CN109564149A - 侧流泡沫监测与控制*** - Google Patents

Abstract

提供了一种装置，其能够对流体***中的变化的发泡倾向持续测量，并且提供信号以相应地调节消泡剂的馈送速率以将发泡保持在可接受的目标水平。馈送的调节可以自动或手动完成。

Description

侧流泡沫监测与控制***

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月17日提交的美国临时专利申请No.62/337,395的权益，其全部内容由此通过引用并入本文。

背景技术

工业和市政当局花费大量金钱来支付用于控制他们的含水***中的泡沫水平的化学品。典型应用是工业和市政废水处理厂、管道、曝气水池和处理罐等。使用的化学品可互换地被称为消泡剂和防泡剂。它们的馈送速率通常响应于处理中已经积累了多少泡沫的视觉评估而被手动控制。已经提出了一些自动化控制方法；然而，由于自动化处理的设计和功能中的缺陷，大多数应用都恢复到手动控制。消泡剂馈送的手动和不完善的自动控制导致馈送不足和馈送过量的时期。这尤其是事实，因为许多工业流体***(例如造纸厂中的那些)的发泡行为可取决于上游处理快速改变。馈送不足可导致过多的泡沫，这影响邻接空间、不动产、水道、水平感测设备、使流体***曝气的能力以及工业处理污染。

因此，即使泡沫的某个最低水平可能是可容许的，也存在过度馈送消泡剂到没有可见泡沫的程度的倾向。另外，因为当消泡剂被过度馈送时没有观察到泡沫，所以在被校正之前过度馈送状况可能很长时间段持续未被检测到。过度馈送的代价是昂贵的，而馈送不足是不可接受的。除了成本之外，过度馈送还可能在某些***中造成其它问题——例如在造纸厂中，过量的消泡剂可导致纸张形成缺陷以及增加的污垢数。在发酵工业中，过量的消泡剂可导致超滤***中的不良性能。

因此，本发明的目的是提供一种装置，该装置能够对流体***中的可变发泡倾向持续测量并提供信号以相应地调节消泡剂的馈送速率而保持以可接受的目标水平发泡。馈送的调节可以自动或手动完成。

还提供了一种易于调节和校准泡沫形成速率的装置，以合理地表示利用这种流体***的侧流样品的被研究的流体***的行为。

本发明的目的还在于提供一种设备，该设备不易于由于通常在废水处理应用中发现的浮渣的积累或由固体和碎屑的堵塞而故障。

本发明的进一步的目的是创造一种装置，该装置操作简单，使用最少的公用设施类型，并且几乎不需要维护，使该装置适合于偏远地区中的工业和市政用途。

在其优选的使用的方法中，该泡沫监测和控制***：a)在添加消泡剂之前或之后根据需要抽吸被研究的处理流体的侧流，b)合成地生成和测量单独的容器或泡沫单元容器中的泡沫，所述单独的容器或泡沫单元容器保持恒定的流体水平以模拟被研究的流体处理中泡沫生成的实时行为，c)利用非接触式光学距离测量传感器特定地测量泡沫单元容器中泡沫的水平，d)利用所述光学距离测量传感器产生信号，以及e)使用该信号调节消泡剂进入被研究的处理的馈送速率以控制该处理的特定区域中的泡沫水平。

美国专利No.3,107,519涉及一种实验室台架试验，其用于通过在容器中再循环少量发泡流体样品来测量***中生成的泡沫的量并且不被设计成用于被研究的处理流体的侧流的连续直流流动。

通常在工业中使用的装置是测量泡沫量的接触式传感器，例如美国专利No.5,437,842A中所描述的。这是通过电容型接近探头和电导探头来完成的。然而，由于需要定期清洁以保持其功效的泡沫沉积物(残留物堆积)的积累，这些可导致有缺陷的结果。探头型泡沫感测装置经常遇到错误的泡沫水平。当前方法使用光学距离测量传感器，其中光从泡沫的表面被反射并且因此不需要清洁。

