CN113134293A - 污染物质处理*** - Google Patents

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Abstract

一种污染物质处理***，其中的一药剂提供装置受一控制器控制而提供药剂给二氧化氯气体产生装置，使利用药剂产生二氧化氯气体并输出至污染物质处理设备，使污染物质处理设备利用二氧化氯气体去除排放物中的污染物质，再排出一经过处理的排放物；且其中的一侦测器侦测***中与所述药剂相关的一物理量并提供给控制器，控制器根据所述物理量产生控制讯号来控制药剂提供装置调整提供给二氧化氯气体产生装置的所述药剂的一药量，以使得所述经过处理的排放物中的污染物质的所述浓度维持在一预设值。借此，有效地控制药剂的使用量而节省药剂的使用成本。

Description

污染物质处理***
技术领域
本发明涉及一种污染物质处理装置，特别是涉及一种针对内含污染物质的排放物的污染物质处理***。
背景技术
通过烟道(flue)排放出的排放物，例如燃烧废气(即烟道废气)中普遍含有氮氧化物(NOX)、碳氧化物(COX)、硫氧化物(SOX)、悬浮微粒(PM)等污染物及水气，若直接将排放物排放到空气中对于环境及生物体会造成严重的不良影响，因此排放物需要经过妥善处理以降低烟道废气中的污染物含量。另外，在许多工业制程中普遍使用有机溶剂，且所述制程产生的排放物，例如制程废气或废水中通常含有挥发性有机物(VOCs)，若不经过妥善处理即直接排放，将造成空气或水质质量下降。
因此，对于含有氮氧化物或含有挥发性有机物等污染物质的排放物，例如废气的处理，现有一种方式是使用强氧化剂(如臭氧气体)来将污染物质氧化，随后用水洗涤脱除。例如，在燃烧废气的氮氧化物中占大多数的一氧化氮(NO)是进行如下所示的化学反应而氧化成二氧化氮。
NO+O3→NO2+O2
然而，进行氧化所需的臭氧摩尔剂量至少为一氧化氮的一倍，且臭氧需要透过高压放电或紫外线照射等方式生产，因此在工业上用以处理大量废气所需耗费的成本相当高。此外，臭氧本身也属于一种对人体具有刺激性的污染物，其对于合金、塑料、橡胶等材质制成的设备机具也具有破坏性，容易导致设备损坏(例如管线破损)而发生泄漏等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种至少能解决上述问题并且能适时地节省处理排放物中的污染物质的药剂使用量的污染物质处理***。
本发明一种污染物质处理***，包括一二氧化氯气体产生装置、一污染物质处理设备、一控制器、一药剂提供装置及一侦测器；其中，所述污染物质处理设备，与所述二氧化氯气体产生装置连接，并接受一含有污染物质的排放物输入；所述药剂提供装置与所述二氧化氯气体产生装置连接并受所述控制器控制，以提供一药剂给所述二氧化氯气体产生装置，使所述二氧化氯气体产生装置使用所述药剂产生二氧化氯气体，并输出二氧化氯气体至所述污染物质处理设备，使所述污染物质处理设备利用二氧化氯气体处理所述含有污染物质的排放物中的污染物质后，再输出一经过处理的排放物；所述侦测器与所述控制器电耦接并侦测***中与所述药剂相关的一物理量，并将所述物理量传送给所述控制器，且所述控制器根据所述物理量产生一控制讯号给所述药剂提供装置，使所述药剂提供装置根据所述控制讯号调整提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的一药量，而使得所述经过处理的排放物中的污染物质的一浓度维持在一预设值。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的氧化装置及一与所述氧化装置连接的吸收装置；所述含有污染物质的排放物是一废气，所述废气中的污染物质包含氮氧化物，且所述氧化装置接受所述含有污染物质的废气输入，并利用所述超重力装置输入的二氧化氯气体氧化所述废气中的氮氧化物，而产生含有二氧化氮的前处理气体，再将所述前处理气体及一碱液分别输入所述吸收装置，使所述前处理气体中的二氧化氮与所述碱液于所述吸收装置中进行化学反应而吸收所述废气中的氮氧化物后，所述吸收装置再输出所述经过处理的废气；且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废气中的氮氧化物的一浓度，并将氮氧化物的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据氮氧化物的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中氮氧化物的所述浓度即为所述物理量。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的氧化装置及一与所述氧化装置连接的吸收装置；所述含有污染物质的排放物是一废气，所述废气中的污染物质包含挥发性物质，且所述氧化装置利用所述超重力装置输入的二氧化氯气体氧化所述废气中的挥发性物质，而产生含有氧化后有机产物的污染物质的前处理气体，再将所述前处理气体和水输入所述吸收装置，使所述前处理气体中的氧化后有机产物溶于水中而吸收所述废气中的挥发性物质后，所述吸收装置再输出所述经过处理的废气，且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废气中的挥发性物质的一浓度，并将挥发性物质的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据挥发性物质的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中挥发性物质的所述浓度即为所述物理量。