本发明涉及一种处理在通过以下方式从工艺气体(processgas)去除二氧化硫(sulfurdioxide)时生成的废海水(effluentseawater)的方法：使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触；使用布置在废海水处理池内(aneffluentseawatertreatmentbasin)的集成的空气分配布置(integratedairdistributionarrangement)。
本发明进一步涉及一种布置在混凝土(concrete)废海水处理池内的集成的空气分配布置，所述混凝土废海水处理池可用于处理在通过使包括氧化硫的工艺气体与海水接触以从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水。
背景技术：
在许多工业工艺中会生成包括二氧化硫so2的工艺气体。一种此类工业工艺是在例如发电站等燃烧设备中燃烧燃料，所述燃料例如煤、油、泥炭废料等。在这种发电站中会生成包括污染物的热工艺气体，所述污染物包括例如二氧化硫(sulfurdioxide)so2等酸性气体，所述热工艺气体常常被称为烟气(fluegas)。在烟气可泄放到大气或环境空气之前，必须从所述烟气尽可能多地去除此类酸性气体。生成包括污染物的工艺气体的工业工艺的另一实例是从氧化铝中电解生产铝。在所述工艺中，在电解电池的排气罩内会生成包括二氧化硫so2的烟气。
wo2008/105212公开一种包括锅炉、蒸汽涡轮机系统和海水涤气器的锅炉系统。锅炉通过燃烧燃料来生成用于生成电功率的蒸汽涡轮机系统中所利用的高压蒸汽。从海洋收集海水，并将海水用作蒸汽涡轮机系统的冷凝器中的冷却介质。接着在海水涤气器中利用海水以从锅炉中生成的烟气中吸收二氧化硫so2。二氧化硫so2在海水中被吸收并形成亚硫酸和/或亚硫酸氢离子。将来自海水涤气器的废海水转移到曝气池。通过曝气池中的废海水对空气进行鼓泡以将亚硫酸和/或亚硫酸氢离子氧化成硫酸盐离子，从而与废海水一起泄放回到海洋。在曝气池中借助于通过废海水鼓泡的空气中所包括的氧气将亚硫酸和/或亚硫酸氢离子氧化成硫酸盐离子。
ep2578544a1公开一种用于处理废海水的海水氧化池系统。所公开的氧化池系统包括：第一供应管，其用于将氧化增强物质分配在废海水中；第二供应管，其用于将氧化增强物质分配在废海水中；以及控制装置，其用于控制第一和第二供应管中的一个所供应的氧化增强物质的第一量，所述第一量与第一和第二供应管中的另一个所供应的氧化增强物质的第二量无关。
jp2012/115764a公开一种包括烟气脱硫塔的海水烟气脱硫系统，在所述海水烟气脱硫系统中使烟气与海水气液接触以进行二氧化硫(so2)到亚硫酸(h2so3)的脱硫反应。在烟气脱硫吸收塔的下侧处提供稀释混合槽以将所使用的包括硫的海水与新鲜海水混合，以用于稀释所使用的包括硫的海水。此外，在稀释混合槽的下游侧上提供氧化槽，所述氧化槽配备有用于进行海水的水质恢复处理以实现稀释的曝气设备以及废水通道。废水通道具有多阶梯式分隔壁，使所述分隔壁的高度从上游侧到下游侧连续降低。
wo2013/146143a1公开一种海水脱硫和氧化处理装置，其包括氧化/曝气槽以用于对包括亚硫酸(h2so3)的酸性脱硫海水执行水质恢复处理。通过使用稀释海水和空气使来自锅炉的废气经受海水脱硫来生成此酸性脱硫海水。氧化/曝气槽被配置成包括主流动路径，所述主流动路径具有在氧化/曝气槽的纵向方向上形成在入口侧上的上游侧堰，稀释海水引入所述主流动路径中。氧化/曝气槽还包括从上游侧堰形成在上游侧上的上游侧混合部分，所述上游侧混合部分用于在将酸性脱硫海水引入其中时使酸性脱硫海水与稀释水混合。次流动路径供应从氧化/曝气槽的上游侧混合部分迂回的稀释水，以对在氧化曝气槽中所氧化和曝气的酸性脱硫海水进行后稀释。
以上现有技术背景说明了以下事实：大体上，海水处理设备设计提供平坦底部池/池塘，所述平坦底部池/池塘配备有用于维持氧化空气的鼓风机和管道，以及位于曝气池下游的堰，之后是排放池/池塘/通道。此外，海水处理池大体上被设计成具有两个不同的区：混合区，其用于使吸收器废海水与新鲜海水混合从而实现稀释；和曝气区，其配备有用于海水亚硫酸氧化的鼓风机和管道。为了减少与海水处理设备相关联的资本费用和运营费用，需要用于处理废海水的新方法和系统。
技术实现要素：