当今使用的许多泡沫感测和控制装置集中于使用接触式泡沫感测装置。不幸的是，当处理中的流体水平改变或湍流导致不均匀的流体水平时，这些接触式泡沫感测装置通常是无效的。由于处理中与发泡无关的固有变化，来自接触式传感器的信号与处理流体的发泡趋势不直接相关。作为结果，任何与这种信号相关的控制方案都可能导致泡沫控制的丧失。

相比之下，当前方法使用处理流体的侧流，所述测流通过顶部中的开口被馈送到容器中并且通过容器的底部中的出口或排水口排出，同时保持受控且稳定的流体水平。这使得泡沫感测装置能够精确地模拟和测量被研究的处理流体***的泡沫生成行为，而不论该***中的物理变化如何。

美国专利No.3,739,795A参考了对处理流体的侧流进行取样。教示了向上的流体流动，产生了保持恒定的流体水平并保持所生成的泡沫的挑战。在该方法中，流体从侧部被排出，产生不对称的流动模式，该模式可以去除容器内待测量的泡沫。接触探头被用于感测泡沫的水平并且受到与上面讨论的流体接触相关联的问题。相比之下，当前方法使用非接触式光学距离测量传感器，其不需要清洁。

先前使用的方法的这些类型已经使用了通过流体的冒泡或鼓泡的压缩空气来产生泡沫。然而，存在与使用压缩空气相关联的问题，例如准确性、可重复性和维护问题。压缩空气还为该处理增加了另一个实用性问题，其为操作增加了复杂性、成本和维护。与在受控条件下使用压缩空气生成泡沫相关联的精度取决于压缩机、压力调节器、空气流量计、流体流量计以及受控孔口尺寸的功能。

使用压缩空气的这些装置中的任何装置都可影响所生成和测量的气泡尺寸和泡沫的量。曝气石、鼓泡器及类似物也会围绕孔口经受结垢形成，导致影响通过孔口的空气的可靠流动的沉积物。当前方法不使用压缩空气，而是简单地通过将恒定的流体流动级联到固定杯内的管中的自然且不变的效果来形成和积累泡沫。该方法提高了***的可靠性和可重复性。本发明中使用的方法模拟了从底部引入空气的工业处理。

通过允许泡沫积累到激活传感器的水平，然后添加预设定时的消泡剂来“敲减”泡沫而调节所使用的消泡剂的量的尝试是不可靠的。在将泡沫敲减之前允许泡沫大致上积累产生泡沫稳定的机会，从而使泡沫更难以用消泡剂分解。消泡剂通常是基于二氧化硅的并且在处理中不具有持久性。

本发明的优选用途使用光学传感器与基于微处理器的比例和积分控制回路(PID回路)相结合。因此，我们能够实时准确地测量泡沫并馈送与流体***的发泡性成比例的消泡剂的相应量。因此，本发明不需要特殊的善于“敲减”的消泡剂配方并且扩大了最终用户可获得的合适产品的选择。

发明内容

提供了一种用于对流体处理应用中发泡的测量和控制的方法。该方法使用利用消泡剂处理的处理流体流的侧流，以通过将该测流级联到专门设计的容器或发泡单元中并利用光学距离测量传感器测量泡沫水平来模拟该流体的发泡行为。测量传感器产生信号，该信号被用于调节泡沫控制化学品到被研究的处理流体流的馈送速率。

对于一些不容易起泡的流体，可能优选但不是必需的，将抽吸器安装在将处理流体馈送到用于生成泡沫的泡沫单元或容器的侧流管线上。抽吸器是一种在线装置，其通过造成压降而产生真空从而将空气排入流体流中。

提供了一种用于监测和控制处理流体流的发泡的方法。当前方法使用被研究的处理流体流的侧流，该测流通过样品管线被抽吸或泵送到具有开放的顶部或入口以及排放口或出口的容器或泡沫单元。如有必要，侧流样品的处理流体可以一次或多次通过泡沫单元。侧流的处理流体被向下引导通过泡沫单元的开口，在该开口处由于处理流体在泡沫单元容器内被保持在恒定水平，所以气泡被夹带在泡沫单元容器内。