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的溶解装置及一与所述溶解装置连接的反应装置；所述含有污染物质的排放物是一废水，所述废水中的所述污染物质包含可被二氧化氯氧化的可氧化物，且所述溶解装置接受所述废水及所述超重力装置输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置，所述反应装置使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯将所述前处理废水中的可氧化物氧化后，再输出所述经过处理的废水；且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废水中的可氧化物的一浓度，并将可氧化物的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据可氧化物的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中可氧化物的所述浓度即为所述物理量。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的溶解装置及一与所述溶解装置连接的反应装置；所述含有污染物质的排放物是一废水，所述废水中的污染物质包含挥发性物质，且所述溶解装置接受所述废水及所述超重力装置输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置，所述反应装置使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯将所述前处理废水中的挥发性物质氧化后，再输出所述经过处理的废水，且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废水中的挥发性物质的一浓度，并将挥发性物质的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据挥发性物质的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中挥发性物质的所述浓度即为所述物理量。
在本发明的一些实施态样中，所述药剂包含至少二种反应性液体，所述反应性液体于所述二氧化氯气体产生装置中被充分混合进行反应并透过气液质传以产生二氧化氯气体。
在本发明的一些实施态样中，当所述物理量减去所述预设值所得到的所述差值为正值时，所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述物理量减去所述预设值所得到的所述差值为负值时，所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是借由一第一管路与所述污染物质处理设备连接，且所述侦测器是设在所述第一管路的一二氧化氯浓度侦测器，其侦测所述二氧化氯气体产生装置输出至所述氧化装置的二氧化氯气体的一浓度，并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器，且所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度已使污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，且二氧化氯气体的所述浓度即为所述物理量；其中当所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度低于一第一临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度高于一第二临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
在本发明的一些实施态样中，所述二氧化氯气体产生装置是借由一第一管路与所述污染物质处理设备连接，且所述侦测器是设在所述第一管路的一二氧化氯浓度侦测器，其侦测所述二氧化氯气体产生装置输出至所述污染物质处理设备的二氧化氯气体的一浓度，并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器，且所述污染物质处理***还包括用以引入空气到所述二氧化氯气体产生装置中的一空气管道以及设在所述空气管道内并与所述控制器电连接的一气体流量计，其计量二氧化氯气体的一流量并提供所述流量给所述控制器，所述控制器根据二氧化氯气体的所述浓度及所述流量，计算所述二氧化氯气体产生装置产生的二氧化氯气体的一产量，且所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量已使污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；其中当所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量低于一第三临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量高于一第四临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