本发明涉及一种处理在通过以下方式从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水的方法：使包括二氧化硫(sulfurdioxide)的工艺气体与海水接触；使用布置在混凝土废海水处理池内的集成的空气分配布置。本发明进一步涉及一种布置在混凝土废海水处理池内的集成的空气分配布置，所述混凝土废海水处理池用于处理在通过使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触以从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水。由此，用于处理废海水的本发明方法和系统使用布置在混凝土废海水处理池内的集成的空气分配布置以用于使废海水与新鲜海水混合以及使所述废海水氧化。与以上指出的现有技术系统相比，布置在混凝土废海水处理池内的本发明集成的空气分配布置在与其相关联的资本投资和运营费用方面提供更加有成本效益的系统。
根据本发明，提供一种用于处理在通过以下方式从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水的系统：使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触；使用布置在混凝土废海水处理池内的集成的空气分配布置。由此，本发明废海水处理池包括池，所述池具有平坦底部区域、组合平坦底部区域和倾斜底部区域，包括但不限于长度大约30米到大约50米的“阶梯式”底部区域、或倾斜底部区域，其边缘上由各自具有相同高度或不同高度的四个侧壁包围，每个侧壁的高度测量为大约3米到大约6米。当新鲜海水在本发明废海水处理池内向下游流动时，废海水供应到处理池的上游端中以在其中向下游流动。由此，废海水通过废海水分配管供应到处理池。从废海水分配管流动的废海水与通过布置在混凝土处理池的底部内、且视需要还布置在其侧壁内的集成的空气分配布置供应到处理池的例如空气、氧气或其它氧气源等氧化剂接触。本发明集成的空气分配布置包括在构造混凝土处理池期间形成在水泥中的至少一个、但更优选地多个约4到约10个通道。在建造混凝土处理池期间，通道可形成在水泥底部的表面中、且视需要还形成在水泥壁的内表面中。在建造混凝土处理池后，用多孔板覆盖集成的空气分配布置的通道并使其流体连接到氧化剂供应器。氧化剂供应器通过集成的空气分配布置的通道供应氧化剂，以使其通过覆盖所述通道的多孔板中的穿孔释放(released)。通过穿孔释放的氧化剂接触并与流动通过处理池的废海水混合以实现废海水处理时的亚硫酸氧化效率(sulfiteoxidationefficiency)。可通过使用一个或多个亚硫酸传感器和控制装置来监测并控制处理池亚硫酸氧化效率(treatmentbasinsulfiteoxidationefficiency)。由于本发明集成的空气分配布置并不会像现有技术曝气管道(aerationpiping)一样影响处理池的底部的表面形态(topography)，因此本发明集成的空气分配布置不会像现有技术曝气管道一样造成处理池内的总水压降。此外，本发明集成的空气分配布置的制造和架设成本显著小于现有技术曝气管道的制造和架设成本。再进一步，本发明集成的空气分配布置并不像现有技术曝气管道一样要求设计限制，例如便于曝气管和栅极模块的维护的备用间距(sparespacing)。由于除其它原因外的这些原因，本发明集成的空气分配布置要求显著更小的资本投资和更小的运营费用，同时增加处理池设计灵活性以及实现跨处理池的整个横截面的有效的氧化剂分配和混合。
在处理池内使用一个或多个传感器以获得以电子方式转送到控制装置从而控制废海水处理参数(treatmentparameters)的测量结果。控制处理池内的处理参数使得能够在废海水排放回到海洋之前调节废海水的ph和溶解氧浓度。调节废海水的ph和溶解氧浓度实现排放回到海洋的废海水的管理顺应性。
根据本发明，提供一种用于处理在通过以下方式从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水的方法：使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触；使用布置在混凝土废海水处理池内的集成的空气分配布置。由此，本发明方法包括：建造混凝土处理池，所述混凝土处理池具有在其边缘上由各自具有相同或不同高度的四个壁包围的长度为大约30米到大约50米的底部，其中每个壁的高度为大约3米到大约6米；在混凝土处理池的水泥建造期间在底部表面中且可选地在内壁表面中形成通道；用多孔盖覆盖所述通道；将氧化剂供应到通道以使氧化剂(oxidationagent)通过多孔盖中的穿孔释放，从而实现氧化剂分配并与流动通过处理池以在其中对废海水进行亚硫酸氧化处理的废海水混合。
