302B2 (en) * | 2008-11-03 | 2013-07-09 | General Electric Company | Total bacteria monitoring system |
| US20100112630A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Scott Martell Boyette | Methods for measuring microbiological content in aqueous media |
| US20100300218A1 (en) * | 2009-06-02 | 2010-12-02 | Electric Power Research Institute, Inc. | Dispersant application for clean-up of recirculation paths of a power producing facility during start-up |
| EP2705348A4 (en) * | 2011-05-04 | 2015-06-03 | Gen Electric | METHOD AND APPARATUS FOR FOLLOWING A DEPOSIT |
| CN102517377B (zh) * | 2011-11-19 | 2014-04-02 | 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司 | 油田污水管道内壁生物膜测取及生物膜分析方法 |
| GB2504527A (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-05 | Rolls Royce Plc | Method and apparatus for testing a sample surface |
| US9304119B2 (en) | 2012-08-30 | 2016-04-05 | Shell Oil Company | System and method for testing engine lubricants |
| CN102928056B (zh) * | 2012-11-22 | 2016-01-06 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 碳氢燃料结焦量的测量方法 |
| CN103868819B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-05-11 | 南京大学 | 一种快速评价污废水处理用有机填料生物亲和性的方法 |
| CN103983558B (zh) * | 2014-04-16 | 2016-08-31 | 深圳大学 | 一种钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法 |
| CN106536037B (zh) * | 2014-06-19 | 2019-10-25 | 生命技术公司 | 掺入固体缓冲剂的系统和方法 |
| WO2016056048A1 (ja) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 三菱重工業株式会社 | 水質評価方法 |
| CN104215787B (zh) * | 2014-10-09 | 2016-08-17 | 广西大学 | 河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置 |
| CN105376532B (zh) * | 2015-10-29 | 2018-06-26 | 杨亮 | 刚毛阵列生物膜监控系统及方法 |
| CN105887551B (zh) * | 2016-06-06 | 2019-03-01 | 瑞辰星生物技术（广州）有限公司 | 制浆造纸系统中胶粘物的捕获装置和方法 |
| WO2020076330A1 (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | Xinova, LLC | Concentration of water contaminants via rapid dispensing by microdispenser |
| US11360018B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-06-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Corrosion testing apparatuses and associated methods |
| WO2021045731A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Multi-Chem Group, Llc. | Corrosion process simulator |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2090077A (en) | 1936-02-07 | 1937-08-17 | Thorne Carl Busch | Apparatus for testing materials |
| US2397038A (en) * | 1942-07-16 | 1946-03-19 | West Virginia Pulp & Paper Co | Sedimentation balance |
| GB711205A (en) * | 1949-05-11 | 1954-06-30 | Anglo Iranian Oil Co Ltd | Improvements in or relating to instruments including springs |
| US3141324A (en) * | 1960-07-19 | 1964-07-21 | Nalco Chemical Co | Cooling water test unit |
| US3253219A (en) * | 1961-06-01 | 1966-05-24 | Union Oil Co | Method using change of piezoelectric crystal frequency to determine corrosion rate and apparatus therefor |
| US3992249A (en) * | 1974-04-08 | 1976-11-16 | American Cyanamid Company | Control of pulp-paper mill pitch deposits |
| GB1462746A (en) | 1975-02-11 | 1977-01-26 | Vnii Veterinarnoi Virusologii | Sewage treatment |
| US3943754A (en) * | 1975-06-30 | 1976-03-16 | Georgia Tech Research Institute | Method and apparatus for determining the relative weight proportions of different size fractions of a sample of particulate material |
| US4003842A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-18 | American Cyanamid Company | Corrosion and scale inhibitors for industrial recirculating cooling water systems |
| JPS56104235A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Dewing type corrosion tester |
| US4383438A (en) * | 1981-06-02 | 1983-05-17 | Petrolite Corporation | Fouling test apparatus |
| US5068196A (en) * | 1985-12-27 | 1991-11-26 | Ashland Oil Inc. | Method for determining fluid corrosiveness |