监测和控制***可以被进一步配置成包括泡沫单元容器内的内杯以及悬挂在内杯之上并延伸到内杯中的管或导管。来自侧流的处理流体被引导通过管或导管并进入泡沫单元容器的内杯中。气泡被夹带在其可能导致泡沫的杯区段中。作为杯子放置的结果，气泡和流体改变方向，并且因此向上流动到内杯的唇缘之上，导致泡沫在泡沫单元容器内在处理流体表面上积累。位于泡沫单元之上的光学距离测量传感器测量泡沫水平并产生成比例的电子水平输出信号。

泡沫单元和泡沫单元容器在整个申请中可互换地使用，并且表示处理流体的侧流在其中被输送的容器。

附图说明

图1是用于监测和控制含水处理中发泡的当前方法的一种变型的示意图。

具体实施方式

一方面，当前方法使用被研究的流体流的侧流，此时消泡剂馈送可以在样品点之前或可以不在样品点之前，以模拟该流体的发泡行为。

侧流是指具有连续或间歇流动的处理流体流的一部分。例如，处理流体流到流动单元容器(例如20厘米直径尺寸的圆筒)的流速，监测和控制***可以在从约3.78升(L)至约60升/分钟的范围内。然而，***可以更小或更大，例如，更小的***可以使用低至500毫升/每分钟的流速或者可以使用高达760升/每分钟的更大的***。

流体是指在水处理厂和造纸厂中发现的任何含水介质。更具体地，处理流体可以具有0.01至130毫西门子/厘米(mS/cm)的特定电导率、2至14范围内的pH、0至约60％范围内的悬浮固体以及如碳酸钙的1至11,000毫克/升(mg/L)范围内的总溶解硬度。

消泡剂是指用作混合物或单独使用的许多类型化学品的分类。消泡剂也被称为防泡剂，其被用于抑制流体的发泡行为。在实践中，消泡剂由单独的化合物或化合物的混合物构成，所述消泡剂包含例如二氧化硅、硅氧烷、脂肪醇、蜡、二醇、油、EBS、表面活性剂、烃、乳化剂、脂肪酯、醇、醇乙氧基化物、醇丙氧基化物以及水。

在上述方法的一些方面，处理流体的侧流被引导到泡沫单元容器中，其中流体级联到发泡容器中，所述发泡容器夹带空气以在水表面上产生一定水平的泡沫，在所述水表面处利用非接触式光学距离测量传感器测量泡沫高度。

在上述方法的其它方面，术语“光学传感器”是指一类光学测量装置，其通过发射光、将所述光从待测量的表面反射并利用称为传感器的光接收元件来检测光的返回而工作。可以使用的光类型应在390至780纳米的波长范围内。这些装置有许多名称，一些被称为激光距离传感器、激光测量传感器、激光测距仪、通用激光传感器及类似物。用于距离测量的合适的检测配置方法有几种类型，包括：三角测量、飞行时间、脉冲飞行时间、多频率相移、调制光束以及干涉测量。所使用的光的光斑直径可以是可调节的以提高灵敏度。

在当前方法的其它方面，非接触式光学距离测量传感器(16)可以是“反射模型-光电传感器”。这是一种反射型光电传感器，其由两个元件组成：光发射元件和光接收元件。光电传感器从其光发射元件发射光束(可见光或红外光)。该光束从目标的表面被反射并由光接收元件接收。从目标表面到光接收元件的距离通过三角测量或飞行时间(TOF)确定，取决于所使用的接收元件的类型。

在当前方法的一些方面，光学传感器可以是由Keyence制造的660纳米波长的通用激光传感器(红光激光器)，2级，LR-TB5000型。该激光器使用飞行时间技术并且可以调节被添加到处理流体流的消泡剂的馈送速率。

在当前方法的一些方面，非接触式光学距离测量传感器与基于微处理器的比例和积分控制回路(PID回路)相结合，提供实时积累泡沫的精确测量以及馈送与流体***的发泡性成比例的相应量的消泡剂的能力。

该方法还可以使用来自光学测量装置的电子信号，该电子信号与泡沫水平的范围成比例并且因此成比例地控制被输送的消泡剂，或者该电子信号可以向消泡剂馈送触发数字(开/关)信号，所述触发当泡沫水平过度通过一个或若干水平设定点时发生。水平设定点被定义为造成控制响应的特定泡沫高度目标，该控制响应可以是任何数量的动作，例如警报或消泡剂馈送速率的自动化增加或减少。