本发明方法同样地包括在处理池内使用一个或多个传感器以获得以电子方式转送到控制装置从而控制废海水处理参数的测量结果。控制处理池内的废海水处理参数使得能够在废海水排放回到海洋之前调节废海水的ph和溶解氧浓度。调节废海水的ph和溶解氧浓度实现排放回到海洋的废海水的管理顺应性。
综上所述，处理在通过使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水的本发明方法包括：将新鲜海水供应到池以使其通过所述池向下游流动；将废海水供应到池以使废海水在新鲜海水流中流动；以及从布置在池的混凝土底部内的一个或多个通道喷淋氧化剂以实现氧化剂与废海水流接触，从而在废海水排入环境之前产生中和的废海水。由此，废海水在到池的新鲜海水供应的竖直下方从水平布置在池内的废海水分配管供应到池。供应到池的氧化剂是选自由以下各项组成的群组中的一个或多个成员：空气、氧气和氧气源。池本身包括由限定池的内部区域的上游壁、两个相对侧壁和下游壁包围的底部，所述底部是平坦的、平坦且倾斜的(包括但不限于阶梯式底部)、或倾斜的。在池的内部区域内使新鲜海水、废海水和氧化剂混合以利用脱羧(decarboxylation)和充氧(oxygenation)实现ph恢复，从而产生用于排入环境的中和的废海水。
出于此类目的，一个或多个水质传感器(waterqualitysensors)布置在池内、与其中的废海水直接接触，以供用于控制废海水处理参数。由此，控制单元从布置在池中的废海水内的一个或多个水质传感器接收信号，且控制单元基于所接收的信号控制废海水处理的一个或多个参数。
综上所述，用于处理在使工艺气体与海水接触以从所述工艺气体去除二氧化硫时在湿式涤气器(wetscrubber)中生成的废海水的本发明废海水处理系统包括池(abasin)，所述池包括：新鲜海水供应器，其在池的上游壁处供应新鲜海水以使其在池内向下游流动；废海水供应器，其平行于池的上游壁水平布置在新鲜海水供应器的竖直下方以将废海水供应到向下游流动的新鲜海水中；以及氧化剂供应器，其流体连接到形成在池的混凝土底部中、且视需要形成在其侧面中的通道以使氧化剂释放到池中的废海水流中并与所述废海水流接触，从而在废海水排入环境之前从中产生中和的废海水。由此，废海水供应器是具有穿过其的多个穿孔的废海水分配管，所述废海水分配管邻近于且平行于池的上游壁水平布置以实现到池的废海水供应。供应到池的氧化剂是选自由以下各项组成的群组中的一个或多个成员：空气、氧气和氧气源。此外，氧化剂供应器流体连接到在池的相对侧壁之间延伸的一个或多个通道，其中每个此类通道由多孔盖覆盖，所述多孔盖包括穿过其厚度的穿孔以使氧化剂通过所述穿孔释放、并使所述氧化剂释放到在池中流动的废海水中。由此，在池内的新鲜海水、废海水和氧化剂流利用脱羧和充氧实现ph恢复，从而从中产生用于排入环境的经中和的废海水。一个或多个水质传感器同样用于池中，所述一个或多个水质传感器布置成与池内的废海水接触，以供用于控制废海水处理参数。因此，控制单元从布置成与池内的废海水接触的一个或多个水质传感器接收信号，且控制单元基于控制单元从一个或多个水质传感器所接收的信号来控制废海水处理的一个或多个参数。为了提高与本发明处理池相关联的效率并减少成本，本发明氧化剂供应器流体连接到在建造混凝土池期间形成在混凝土池的水泥底部的表面中、且视需要还形成在水泥壁的内表面中的通道体系。
本发明的其它目标和特征将从以下说明和权利要求书变得显而易见。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1是具有基于海水的气体清洁系统的发电站的示意性侧视横截面图；
图2是说明根据本发明的废海水处理系统的第一实施例的示意性侧视横截面图；
图3是说明图2的废海水处理系统的第二实施例的示意性俯视图；
图4是说明图3的第二实施例的示意性侧视横截面图；
图5是说明图2的废海水处理系统的第三实施例的俯视图；
图6是说明图5的第三实施例的示意性侧视横截面图；
图7是说明图2的废海水处理系统的第四实施例的俯视图；
图8是说明图7的第四实施例的示意性侧视横截面图；且
图9是说明图2的废海水处理系统的处理池的第五实施例的示意性侧视横截面图。
具体实施方式
图1中说明发电站10的示意性侧视横截面图。发电站10包括锅炉12，在锅炉12中，经由进料管14a从燃料源14供应的例如煤、油、泥炭、天然气或废料等燃料f在经由氧气供应导管16a从氧气源16供应的氧气存在下燃烧。在锅炉12是所谓的“氧-燃料”锅炉的情况下，可例如以空气形式和/或以氧气与再循环气体的混合物形式供应氧气。燃料f在锅炉12中的燃烧产生呈烟气fg形式的热工艺气体。在燃烧后，燃料f中所包括的硫物种(sulfurspecies)至少部分地形成二氧化硫so2，所述二氧化硫形成烟气fg的部分。