在本发明的一些实施态样中，所述药剂提供装置与所述二氧化氯气体产生装置是借由一第二管路连接，且所述侦测器是设在所述第二管路的一药剂流量计，其计量由所述药剂提供装置提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，并提供所述药量给所述控制器，且所述控制器判断所述药量已使所述污染物质的浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，且所述药量即为所述物理量；其中当所述控制器判断所述药量低于一第五临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断所述药量高于一第六临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
本发明的有益的效果在于：借由所述二氧化氯气体产生装置产生的二氧化氯气体氧化排放的废气中的污染物质，并使废气中氧化的污染物质在所述吸收装置中进行化学反应或溶解而有效吸收污染物质，除了能够高效率地透过气液质传处理废气中的污染物质，且耗费成本低，而且二氧化氯较不易造成设备材质变质损坏而避免发生泄漏的问题；或者，借由将所述二氧化氯气体产生装置产生的二氧化氯气体溶解于废水(排放物)中，使对废水中的污染物质进行氧化作用，以降低所述经过处理的废水的化学需氧量(COD，ChemicalOxygenDemand)或色度(color)，且借由所述控制器监测污染物质处理设备排出的所述经过处理的废气(废水)中的污染物质的所述浓度，并适时地根据污染物质的所述浓度产生所述控制讯号来控制所述药剂提供装置调整提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的药量，使得所述二氧化氯气体产生装置产生的二氧化氯气体的产量足以使所述经过处理的废气(废水)中的污染物质的所述浓度维持在所述预设值，而又不致于产生过量或浓度过高的二氧化氯气体，能有效地控制药剂的使用量而节省药剂的使用成本。
附图说明
图1是本发明污染物质处理***的第一实施例主要包括的装置及其连接关系示意图。
图2是本发明污染物质处理***的第二实施例主要包括的装置及其连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图1，本发明污染物质处理***的第一实施例是用以处理气体排放物，例如通过烟道(flue)排放出的废气(即燃烧废气或烟道废气)或制程废气中的污染物质，因此本实施例主要包括一二氧化氯气体产生装置1、一污染物质处理设备2、一控制器3、一药剂提供装置4及一侦测器。所述二氧化氯气体产生装置1在本实施例中可以是采用但不限于一超重力装置(第一超重力装置)，其可将输入其中的至少二种反应性液体与空气充分混合进行反应并透过气液质传以产生二氧化氯气体，以下将进一步说明。
所述污染物质处理设备2与所述二氧化氯气体产生装置1连接，以接受含有污染物质的所述废气输入，并利用所述二氧化氯气体产生装置1产生的二氧化氯气体对所述废气中的污染物质进行处理以去除或减少所述废气中的污染物质后，再将一经过处理的废气输出。
所述药剂提供装置4与所述二氧化氯气体产生装置1连接并受所述控制器3控制，以提供一药剂给所述二氧化氯气体产生装置1，使所述二氧化氯气体产生装置1使用所述药剂产生二氧化氯气体，以输出二氧化氯气体至所述污染物质处理设备2。
所述侦测器与所述控制器3电耦接并侦测***中与所述药剂相关的一物理量，并将所述物理量传送给所述控制器3，使所述控制器3能根据所述物理量产生一控制讯号给所述药剂提供装置4，使所述药剂提供装置4根据所述控制讯号调整提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的一药量，而使得所述经过处理的排放物中的污染物质的一浓度维持在一预设值。
在本实施例的一实施态样中，所述侦测器是一污染物质侦测器S1，其侦测所述污染物质处理设备2输出的所述经过处理的废气中的污染物质而得到污染物质的一浓度，并将污染物质的所述浓度传送给所述控制器3，其中污染物质的所述浓度即为上述的所述物理量；且所述控制器3根据污染物质的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的一控制讯号给所述药剂提供装置4，使所述药剂提供装置4根据所述控制讯号对应调整提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的一药量，且不断地根据所述差值的变化适时地回授控制所述药剂提供装置4调整所述药量，而使得所述经过处理的废气中的污染物质的所述浓度维持在所述预设值。