电子信号也可以被传送到控制或调节输送到处理流体流的消泡剂的量的微处理器。或者，电子信号可以被用作完成对消泡剂添加的手动调节的指导。该电子信号还可以被用于直接调节机械馈送装置。

该方法可以使用来自光学距离测量传感器的成比例的信号，该光学距离测量传感器可以用微处理器调节以产生各种控制策略，利用所述控制策略将消泡剂的馈送修改到处理中的策略点。控制策略包括但不限于通过比例-积分-微分控制(也称为PID控制)的比例控制以及其它定时馈送策略。

参考图1，提供了外圆柱形容器(8)，其具有：在容器的顶部处的开口或入口(6)以及在容器的底部或侧部处的出口(12)，只要流体的排出不会影响泡沫单元容器中的处理流体的水平；内发泡杯(10)，其在直径上比外圆柱形容器(8)短且小，并且被悬挂在距外圆柱形容器(8)的底部约1厘米(cm)至约20cm处。管或管道(10)被悬挂在发泡杯之上并从入口延伸到发泡杯(10)底部的约1cm至约25cm内。然而，管的深度取决于水流的速度和杯本身的深度。

在空气在处理流体的向下流动与杯区段中的流体水平相遇的点处被夹带时气泡可以形成泡沫。杯充满并且处理流体和泡沫在杯的唇缘上级联，在该唇缘处泡沫可以积累在流体表面上，该流体表面在外容器内保持恒定。

非接触式光学距离测量传感器(16)发射光信号，该光信号从积累的泡沫的表面被反射回光学传感器并且该信号被传送到微处理器(19)。然后微处理器控制被输送到流体处理的消泡剂的量。

使用溢流口(14)将当前处理中外圆柱形容器(8)中的处理流体的水平保持在恒定水平，其中处理流体通过捕集管(13)流过外圆柱形容器(8)的出口(12)到溢流口(14)，由此保持外圆柱形容器中处理流体(15)的恒定水平。溢流口可以位于泡沫单元容器上的任何位置处只要该溢流口不会干扰或影响泡沫单元容器中的处理流体的水平或泡沫的生成。

在当前方法的其它方面，溢流口(14)与发泡杯(10)的顶部具有相同的高度，由此保持发泡杯(10)的顶部处的流体水平以及处于发泡杯的边沿之上的积累的泡沫。然后可以使用非接触式光学距离测量传感器(16)来测量泡沫高度并相应地控制添加的消泡剂。

进入泡沫单元容器(8)的侧流的处理流体流动的速率可以通过用于从流体处理流(1)向泡沫单元容器(8)传送处理流体的入口管路的管径的尺寸或其它流量调节装置(例如阀、孔口)或流体泵速(2)来调节。

在一些方面，喷嘴也可以被安装在入口管线上以增加入口水的速度，这进而以更少的水流夹带更多的空气产生更多的泡沫。

泡沫单元容器可以从任何出口排出处理流体并且出口可以处于泡沫单元容器的底部中心处。然而，如上所述，出口可以位于泡沫单元容器上的任何位置处，只要该出口不会干扰所保持的处理流体水平或者其不会带走积累在容器内的泡沫。排放开口的尺寸应该具有足够的直径以对单元中的流体水平的流动或升高造成很小的限制或没有限制以便保持泡沫单元容器中的流体水平相对恒定。

泡沫单元容器中的流体可以间歇地用处理流体填充，随后该处理流体可以通过使用例如泵被再循环或环回到泡沫单元容器中，持续一段时间直到下一次再填充周期。可以利用非接触式光学距离测量传感器测量发泡容器内泡沫的水平。然后，非接触式光学距离测量传感器可以将与泡沫单元容器中泡沫的水平成比例的连续电子输出信号提供给微处理器。所述成比例的电子水平输出信号可以用微处理器调节以产生各种控制策略，利用所述控制策略将消泡剂的馈送改变到处理中的策略点。所述控制策略包括但不限于通过比例-积分-微分(PID)控制的比例控制以及基于所述信号的其它定时馈送策略和馈送速率的手动响应。