烟气fg经由流体连接的导管18从锅炉12流动到任选的除尘装置20。例如如在us4,502,872中所描述的静电除尘器等除尘装置20用以从烟气fg去除尘粒。作为替代方案，可使用另一类型的除尘装置20，例如如us4,336,035中所描述的织物过滤器。
己去除大多数尘粒的烟气fg经由流体连接导管22从除尘装置20流动到海水烟气脱硫系统23、海水涤气器24。海水涤气器24包括湿式涤气器塔26。入口28布置在湿式涤气器塔26的下部部分30处。导管22流体连接到入口28，使得经由导管22从除尘装置20流动的烟气fg经由入口28进入湿式涤气器塔26的内部32。
在进入内部32后，烟气fg竖直向上流动通过湿式涤气器塔26，如由箭头fg指示。湿式涤气器塔26的中心部分34配备有一个位于另一个上方竖直布置的多个喷淋布置36。在图1的实例中，存在三个此类喷淋布置36，且在湿式涤气器塔26中通常存在1到20个此类喷淋布置36。每个喷淋布置36包括供应管38和流体连接到每个供应管38的多个喷嘴40。借助于喷嘴40而使经由供应管38供应到喷嘴40的海水雾化，且所述海水在湿式涤气器塔26的内部32中接触烟气fg以从其吸收二氧化硫so2。
泵42被布置成用于经由流体连接的抽吸管44从海洋46泵送新鲜海水fs，并经由流体连接的压力管48将新鲜海水fs转移到流体连接的供应管38。
根据替代实施例，在通过泵42供应到供应管38的新鲜海水fs用作海水涤气器24中的涤气水之前，此类新鲜海水fs先前可能已经在与锅炉12相关联的蒸汽涡轮机系统(未示出)中用作冷却水。
在湿式涤气器塔26的内部32中通过喷嘴40雾化的海水在湿式涤气器塔26内向下流动，并从在湿式涤气器塔26的内部32内竖直向上流动的烟气fg吸收二氧化硫。作为通过海水对二氧化硫进行此类吸收的结果，新鲜海水fs在湿式涤气器塔26的内部32内向下流动时逐渐变成废海水es。废海水es收集在湿式涤气器塔26的下部部分30中，并经由流体连接出水管50从湿式涤气器塔26转移到废海水处理系统52。
根据替代实施例，海水涤气器24可包括布置在湿式涤气器塔26的内部32内的一层或多层包装材料49。包装材料49可由塑料、钢、木材或另一合适的材料制成以实现增强的气-液接触。在具有包装材料49的情况下，喷嘴40仅仅在包装材料49上方分配新鲜海水fs，而不是使新鲜海水fs雾化。包装材料49的实例包括mellapaktm(购自瑞士温特图尔sulzerchemtech公司)和palltm环(购自德国路德维希港raschig公司)。
废海水处理系统52包括废海水处理池54。废海水处理池54包括上游壁56、相对侧壁58(在本说明书中说明为分裂的(break-away))、下游壁57和底部60。底部60的边缘61与上游壁56、相对侧壁58和下游壁57中的每一个一体地形成或附接到其中的每一个。相对侧壁58之间的距离是至少大约20米到大约40米。相对上游壁56与下游壁57之间的距离是大约30米到大约50米。池54的底部60在其表面60a中包括至少一个、但优选地多个通道62。新鲜海水fs从新鲜海水源或海洋46供应到处理池54。由此，新鲜海水fs经由管74通过处理池54的流体连接的上游壁56从新鲜海水源或海洋46供应，以使新鲜海水fs从处理池54的上游壁56朝向相对下游壁57向下游流动。靠近或邻近上游壁56的是废海水分配管68。废海水分配管68从湿式涤气器塔26流体连接到出水管50。废海水分配管68平行于上游壁56水平布置，从而垂直于处理池54的相对侧壁58并在所述相对侧壁58之间延伸。废海水分配管68包括多个孔洞68a，废海水es通过所述多个孔洞68a从涤气器塔26流动到处理池54的内部64中所包括的新鲜海水fs中。由此，新鲜海水fs从上游壁56流动到相对下游壁57携带着废海水es从孔洞68a朝向下游壁57向下游流动。在底部60中，多个通道62在相对侧壁58之间大约一个与另一个平行延伸。可选地，一个或多个通道62还可从底部60从相对侧壁58部分地向上延伸至少距离d。通道62中的每一个由多孔盖80，所述多孔盖80包括延伸穿过其厚度t的多个穿孔82。每个被覆盖的通道62流体连接到共用供应管86，所述共用供应管86流体连接到氧化剂源84。氧化剂源84通过供应管86将空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa供应到处理池54中被覆盖的通道62。