具体而言，在本实施例中，所述污质物质处理设备2包括一氧化装置21及一吸收装置22，其中所述吸收装置22可以是采用但不限于一超重力装置(第二超重力装置)。所述氧化装置21借由一第一管路61与所述二氧化氯气体产生装置1连接以引入二氧化氯气体，并且接受含有污染物质的所述废气输入。所述氧化装置21并借由一气体通道62与所述吸收装置22连接，以将所述氧化装置21利用二氧化氯气体对所述废气进行处理后的一前处理气体经由所述气体通道62输入所述吸收装置22中。所述吸收装置22对所述前处理气体进行进一步处理后，再输出所述经过处理的废气。以下将举例说明本实施例针对不同种类废气的处理过程。
当要处理的所述废气是含有氮氧化物(NOX)及水气的烟道废气，为了产生二氧化氯气体，在本实施例中，所述药剂提供装置4是将包括亚氯酸钠(NaClO2)水溶液及盐酸这两种反应性液体导入到所述二氧化氯气体产生装置1，并同时透过一空气管道63引入空气到所述二氧化氯气体产生装置1中，使其于所述二氧化氯气体产生装置1中被充分混合进行反应并透过气液质传以产生二氧化氯(ClO2)气体。其中，亚氯酸钠与盐酸是进行如下所示的化学反应而产生二氧化氯。
5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O
此外，在另一实施态样中，所述药剂提供装置4也可将包括亚氯酸钠(NaClO2)水溶液及过硫酸钠(Na2S2O8)水溶液这两种反应性液体导入到所述二氧化氯气体产生装置1中，同时透过所述空气管道63引入空气到所述二氧化氯气体产生装置1中，使其于所述二氧化氯气体产生装置1中被充分混合进行反应并透过气液质传以产生二氧化氯(ClO2)气体。其中，亚氯酸钠与过硫酸钠是进行如下所示的化学反应而产生二氧化氯。
2NaClO2+Na2S2O8→2ClO2+2Na2SO4
然后，所述二氧化氯气体产生装置1将产生的二氧化氯气体提供给所述氧化装置21，使氧化所述废气中的氮氧化物，以得到一含有二氧化氮(NO2)的前处理气体。其中，所述氮氧化物中的一氧化氮(NO)是进行如下所示的化学反应而氧化成二氧化氮。
5NO+2ClO2+H2O→5NO2+2HCl
此外，若二氧化氯剂量相对于所述氮氧化物中的一氧化氮是过量，所述氮氧化物中的二氧化氮可以进一步与所述二氧化氯气体进行如下所示的化学反应而氧化成硝酸。
5NO2+ClO2+3H2O→5HNO3+HCl
接着，所述前处理气体及一碱液(其为含有氢氧化钠和硫化钠的水溶液)分别被引入(输入)所述吸收装置22，以透过气液质传使所述前处理气体中的二氧化氮、剩余的一氧化氮与所述碱液进行如下所示的化学反应，以去除所述前处理气体中的二氧化氮和剩余的一氧化氮，而使所述吸收装置22输出的所述经过处理的废气中的一氧化氮和二氧化氮的浓度下降到一预设值。且在本实施例中，所述吸收装置22(第二超重力装置)包括一旋转填充床，所述旋转填充床的材质是不锈钢。
NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
此外，在本实施例的另一实施态样中，也可只以硫化钠水溶液作为碱液，以透过气液质传使所述前处理气体中的二氧化氮与所述硫化钠水溶液进行如下所示的化学反应。
2NO2+Na2S→N2+Na2SO4
而且，在本实施例的另一实施态样中，也可以亚硫酸钠水溶液作为碱液，以透过气液质传使所述前处理气体中的二氧化氮与所述亚硫酸钠水溶液进行如下所示的化学反应。
2NO2+4Na2SO3→N2+4Na2SO4
最后，可将进行上述化学反应后的碱液回收，再循环导入所述吸收装置22，以与后续输入所述吸收装置22的所述前处理气体中的二氧化氮进行上述的化学反应。
再者，当要处理的所述废气是含有挥发性物质如挥发性有机物质(volatileorganic compounds,简称VOCs)(污染物质)的制程废气时，则所述氧化装置21将以所述二氧化氯气体产生装置1产生的二氧化氯气体氧化所述制程废气中的挥发性有机物，以得到一含有氧化后有机产物(oxidized organic products)(污染物质)的前处理气体，且所述制程废气中含有的污染物质为二甲硫醚(dimethyl sulfide,DMS)，因此所述氧化后有机产物为易溶于水的二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)。
此外，若所述制程废气中含有的污染物质为三乙胺(TEA)，其是进行如下所示的化学反应而被二氧化氯氧化。
(C2H5)3N+ClO2+H2O→(C2H5)2NH2+HClO2+CH3CHO
然后，将所述前处理气体及水分别引入(输入)所述吸收装置22，以透过气液质传使所述前处理气体中的氧化后有机产物溶解于水中，此时，若有过量未反应的二氧化氯气体也可以溶解于水中。
最后，可以将进行上述溶解步骤后的水溶液回收，再循环导入所述吸收装置22以溶解后续输入所述吸收装置22的所述前处理气体中的氧化后有机产物。