处理流体流进入泡沫单元容器的流速可以通过例如由侧流的管径的尺寸或流量调节方法(例如流量控制阀、孔口、喷嘴或流体泵速度)来控制。开/关循环流动可以与再循环***一起使用，尤其是在经受被碎屑污染的***中。处理流体从泡沫单元容器中的排出可以直接来自容器的底部以及具有足够直径的出口以对流动造成很小至没有限制，这可以影响正常操作期间泡沫单元容器中的流体水平。然而，可以使用任何出口点，只要其不干扰保持的水位或带走泡沫单元容器内积累的泡沫即可。

消泡剂还可以在用于监测和控制***的样品点之前被馈送到处理流体流。通过样品管线抽吸或泵送处理流体的侧流。在一些情况下，处理流体可以一次通过泡沫单元容器，或者处理流体可以多次再循环通过容器或者只要需要就再循环通过容器。

泡沫单元容器的各部件的构造中所使用的材料可以由与处理流体相兼容的任何合适的刚性材料制成。

在当前方法的一些方面，外部或泡沫单元容器在形状上可以是圆柱形的、可以是正方形的并且可以是矩形的。矩形容器对于预测泡沫将如何在远离泡沫生成位置的静止区域中积累是有用的。矩形容器可用于模拟水池泡沫。

设想了其它构造，例如其中处理流体级联到保持恒定的流体水平的泡沫单元容器中的构造。

在当前方法的其它方面，抽吸器可以被安装在处理流体侧流上。

在当前处理中，可以通过“填充和再循环模式”实现恒定的水位，其中，根据需要，例如使用自动致动阀(5)周期性地从侧流(3)抽取处理流体(7)的样品以清洗和重新填充泡沫单元容器，容器中的处理流体可以通过溢流口/立管(14)被排出，所述溢流口/立管(14)用作新抽取的流体的捕集器，每次单元经历操作循环时，在圆筒或泡沫单元容器(8)中产生恒定的流体水平。排出也可以通过不同的装置完成，例如使用自动致动阀。当流体中存在污垢和碎屑时，该方法很有效，否则这些污垢和碎屑会变得被困在流量节流阀或节流孔后面。作为结果，可能使用更大的传送线路和完全开放的阀位置。

当根据需要抽取侧流的流动时，泡沫单元中的流体水平也可以保持恒定，并且直流流过容器并通过管线排出，所述管线通过立管从外部或泡沫单元容器的底部向上循环返回，从而产生捕集器。

泡沫单元容器可以是20厘米并且排出口或出口以及溢流管的尺寸可以是从最小2厘米直径及更大的范围。可以设计不同尺寸的圆筒、管道或容器以适应不同处理的流体特征。总体上，出口(12)、捕集管(13)和溢流口(14)应该具有足够的直径以便不限制自然的流体流动由此产生实质升高的流体水平。

在上述方法的一些方面，可以添加再循环回路。如果侧流的处理流体的流速不足以夹带空气，则再循环可以是有用的。当在过量流动和微小限制下周期性地抽取处理流体时，再循环也是有用的，以避免由污垢和碎屑造成的线路堵塞。

在所述方法的其它方面中，位于泡沫单元之上的光学距离传感器连续地测量泡沫水平并将该水平转换为成比例的电子水平输出信号。在另一个方面，所述装置和方法可以进一步包括一个或多个温度、pH和电导率传感器或探头。所述装置和方法还可以包括例如用于控制感测区域中的冷凝的除湿装置。

所述装置和方法还可以包括其它传感器和装置以考虑可影响各种水***中泡沫的积累的天气相关的元素，例如环境阳光的强度、温度、湿度、露点、降雨量以及大气压力。

在上述方法的一些方面中，在初始设定期间，通过注意泡沫单元容器中泡沫高度的什么水平对应于处理流体流中的最大可容许泡沫水平来校准监测和控制***以模拟被研究的流体处理的行为。然后，该水平被用于设定控制***的微处理器部件的目标控制水平设定点。随着泡沫单元容器中泡沫水平提高，微处理器将其与距设定点的距离进行比较并且向处理流体流成比例地增加消泡剂馈送速率以便驱使泡沫水平降低。如果测量的泡沫水平低于设定点，则控制器***性地降低消泡剂馈送速率以允许泡沫上升至设定点水平。