由此，每个被覆盖的通道62包括多孔盖80，所述多孔盖80包括穿过其的多个穿孔82，空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa通过所述多个穿孔82流动到处理池54的内部64中所包括的新鲜海水fs和废海水es中。空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa在大约30kpa到大约50kpa的压力(大约4.35psi到大约7.25psi)下通过穿孔82流出通道62，以便接触并与处理池54内的新鲜海水fs中携带的废海水es流混合。通过使废海水es混合到新鲜海水fs流中并利用如本说明书中所描述的氧化剂oa对其曝气(aeration)，与上述现有技术系统相比，相对较小的处理池54实现废海水在其中的改进的混合和曝气效率(aerationefficiency)，同时水压降减小。
图2中更详细地说明本发明废海水处理系统52。在本发明废海水处理系统52中，废海水es经由废海水分配管68中的多个孔洞68a供应到处理池54。废海水分配管68邻近于且平行于上游壁56水平布置在处理池54的底部区域53中，所述底部区域53布置在管74的竖直下方。从孔洞68a流动的废海水es与经由管74从新鲜海水源或海洋46供应到处理池54的新鲜海水fs流混合，并由所述新鲜海水fs流朝向下游壁57向下游携带。废海水es与新鲜海水fs的混合流接触到空气、氧气或其它氧气源，所述空气、氧气或其它氧气源作为从覆盖底部60中的通道62的多孔盖80的穿孔82且可选地还从相对侧壁58喷淋的氧化剂oa。处理池54被构造成使得通道62中的每一个与其它通道62中的每一个间隔开且平行于所述其它通道62中的每一个。如图3到9中所最佳说明，覆盖平坦底部区域63中的通道62中的每一个的多孔盖80中的每一个中的穿孔82(图3和4)可与其它多孔盖80的穿孔82对准，覆盖倾斜底部区域67中的通道62中的每一个的多孔盖80中的每一个中的穿孔82(图5和6)可不与其它多孔盖80的穿孔82对准或与其交错，或覆盖平坦底部区域63和倾斜底部区域67中的通道62中的每一个的多孔盖80中的每一个中的穿孔82(图7、8和9)在表示为箭头ds的下游方向上移动时可与其它多孔盖80的穿孔82随机分布。图7、8和9中还说明，底部60包括平坦底部区域63，所述平坦底部区域63在接缝65处接触倾斜底部区域67。根据需要，底部60可包括多个平坦底部区域63，其间具有倾斜底部区域67以形成阶梯式底部60，如图9中所说明。通过使废海水es混合到新鲜海水fs流中并利用通过穿孔82喷淋的氧化剂oa使其氧化，与上述现有技术系统相比，相对较小的处理池54实现废海水es在其中改进的混合和氧化效率，同时水压降减小、运营费用减小、资本投资减小且处理池54的设计灵活性增加。在本发明废海水处理池54中处理废海水es以产生中和的废海水ns，从而使用控制阀138a经由回水管138使其泄放到海洋46。
现在将更详细地描述发生在湿式涤气器塔26和废海水处理系统52中的化学反应。假设根据以下反应发生图1中所说明的二氧化硫在湿式涤气器塔26的内部32中的吸收。
so2(g)+h2o＝＞hso3-(aq)+h+(aq)[方程1.1a]
亚硫酸氢根离子(bisulfiteions)hso3-可取决于废海水es的ph值而根据以下平衡反应进一步解离以形成亚硫酸离子so32-：
hso3-(aq)<＝>so32-(aq)+h+(aq)[方程1.1b]
因此，由于二氧化硫的吸收的影响，废海水es由于在所述吸收反应中生成的氢离子h+的影响将具有比来自海洋46的新鲜海水fs的ph值更低的ph值，且将分别包括亚硫酸氢根和/或亚硫酸离子hso3-和so32-。亚硫酸氢根和/或亚硫酸离子是需氧物质(oxygendemandingsubstances)，且限制其泄放到海洋46。
在废海水处理系统52中，经由被覆盖的通道62作为氧化剂oa供应到处理池54的空气、氧气或其它氧气源中所包括的氧气气体o2(g)溶解于处理池54内部64内混合的新鲜海水fs和废海水es中。
o2(g)<＝>o2(aq)[方程1.2a]
亚硫酸氢根和/或亚硫酸离子hso3-和/或so32-至少部分地通过根据以下反应与溶解氧反应而发生氧化：
hso3-+h++1/2o2(aq)＝＞so42-+2h+[方程1.2b]
so32-+2h++1/2o2(aq)＝＞so42-+2h+[方程1.2c]