| JPH0619317B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1994-03-16 | 荏原インフイルコ株式会社 | スラリ濃度測定装置 |
| JPS6486038A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Dispersion stability measuring apparatus for suspension |
| US5123203A (en) | 1989-06-29 | 1992-06-23 | Maui Shiitake Trading Company, Inc. | Method for culture of fungi including shiitake (Lentinus edodes) |
| JPH05500305A (ja) | 1989-06-29 | 1993-01-28 | マウイ シイタケ トレイディング カンパニー，インコーポレイテッド | しいたけ（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ ｅｄｏｄｅｓ）を含む菌類を培養するための基体及び方法 |
| AR243854A1 (es) * | 1989-10-12 | 1993-09-30 | Buckman Labor Inc | Proceso para inhibir la adhesion de celulas bacterianas a superficies solidas y controlar la contaminacion biologica en circuitos acuosos. |
| CA2031757A1 (en) | 1989-12-14 | 1991-06-15 | George J. Hageage | Rapid biological sterility detection method and apparatus therefor |
| US5049492A (en) | 1990-03-14 | 1991-09-17 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Biofilm monitoring coupon system and method of use |
| WO1991017423A1 (en) * | 1990-05-08 | 1991-11-14 | Purafil, Inc. | Method and apparatus for monitoring corrosion and reporting same according to accepted industry standards |
| US5264917A (en) | 1992-02-27 | 1993-11-23 | Nalco Chemical Company | Monitoring of film formers |
| US5155555A (en) | 1991-07-08 | 1992-10-13 | Nalco Chemical Company | Monitoring of film formers |
| JPH05215678A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-08-24 | Nalco Chem Co | 不透明液体中の堆積物形成物の測定方法 |
| US5522992A (en) * | 1991-07-18 | 1996-06-04 | Cervantes; Raul P. | Solution treatment device |
| US5299449A (en) * | 1992-04-30 | 1994-04-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Liquid flow reactor and method of using |
| US6017459A (en) | 1993-03-08 | 2000-01-25 | Nalco Chemical Company | Apparatus and method for the monitoring of membrane deposition |
| CA2129615A1 (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-03 | Howard Stokes Homan | System and method for determining deposit formation and mitigation by fuels and fuel additves |
| US5589106A (en) * | 1995-02-14 | 1996-12-31 | Nalco Chemical Company | Carbon steel corrosion inhibitors |
| US5536363A (en) | 1995-04-12 | 1996-07-16 | Betz Paperchem, Inc. | Methods for inhibiting the deposition of organic contaminants in pulp and papermaking systems using a composition comprising of polyvinyl alcohol and gelatin |
| US6053032A (en) | 1995-04-13 | 2000-04-25 | Nalco Chemical Company | System and method for determining a deposition rate in a process stream indicative of a mass build-up and for controlling feed of a product in the process stream to combat same |
| JP3422164B2 (ja) * | 1996-03-01 | 2003-06-30 | 栗田工業株式会社 | スライム検知装置及びスライム防止装置 |
| US5798023A (en) * | 1996-05-14 | 1998-08-25 | Nalco Chemical Company | Combination of talc-bentonite for deposition control in papermaking processes |
| US6139830A (en) * | 1996-09-27 | 2000-10-31 | Calgon Corporation | Methods for reducing deposit formation on surfaces |
| JPH10267843A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Katayama Chem Works Co Ltd | 汚染状況監視方法及びその装置 |
| US5985122A (en) * | 1997-09-26 | 1999-11-16 | General Electric Company | Method for preventing plating of material in surface openings of turbine airfoils |
| US5970783A (en) * | 1998-02-19 | 1999-10-26 | Weyerhaeuser Company | Pulp chip fissure test device and method for estimating screened pulp yield |
| AU754486B2 (en) * | 1998-03-16 | 2002-11-14 | Nalco Chemical Company | Contaminant dispersants useful in recycling of treated containers |