上述方法可用于经历发泡的大多数流体处理流并且会受益于监测和控制被添加到***中的消泡剂或其它添加剂的量。一些示例包括与食品加工厂、纸浆厂、造纸厂、发酵罐和化学厂相关联的水槽、沟渠、罐、池、管道、收集罐、水箱、池塘和水池。其它操作包括与废水处理***相关联的曝气罐和盆，从收集***通过流出管和水槽，包括在工业和市政应用中的曝气活性淤泥***。厌氧和嗜热消化池型废水处理***也是候选者。纸浆厂、食品加工、藻类加工和矿物加工应用中的清洗操作全都可以受益。控制消泡剂在开放式循环冷却水***和处理流体冷却塔中的馈送也可以是有用的。

这些方法对于控制在多种工业处理中造成添加剂(例如起泡剂)的泡沫的剂量也会是有用的，所述工业处理包括但不限于矿物加工应用，例如矿石浮选和分离，以及在纸回收应用中的脱墨。

以上引用的参考文献以其整体被并入本文中。

示例

一体化纸浆和造纸厂的废水处理厂将大体上经历高度泡沫形成物质的有问题的水平，所述高度泡沫形成物质例如表面活性剂、黑液、肥皂和污垢冷凝物，它们经常地、不可预测地以及以各种数量进入下水道***。

在为试验选择的磨机处，废水通过重力从初级澄清器出口流动到泵槽，在所述初级澄清器处消泡剂被添加，在所述泵槽处三个较大的泵将水向上传送到用于冷却用于处理过程中的下一阶段的废水的冷却塔。过去，泡沫形成问题表现在泵槽、冷却塔的顶部以及冷却塔槽的表面上。

消泡剂在初级澄清器的出口处被馈送到废水处理***并且当处理厂操作员进行他的回合时每天大约调节两次馈送速率。通常，如果在当天的某个时间点发现泡沫的较高水平，则消泡剂馈送速率被提高至高达100％并且保持在该水平直至下一个12小时轮班。

使用了当前方法，其中以26.5升/分钟的排出速率从冷却塔馈送泵抽取废水的连续侧流样品。对于当磨机在废水流中具有塑料的不频繁的时期，将1/4英寸网篮过滤器安装在馈送线中以防止流量控制阀的堵塞。废水通过将废水引导到延伸到泡沫单元容器中的管的中心并且被面朝上的杯包围的喷嘴进入泡沫单元容器。当废水达到由杯保持的水位时，生成气泡和水的混合物并导致泡沫在泡沫单元容器内在水位的表面上积累，其中所述水位保持恒定。废水测流的路径通过泡沫单元容器的顶部，在泡沫单元容器内转向两次。进入容器并撞击内杯中水的表面的水的侧流的向下的力、夹带的空气产生了水和气泡的混合物，所述气泡向上流动到内杯的唇缘之上到达泡沫单元容器的顶部，导致围绕容器的内周边的水表面上的泡沫的积累。泡沫单元容器中的水位保持恒定而水顶部上的泡沫水平是可变的。通过与外部过大的立管集成的泡沫单元容器底部中的排水管将废水水平的提升保持恒定并且在杯的唇缘附近，所述立管产生水最终从其溢出到排水管的“U”形水流路径。Keyence模型LR-TB5000系列通用激光传感器位于泡沫单元之上并跟踪该泡沫单元内的泡沫水平。激光传感器连续地产生电输出信号，该电输出信号与泡沫水平到激光传感器的距离成比例。输出信号被发送到微处理器，在那里其被调节以降低噪声、缩放到评估的所期望的测量范围、反转并最终用作比例和积分控制回路(PID)中的过程变量，所述比例和积分控制回路(PID)控制消泡剂泵的输出。消泡剂泵将消泡剂馈送到初级澄清器的排放口，在该初级澄清器处在废水的测流被转移到泡沫单元容器之前所述消泡剂与废水混合。