因此，由于二氧化硫的吸收反应和亚硫酸的氧化，废海水es中生成氢离子h+。混合的废海水包括碳酸钙caco3，所述碳酸钙caco3充当碱以与氢离子h+反应并使所述氢离子h+中和。可根据以下化学反应方案发生中和。在中和反应的第一步骤中，碳酸根离子co32-与氢离子反应并形成碳酸氢根离子(carbonateion)hco3-：
co32-+h+<＝>hco3-[方程2.1]
形成的碳酸氢根离子hco3-，接着可与另一氢离子h+反应以形成处于溶解状态(dissolvedstate)的二氧化碳co2：
hco3-+h+<＝>co2(aq)+h2o[方程2.2]
最后，溶解的二氧化碳co2(aq)以气体形式排放到大气：
co2(aq)<＝>co2(g)[方程2.3]
所有中和反应[方程2.1到2.3]是平衡反应(equilibriumreactions)。这意味着从碳酸根co32-到呈气体形式的二氧化碳co2的完整路线的速率受到最慢步骤的限制。至于以上中和反应，方程2.1是最快的，而方程2.2是最慢的。因此，方程2.2通常将确定氢离子可在废海水处理系统52中中和从而产生中和的废海水ns的速率，所述中和的废海水ns具有适合于排放回到海洋46的ph和溶解氧浓度(dissolvedoxygenconcentration)。
关于认为是可接受返回到海洋46的中和的废海水ns的政府管制要求常常遵循参数，包括：
i)足够低的量的耗氧物质，其常常被称为cod(化学需氧量(chemicaloxygendemand))；
ii)足够高的量的氧气；以及
iii)合适的ph。
由此，在图1中所说明的类型的海水涤气器24中，耗氧物质cod的浓度通常与废海水es中亚硫酸的浓度很好地相关(correlates)。使用一个或多个水质传感器124，其各自具有亚硫酸检测元件(sulfitedetectingelement)130、氧气检测元件132和ph检测元件134，如图2中所最佳说明，可监测并控制沿废海水处理系统52的亚硫酸浓度、氧浓度和ph的变化。
氧气在废海水es中的溶解、亚硫酸的氧化以及用以恢复ph的形成的氢离子的中和从而产生中和的废海水ns，各自由化学反应之间的交互支配。图1到3、5和7中所描述的控制单元136从一个或多个水质传感器124中的每一个接收电子信号，并控制出水管50中的每个控制阀50a、新鲜海水fs管74中的控制阀74a、鼓风机86a和供应管86中的供应阀62a、以及回水管138中的控制阀138a以控制废海水处理系统52，从而确保所产生的中和废海水ns在排放到海洋46中之前满足氧含量、cod和ph的管制要求。
作为根据本发明方法的实例，第一最上游水质传感器124中的亚硫酸检测元件130显示，亚硫酸浓度与预定亚硫酸值相比过高。电子信号发射在本说明书中说明为虚线，至于实例，如图2中的水质传感器124与控制单元136之间所说明。虽然第二或第三水质传感器124所测量的亚硫酸浓度可能很好地处于管制限值内，但存在以下明显风险：可能没有足够的时间来根据方程2.1到2.3使形成的所有氢离子h+中和，原因是氢离子的形成扩展遍及废海水处理系统52。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a以允许更多氧化剂oa供应到废海水es。可选地，可调节一个或多个独立控制的控制阀62a以增加氧化剂oa经由供应管86到处理池54的供应。可选地，可调节控制阀74a以增加新鲜海水fs经由管74到处理池54的供应。可选地，可调节出水管50中的控制阀50a以减小供应到处理池54的废海水es供应。由于氧化剂oa的增加供应、新鲜海水fs的增加供应、和/或废海水es的减小供应的影响，亚硫酸浓度和硫酸盐浓度被恢复到其正常或所期望的浓度。
作为根据本发明方法的实例，水质传感器124的亚硫酸检测元件130测量在第一最上游水质传感器124处已经相对低的亚硫酸浓度。虽然如第三最下游水质传感器124所测量的亚硫酸浓度、氧浓度和ph可能处于管制限值内，但存在以下明显风险：过多包括氧的气体被供应到废海水es，从而致使鼓风机86a消耗掉增加量的能量。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a使得较少氧化剂oa供应到废海水es。可选地，可调节一个或多个独立控制的控制阀62a以减小氧化剂oa经由供应管86到处理池54的供应。可选地，可调节控制阀74a以减小经由管74的新鲜海水fs供应。可选地，可调节出水管50中的控制阀50a以增加废海水es供应。由于氧化剂oa的减小供应、新鲜海水fs的减小供应和/或废海水es的增加供应的影响，亚硫酸浓度和硫酸盐浓度被恢复到其正常或所需浓度。