同时，设置于所述吸收装置22的一排气管路221的所述污染物质侦测器S1会侦测所述经过处理的废气中的污染物质(例如上述的氮氧化物或挥发性有机物)的一浓度并提供给所述控制器3，所述控制器3判断污染物质的所述浓度减去所述预设值所得到的所述差值为正值时，则所述控制器3产生的所述控制讯号将会控制所述药剂提供装置4增加提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而当所述控制器3判断污染物质的所述浓度减去所述预设值所得到的所述差值为负值时，所述控制器3产生的所述控制讯号将会控制所述药剂提供装置4减少提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；例如所述控制器3会传送介于4～20mA的控制讯号控制所述药剂提供装置4对应改变加药的速率，亦即加药的速率会随着电流的大小递增或递减，但并不以此为限。因此，当所述控制器3借由所述差值不断地回授调整所述药剂提供装置4提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量，将能使所述经过处理的废气中的污染物质的所述浓度逐渐达到并维持在所述预设值。
此外，如图1所示，本实施例的另一实施态样是所述侦测器是一设置在所述第一管路61(例如借由旁路与所述第一管路61连接)的二氧化氯浓度侦测器S2，所述二氧化氯浓度侦测器S2侦测所述二氧化氯气体产生装置1输出至所述氧化装置21的二氧化氯气体的一浓度并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器3，且所述控制器3判断二氧化氯气体的所述浓度已使所述经过处理的废气中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持(即不再增减)提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。再者，当所述控制器3判断二氧化氯气体的所述浓度低于一第一临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4增加提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而当所述控制器3判断二氧化氯气体的所述浓度高于一第二临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4减少提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
另外，本实施例的又一实施态样是如图1所示，本实施例还可在所述空气管道63内设置一与所述控制器3电连接的气体流量计M1，其可借由计量流入所述空气管道63的空气流量而获得所述二氧化氯气体产生装置1输出的二氧化氯气体的一流量(亦即需借由引入空气将二氧化氯气体从所述二氧化氯气体产生装置1推送出来，因此流入所述空气管道63的空气流量即相当于二氧化氯气体的流量)，并提供二氧化氯气体的所述流量给所述控制器3。且进入所述空气管道63的空气流量可以由设于所述空气管道63入口的一气流调节阀64控制。然后，所述控制器3根据二氧化氯气体的所述浓度及所述流量计算所述二氧化氯气体产生装置1产生的所述二氧化氯气体的一产量，且所述控制器3判断二氧化氯气体的所述产量已使所述经过处理的废气中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。此外，当所述控制器3判断二氧化氯气体的所述产量低于一第三临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4增加提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而当所述控制器3判断二氧化氯气体的所述产量高于一第四临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4减少提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
此外，本实施例的再一实施态样是如图1所示，所述药剂提供装置4与所述二氧化氯气体产生装置1是借由一第二管路65连接，且所述侦测器是设在所述第二管路65的一药剂流量计M2，其计量由所述药剂提供装置4提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量(实际上是计量上述两种反应性液体的量)，并提供所述药量给所述控制器3，其中所述药量即为上述的所述物理量，且所述控制器3判断所述药量已使所述经过处理的废气中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而且，当所述控制器3判断所述药量低于一第五临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4增加提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而当所述控制器3判断所述药量高于一第六临界值时，则对应产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4减少提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
