造的0ΚΤ0Ρ?,反应器。如上所述，反应器 容器6"还可包含用于供给钙化合物5的入口。钙化合物5至反应器容器6"的进料可由进 料阀91控制，进料阀91可以是任意类型的过程控制阀。或者，可使用泵代替阀91。此外， 可提供PH测量单元或传感器92以测量所述槽中的溶液的pH。来自pH传感器92的pH测 量信号可输入至配置成控制进料阀91的控制器单元93。来自控制器93的控制信号也可作 用于水处理系统的控制站94。平衡设备还可包含从所述槽中的溶液抽取样品的在线抽样单 元95以在在线分析器75中进行分析。分析器75可测定溶液的钙浓度并将相应的浓度数 据76提供至平衡设备的控制器93或提供至图7中的反应器的控制器73,例如，或提供至这 两者，或提供至任意其他的使用Ca浓度数据的控制装置。控制站94可以是，例如，过程控 制系统或控制室计算机。在一个示例性实施方案中，控制器93可以是控制站94的一部分， 在此情况下，PH测量结果可供给至配置成控制进料阀91的控制站94。在一个实施方案中， PH调节设备和平衡设备中的控制器73和93,和/或控制站74和94可在共有单元中提供。 分析器75还可测定溶液中的铝（Al)和/或硫酸盐（SO 4)浓度并将相应的Ca浓度、Al和/ 或304浓度数据115提供至例如图11中的控制器113。应理解，取样95可任选地在电凝聚 设备中、管道中等进行。所述取样还可以是手动的。图10中示出了图9的示例性设备中的 pH调节和任选的Ca浓度调节的一个示例性流程图。控制过程可以是自动的或半自动的控 制。在半自动控制中，一些控制阶段，特别是过程的启动和终止可例如由操作者从控制站9 手动完成。首先，将沉淀淤浆流进料至反应器槽"（步骤102)。反应器槽6"中的溶液的pH 可由pH传感器92测量，并且可将该pH测量结果输入至控制器93 (步骤104)。控制器93 可将所测量的PH水平与所想要的pH水平（如10. 5至12. 5)进行比较（步骤105)。所想 要的pH水平可以是阈值水平，如应超过的10. 5或pH应在的pH范围。如果所测量的pH水 平不在所想要的PH水平内，则控制器93可控制进料阀91以将额外剂量的钙化合物5进料 至反应器槽6"中（步骤106)，并且可重复该pH测量（步骤105)。如果所测量的pH水平 在所想要的PH水平内，即该过程已达到稳态，则控制程序可直接回到pH测量104而没有将 任何额外剂量的钙化合物5进料至反应器槽3中。这种类型的pH控制和测量回路可持续 在稳态下维持所述过程。
[0091] 在本发明的一个实施方案中，还在平衡设备中实施了任选的电凝聚过程中的溶液 的钙浓度的调节、代替或补充图7的反应器槽中的钙浓度的调节。图10中的虚线示出了任 选的钙浓度的调节的一个示例性流程图。在任选的调节中，如果所测量的PH水平在所想要 的PH水平内，即该过程在步骤处已在步骤中达到稳态，则控制器93可继续测定电凝聚过程 (步骤107)中的钙浓度并将所测定的钙浓度与所想要的用于实现所想要的钙矾石沉淀的 条件的钙浓度进行比较（例如足够的Ca离子和pH)，步骤108。测定步骤107可包含接收 来自在前的电凝聚过程、来自平衡容器或任何其他来源的钙浓度数据76。在所示的实施例 中，可从分析器75接收Ca浓度数据76。如果Ca浓度不是所想要的Ca浓度，则控制器93 可控制进料阀91以将额外剂量的钙化合物5进料至反应器槽6"中（步骤106)，并且可重 复该pH测量（步骤104)。如果Ca浓度是所想要的Ca浓度，则控制程序可直接回到pH测 量104而没有将任何额外剂量的钙化合物5进料至反应器槽6"中。这种类型的pH控制、 Ca控制和测量回路可持续在稳态下维持所述过程。
[0092] 步骤中进料的钙化合物的添加剂量可以是任意小的量。添加剂量的规格可取决于 所测量的PH和所想要的pH或所测定的钙浓度和所想要的钙浓度之间的差异，和/或其可 取决于PH或Ca控制回路的时间常数。添加剂量的规格对于pH控制和Ca控制回路可以是 不同的。
[0093] 步骤中进料的钙化合物的添加剂量可以是任意小的量。添加剂量的规格可取决于 所测量的PH和所想要的pH之间的差异，和/或其可取决于pH控制回路的时间常数。
[0094] 图11是用于调节电凝聚步骤中的电能的供给的示例性装备的方框图。如上所述， 电凝聚（EC)系统通常由一组电极112(通常以板的形式）组成，水通过该电极在电凝聚电 池中的电极的空隙之间流动。将电能源111连接至供给电能的电极112。通常，已将直流 电（DC)用于EC系统。电极可提供单极或双极结构。在单极系统中，所有负极彼此连接， 且类似地，所有正极（cathode)也彼此连接。在双极系统中，最外面的电极连接至电源，并 且电流流过其他电极，因此将它们极化。在双极系统中，面向负极的电极的一侧被负极化， 并且另一侧被正极化。在一个实施方案中，可在根据基于电凝聚中或之后的元素 Ca、Al和 SO4*的一个或其结合的浓度分析的控制回路所选择的范围内调节电凝聚电池中电能的供 给。Ca、Al和/或S0 4&度数据115可从例如图8中所示的分析器75接收至控制器113。 控制器单元113配置成控制电源111。来自控制器113的控制信号还可作用于水处理系统 的控制站114。控制站114可以是，例如，过程控制系统或控制室计算机。在一个示例性实 施方案中，控制器113可以是控制站114的一部分。在一个实施方案中，pH调节设备、平衡 设备，以及电凝聚设备中的控制器73、93和113,和/或控制站74、94和114可在共有单元 中提供。