作为根据本发明方法的实例，水质传感器124的氧气检测元件132显示(register)过低的氧浓度。这种低氧浓度可能会降低亚硫酸氧化的速率，从而潜在地致使以下风险：废海水es中亚硫酸的浓度可能会超出管制限值，和/或废海水es中的ph可能会变得过低。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a以允许更多氧化剂oa供应到废海水es。可选地，可调节一个或多个独立控制的控制阀62a以增加氧化剂oa经由供应管86到处理池54的供应。由于氧化剂oa的增加供应的影响，氧浓度恢复到其正常值。
作为根据本发明方法的实例，水质传感器124的氧气检测元件132显示过高的氧浓度。这种高氧浓度指示包括气体的过多氧气供应到废海水es，因此致使鼓风机86a消耗掉增加量的能量。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a使得较少氧化剂oa供应到废海水es。可选地，可调节一个或多个独立控制的控制阀62a以减小氧化剂oa经由供应管86到处理池54的供应。由于氧气的减小供应的影响，氧浓度恢复到其正常值。
作为根据本发明方法的实例，水质传感器124的ph检测元件134显示过低的ph值。用于中和的废海水ns的这种低ph对于排放到海洋46可能无法接受。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a使得更多空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa供应到废海水es。所供应的空气、氧气或其它氧气源os具有以下影响：改进二氧化碳co2根据以上所阐述的方程2.3的曝气以及后续从废海水es的去除。此类气态co2的去除提高了氢离子根据以上所阐述的方程2.1和2.2中和的速度。由于空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa的此类增加供应的影响，ph值恢复到其正常值。
作为根据本发明方法的实例，水质传感器124的ph检测元件134显示在布置在处理池54内的与其中的废海水es接触的其它两个水质传感器124之间的第二水质传感器124处已有的一ph值，所述ph值处于实现中和的废海水ns排放到海洋46的合适的水平。虽然ph值处于管制限值内，但存在以下明显风险：过多空气供应到废海水es，从而致使鼓风机86a消耗掉增加量的能量。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制鼓风机86a使得较少空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa供应到废海水es。由于空气、氧气或其它氧气源作为氧化剂oa的此类减少供应的影响，ph值恢复到更加令人希望的正常值。
因此，如通过以上实例所说明，控制单元136基于来自水质传感器124的信息/信号控制废海水处理系统52以实现其有效操作。
控制单元136还可用于连续地监督沿废海水处理系统52的处理池54的长度的亚硫酸浓度和/或氧浓度和/或ph值，以及用于调节分别经由鼓风机86a、控制阀62a、控制阀74a和/或控制阀50a的氧化剂oa的供应、新鲜海水fs的供应和/或废海水es的供应。以此方式，可考虑工艺变化，例如由锅炉12生成的烟气fg中的二氧化硫的不同浓度、不同锅炉负载、由于例如不同温度所致的不同氧化状况、烟气fg中氧化催化尘粒的不同浓度等并在废海水处理系统52中对其进行调节以实现废海水处理系统52的有效操作。作为替代方案，还有可能仅在启动废海水处理系统52期间利用控制单元136以协调其操作。此外，可手动进行所有此类废海水处理系统52调节，作为由控制单元136进行的自动控制的替代。
作为根据本发明方法的又另一个实例，水质传感器124的氧气检测元件132显示过低的氧浓度。这种低氧浓度可能减少亚硫酸氧化的速率，从而潜在地致使以下风险：废海水es中亚硫酸的浓度可能会超出管制限值，和/或废海水es中的ph可能会变得过低。当控制单元136从水质传感器124接收此类信息时，所述控制单元136可控制氧化增强物质经由管150a从氧化增强物质源150对废海水处理系统52的增加。氧化增强物质(oxidationenhancingsubstance)可以是氧化增强催化剂，例如铁fe、锰mn、钴co或铜cu。此外，氧化增强物质还可以是氧化酶(oxidizingenzyme)。后者的实例是亚硫酸氧化酶类型的酶(asulfiteoxidasetypeofenzyme)。亚硫酸氧化酶可根据2000年11月15日在arch.biochem.biophys.；383(2)：281-7.中公布的属于catemple、tngraf和kvrajagopalan的文章“人亚硫酸氧化酶及其钼领域的表达优化”的教示来制备。由此，视具体情况通过对管150a中的阀150b的控制单元136调节来以电子方式控制氧化催化剂的量或使用、和/或氧化酶的量或使用，从而获得所需氧化速率。