监测泡沫水平并将其控制在距激光传感器61cm至76cm的狭窄范围内：这导致总泡沫的0至15厘米的总范围。在该时间段期间，消泡剂泵的输出范围为20％至80％以控制距离传感器71厘米的目标处的泡沫水平。我们能够利用成比例的消泡剂馈送速率来将泡沫水平控制在目标范围内。

Claims (19)

1.一种用于在一种流体处理中对处理流体的发泡的在线、实时测量和控制的方法，包括：

向泡沫单元容器(8)提供处理流体(1)的侧流(3)，同时保持所述泡沫单元容器中所述处理流体的恒定水平，并且在所述泡沫单元容器中可以合成地生成泡沫；

在所述泡沫单元容器(8)中生成泡沫并积累泡沫(11)；

从非接触式光学距离测量传感器(16)发射信号，其中所发射的信号(17)从积累的泡沫(11)的表面被反射并返回到所述测量传感器(16)；

将所述信号传送到微处理器(19)，所述微处理器(19)基于所述容器(8)中处理流体(15)的恒定水平计算积累的泡沫的高度；

控制输送到处理流的消泡剂的量。

2.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过鼓泡器或喷嘴将流体处理流引导到所述容器，由此生成泡沫和积累的泡沫。

3.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过将压缩空气引入所述容器的恒定流体水平或将空气引入所述侧流的流体中来生成所述泡沫。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述非接触式光学距离测量传感器是“反射模型-光电传感器”。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述容器是圆柱形、圆锥形、卵形、球形、锥形瓶、球形瓶、立方体或盒形。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中在流体供应和所述泡沫单元容器之间定位有抽吸器。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中流量计被用于监测进入所述泡沫单元容器或从所述泡沫单元容器出来的流体流速。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，还包括一个或多个温度、pH和电导率传感器或探头。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中变速泵被用于将所述处理流体流输送到所述泡沫单元容器。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中流量控制阀被用于保持到所述泡沫单元容器的恒定流速。

11.权利要求1-10中任一项所述的方法，还包括将光反射性或活性材料添加到所述流体处理流，例如将颜料、染料或荧光剂添加到所述侧流以提高所述光学距离测量传感器部件的准确度。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中除湿装置被用于控制感测区域中的冷凝。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，还包括自动致动阀以周期性地倾倒和再填充所述泡沫单元容器。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述微处理器使用比例、积分或微分(PID)控制的任何组合来控制消泡剂馈送。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中当在某个时间段内未检测到泡沫高度的变化时警报响起。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述处理流体侧流通过所述泡沫单元容器再循环。

17.根据权利要求16所述的方法，其中使用泵使所述处理流体侧流通过所述发泡容器再循环。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中所述处理流体流选自以下各项组成的集合：活性污泥曝气***、纸浆厂粗浆清洗***、造纸机***、曝气沉淀池、废水流出物流、通往废水处理***或来自废水处理***的沟渠、废水收集***、废水处理厂、发酵***、用于食品产品的清洗或槽运操作、开放式再循环冷却水***、空气清洗***、直流冷却水***、排放到水路或池塘的冷却***、矿物清洗操作、零件清洗应用、矿物加工应用、矿物浮选和分离操作、脱墨发泡操作、厌氧或好氧消化池***、玻璃纤维垫制造水***、湿式洗涤器***、空气汽提水***以及嗜热消化池***。

19.一种用于处理流体流中的发泡的在线、实时测量和控制的方法，包括：

向含有处理流体流的流体的恒定水平的泡沫单元容器提供处理流体(1)流的侧流(3)，其中所述泡沫单元容器还包括内杯(10)和悬挂在所述内杯(10)之上并在所述内杯(10)内延伸的管或管道(9)；

将所述侧流的处理流体通过所述管(9)引导到所述内杯(10)中，生成泡沫和泡沫积累(11)；

从非接触式光学距离测量传感器(16)发射信号，其中所述信号从所述泡沫的表面被反射并返回到所述测量传感器(16)；

将所述信号传送到微处理器(19)，所述微处理器(19)基于容器(8)中处理流体(15)的恒定水平计算积累的泡沫的高度；

控制输送到所述处理流的消泡剂的量。