[0095] 如果Ca/Al/S(V^度增加/降低，则控制器113可控制电源111以增加电能至电极 的供给。例如，Al浓度的增加可引起控制器113供给至电凝聚电池的电能供给和/或负极 处的电流密度降低，这是因为Al浓度的这种增加表明在主要工艺条件中多于可用于钙矾 石沉淀反应的铝被溶解。作为另一个实施例，如果Ca浓度太低，则可降低供给至电凝聚电 池的电能供给和/或负极处的电流密度以避免负极不必要的溶解。作为另一个实施方案， 如果30 4浓度太高，则可增加供给至电凝聚电池的电能供给和/或负极处的电流密度以增 加用于钙矾石沉淀反应发生所需的溶解铝的量。
[0096] 电能供给的控制可通过控制施加于电极112的DC电压水平来实施。作为另一个 实施例，电能供给的控制可通过选择性地连接和断开电能供给至一些电极112的供给来实 施。例如，通电的电极的数目可根据Ca/Al/S(V^度改变。例如，所述连接和断开可通过电 源中的内部电源开关来实施。
[0097] 本文所述的控制技术可通过各种方式实施。例如，这些技术可在硬件（一个或多 个设备）、固件（firmware)(-个或多个设备）、软件（一个或多个设备）或其结合中实施。 对于固件或软件，实施可通过执行本文所述的功能的模块（例如，程序、函数等）。软件代码 可存储在任何合适的、处理器/计算机可读的数据存储媒介或记忆单元中并由一个或多个 处理器执行。数据存储媒介或记忆单元可在处理器之内或处理器之外实施，在此情况下，其 可通信联络地通过本领域已知的各种方式结合至处理器。此外，本领域的普通技术人员将 理解，本文所述的系统的组件可重新排列和/或由额外的组件补充以便促进实现关于本文 所述的各个方面、目标、优点等，并且不局限于给出的图中所述的明确结构。
[0098] 本发明的一方面为一种控制从废水中去除硫酸盐、钙和/或其他可溶性金属的过 程的方法，所述方法包含
[0099] 将废水进料至反应器槽；
[0100] 测量反应器槽中的溶液的pH ;
[0101] 测定随后的电凝聚过程中的钙浓度；
[0102] 如果所测量的pH不在预定的pH水平内，则将一个或多个添加剂量的钙化合物进 料至反应器槽中，以将溶液的pH朝着预定的pH水平调节；以及
[0103] 如果所测定的钙浓度不是所想要的钙浓度，则将一个或多个添加剂量的钙化合物 进料至反应器槽和/或随后的电凝聚过程中，以将随后的电凝聚处理中的钙浓度朝着所想 要的钙浓度调节。
[0104] 在一个实施方案中，所述控制方法包含
[0105] 测量电凝聚过程的末端的平衡槽中的溶液的pH ;
[0106] 如果所测量的pH不在预定的pH水平内，则将一个或多个添加剂量的钙化合物进 料至反应器槽中，以将溶液的pH朝着所想要的pH水平调节。
[0107] 在一个实施方案中，所述控制方法包含，如果所测定的钙浓度不是所想要的钙浓 度，则将一个或多个添加剂量的钙化合物进料至平衡槽中，以将电凝聚过程中的钙浓度朝 着所想要的钙浓度调节。
[0108] 在一个实施方案中，所想要的pH水平在约10. 5以上的范围内。
[0109] 在一个实施方案中，所述控制方法包含：
[0110] 在电凝聚处理中或之后测定元素 Ca、Al和SO4中的一种或其结合的浓度。
[0111] 在根据电凝聚中或之后所测定的元素 Ca、Al和SO4*的一种或其结合的浓度选择 的范围内调节至少一个电凝聚单元中的电能的供给。
[0112] 本发明的一方面是一种用于实施该控制方法的控制系统。
[0113] 当程序在一个或多个计算机或处理器上运行时，本发明的一方面是一种包含用于 进行该控制方法的程序代码的计算机程序。
[0114] 实施例
[0115] 使用pH > 12的石膏饱和矿井水来测试用电凝聚去除硫酸盐。在电凝聚之前，用 300g/l的石灰乳（Ca(OH)2)进行矿井水pH调节，并且分离固体石膏。进行4个电凝聚试 验，并且每个试验包括1-3次电凝聚（EC)处理循环。在一次循环过程中，使用恒定的流速 (11/min)和铝负极或铝和铁负极的结合将水（2-41)通过电凝聚电池。测试变量为以下：
[0116] -试验1 :使用铝负极的三次连续EC处理循环，且在EC处理循环之间没有pH调节
[0117] -试验2 :使用铝负极的三次连续EC处理循环，且各EC处理循环之后用石灰乳 (Ca(OH)2)将 pH 调节至 12
[0118] -试验