综上所述，处理在通过使包括二氧化硫的工艺气体与海水接触以从工艺气体去除二氧化硫时生成的废海水es的本发明方法包括：将新鲜海水fs供应到处理池54以使其通过废海水处理系统52向下游流动；将废海水es供应到处理池54以在新鲜海水fs流中形成废海水es流；在大约30kpa到大约50kpa(大约4.35psi到大约7.25psi)的压力下从池54的底部60中被覆盖的通道62分配氧化剂oa以在新鲜海水fs中所混合的废海水es流进行例如海洋46等环境排放之前接触所述废海水es流。由此，废海水es在从管74的新鲜海水fs供应的竖直下方从平行于上游壁56水平布置的废海水分配管68供应到池54。用于本发明方法的氧化剂oa是选自以下各项组成的群组中的一个或多个成员：空气、氧气和氧气源。使用废海水处理池54的本发明方法利用脱羧和充氧实现ph恢复，从而产生用于排入环境例如排放到海洋46的中和的废海水ns。进一步关于所述方法，一个或多个水质传感器124布置在与处理池54内的废海水接触的一个或多个位置，以供用于控制废海水es处理。由此，控制单元136从布置在处理池54内的一个或多个水质传感器124接收信号，并基于所接收的信号通过调节废海水es处理的一个或多个参数来控制废海水es处理。
综上所述，用于处理湿式涤气器24中生成的废海水es的本发明废海水处理系统52，其中使工艺气体与海水接触以便从所述工艺气体去除二氧化硫，所述废海水处理系统52包括池54，所述池54包括：新鲜海水供应器46，其在池54的上游壁56处供应新鲜海水fs以使其在池54内向下游流动；废海水es，其从涤气器塔26供应到废海水分配管68，所述废海水分配管68平行于池54的上游壁56在新鲜海水供应管74的竖直下方水平布置以用于将向上流动的废海水es供应到向下游流动的新鲜海水fs中；以及氧化剂供应器84，其布置为形成在池54的混凝土底部60中的通道62以用于使氧化剂oa排放到池54中的废海水es流中、并与所述废海水es流接触，从而在废海水es流排入环境之前由其产生中和的废海水ns。由此，废海水es经由具有穿过其的多个穿孔68a的废海水分配管68供应到池54，所述废海水分配管68邻近于且平行于池54的上游壁56水平布置以便于废海水es供应到池54。供应到池54的氧化剂oa是选自由以下各项组成的群组中的一个或多个成员：空气、氧气和氧气源。此外，氧化剂供应器84流体连接到在池54的相对侧壁58之间延伸的一个或多个通道62，其中每个此类通道62由多孔盖80覆盖，所述多孔盖80包括穿过其厚度t的穿孔82以用于使氧化剂oa通过穿孔82泄放并将氧化剂oa泄放到在54池中流动的废海水es中。由此，在池54内的新鲜海水fs、废海水es和氧化剂oa的流利用脱羧和充氧实现ph恢复，从而从中产生用于排入环境的中和的废海水ns。一个或多个水质传感器124同样用于池54中，所述一个或多个水质传感器布置成与池54内的废海水es接触，以供用于控制废海水处理。因此，控制单元136从布置成与池54内的废海水es接触的一个或多个水质传感器124接收电子信号，且控制单元136基于控制单元136从一个或多个水质传感器124接收的信号来控制废海水处理的一个或多个参数。为了提高与本发明处理池54相关联的效率并减少成本，氧化剂oa在建造混凝土池期间通过形成在混凝土池的水泥底部60的表面60a中、且视需要还形成在水泥相对侧壁58的内表面58a中的通道62供应到池54。
虽然已参考多个优选实施例描述了本发明方法和系统，但所属领域的技术人员应了解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替代本发明的元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可根据本发明的教示进行许多修改以适应特定情形或材料。因此，本发明方法和系统意图不限于作为构思到的最佳方式而公开的特定实施例，而实际上，本发明方法和系统还将包括属于所附权利要求书范围内的所有实施例。此外，使用术语第一、第二等不表示任何次序或者重要性，而实际上，使用术语第一、第二等以将一个元件区别于另一个元件。