| US6250140B1 (en) * | 1999-06-22 | 2001-06-26 | Nalco Chemical Company | Method for measuring the rate of a fouling reaction induced by heat transfer using a piezoelectric microbalance |
-
2000
- 2000-09-07 US US09/657,341 patent/US6405582B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-14 MX MXPA02011709A patent/MXPA02011709A/es active IP Right Grant
- 2001-06-14 EP EP01946351A patent/EP1290423B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 CN CNB018110428A patent/CN1202411C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-14 JP JP2002510914A patent/JP2004503768A/ja active Pending
- 2001-06-14 AT AT01946351T patent/ATE301829T1/de active
- 2001-06-14 PT PT01946351T patent/PT1290423E/pt unknown
- 2001-06-14 WO PCT/US2001/019082 patent/WO2001096834A2/en active IP Right Grant
- 2001-06-14 RU RU2002135618/28A patent/RU2275616C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-06-14 AU AU6841301A patent/AU6841301A/xx active Pending
- 2001-06-14 CA CA002409602A patent/CA2409602C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-14 BR BR0111576-6A patent/BR0111576A/pt active Search and Examination
- 2001-06-14 ES ES01946351T patent/ES2244633T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 PL PL359502A patent/PL205672B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-06-14 NZ NZ522735A patent/NZ522735A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-06-14 DE DE60112571T patent/DE60112571T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 AU AU2001268413A patent/AU2001268413B2/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194989U1 (ru) * | 2018-04-27 | 2020-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) | Устройство для роста биопленки на внутренней поверхности трубопроводов и воздействия дезинфицирующих средств на биопленки в проточных циркуляционных системах |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001096834B1 (en) | 2002-07-18 |
| NZ522735A (en) | 2004-03-26 |
| CA2409602A1 (en) | 2001-12-20 |
| CN1202411C (zh) | 2005-05-18 |
| ES2244633T3 (es) | 2005-12-16 |
| EP1290423B1 (en) | 2005-08-10 |
| PL359502A1 (en) | 2004-08-23 |
| DE60112571D1 (de) | 2005-09-15 |
| WO2001096834A3 (en) | 2002-06-06 |
| CN1436300A (zh) | 2003-08-13 |
| ATE301829T1 (de) | 2005-08-15 |
| DE60112571T2 (de) | 2006-05-24 |
| MXPA02011709A (es) | 2003-03-27 |
| JP2004503768A (ja) | 2004-02-05 |
| WO2001096834A2 (en) | 2001-12-20 |
| CA2409602C (en) | 2008-04-15 |
| AU6841301A (en) | 2001-12-24 |
| AU2001268413B2 (en) | 2004-02-19 |
| BR0111576A (pt) | 2003-03-25 |
| US6405582B1 (en) | 2002-06-18 |
| EP1290423A2 (en) | 2003-03-12 |
| PT1290423E (pt) | 2005-10-31 |
| PL205672B1 (pl) | 2010-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2275616C2 (ru) | Способ измерения отложений загрязняющих веществ на анализируемом образце и устройство для его осуществления | |
| AU2001268413A1 (en) | Biosensor and deposit sensor for monitoring biofilm and other deposits | |
| CN101142473B (zh) | 测定和控制水系统中沉淀物形成的方法 | |
| US5190728A (en) | Apparatus for monitoring fouling in commercial waters | |
| FI126240B (en) | Method and apparatus for monitoring and controlling the state of the process | |
| Torfs et al. | Settling tests | |
| US11662314B2 (en) | System and method of inline deposit detection in process fluid | |
| AU757998B2 (en) | A biofouling monitor and methods to monitor or detect biofouling | |
| US4911891A (en) | Sample monitoring instrument for on-line application | |
| Thiemig | The importance of measuring the sludge filterability at an MBR–introduction of a new method | |
| KR200429242Y1 (ko) | 이미지 분석 기법을 이용한 자동 슬러지 침전능 계측장치 | |
| US2719427A (en) | Slime measuring apparatus | |
| SE528096C2 (sv) | Förfarande och anordning för att mäta ett fluidums avsättning på ytor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140615 |