值得一提的是，综合上述说明可知，废气中的污染物质除了上述的氮氧化物或挥发性有机物质以外，也可以是其它例如硫化氢(H2S)之类的无机化合物或臭味等气体污染物质，并且上述废气中的气体污染物质皆可借由上述实施例的污染物质处理***有效地去除。
再参见图2所示，是本发明污染物质处理***的第二实施例，本实施例主要用以处理含有污染物质的液体排放物，例如含有可氧化物或挥发性有机物质等污染物质的废水。因此，本实施例与第一实施例主要不同处在于所述污染物质处理设备2’包括一与所述二氧化氯气体产生装置1(第一超重力装置)透过所述第一管路61连接的溶解装置21’及一与所述溶解装置21’透过所述第二管路62连接的反应装置22’。其中所述溶解装置21’可以是采用但不限于一超重力装置(第二超重力装置)。除此之外，本实施例的其它装置及组件皆与第一实施例相同，故在此不再赘述。
借此，当要处理的所述废水是含有可氧化物(oxidizablematter)，例如氰化物(CN－)、有机物质(诸如细菌、臭味与色度等含碳化合物)的污染物质时，以所述废水含有氰化物(CN－)污染物质为例，所述溶解装置21’接受所述废水及所述二氧化氯气体产生装置1输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置22’，所述反应装置22’使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯对所述前处理废水中的氰化物(CN－)进行如下所示的氧化反应，而产生氰氧化物(CNO－)，再输出所述经过处理的废水。借此，降低所述经过处理的废水的化学需氧量。同理，本实施例亦可借由所述溶解装置21’及所述反应装置22’对所述废水中的细菌、臭味或色度等污染物质进行氧化作用，以减少或消除所述经过处理的废水中的细菌、臭味或色度等污染物质。
2ClO2+CN－+2OH－→CNO－+2ClO2 －+H2O
且在本实施例中，所述污染物质侦测器S1是侦测所述经过处理的废水中的污染物质(即可氧化物)的所述浓度。
此外，在本实施例中，当要处理的所述废水中的污染物质包含挥发性物质，例如二甲硫醚(dimethyl sulfide,DMS)时，所述溶解装置21’接受所述废水及所述二氧化氯气体产生装置1输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置22’，所述反应装置22’使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯对所述前处理废水中的二甲硫醚进行如下所示的氧化反应，而产生氧化后有机产物，即二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)，再输出所述经过处理的废水，借此，降低所述经过处理的废水的化学需氧量。
2DMS+2ClO2+H2O→2DMSO+HClO+HClO2
此外，若所述废水中含有的污染物质为三乙胺(TEA)，则在所述反应装置22’中，三乙胺是进行如下所示的化学反应而被溶于所述废水中的二氧化氯氧化。借此，亦能降低所述经过处理的废水的化学需氧量。
(C2H5)3N+2ClO2+H2O→(C2H5)2NH+2HClO2+CH3CHO
且在本实施例中，所述污染物质侦测器S1是侦测所述经过处理的废水中的污染物质(即挥发性有机物)的所述浓度并提供给所述控制器3，所述控制器3判断污染物质的所述浓度减去所述预设值所得到的所述差值为正值时，则所述控制器3产生的所述控制讯号将会控制所述药剂提供装置4增加提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；而当所述控制器3判断污染物质的所述浓度减去所述预设值所得到的所述差值为负值时，所述控制器3产生的所述控制讯号将会控制所述药剂提供装置4减少提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量；因此，所述控制器3借由所述差值不断地回授调整所述药剂提供装置4提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量，将能使所述经过处理的废水中的污染物质的所述浓度逐渐达到并维持在所述预设值。
而且，如同第一实施例的另一实施态样，本实施例也可以利用所述二氧化氯浓度侦测器S2侦测所述二氧化氯气体产生装置1输出至所述溶解装置21’的二氧化氯气体的所述浓度并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器3，且所述控制器3判断二氧化氯气体的所述浓度已使所述经过处理的废水中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持(即不再增减)提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
或者，如同第一实施例的又一实施态样，本实施例也可利用所述气体流量计M1提供二氧化氯气体的所述流量给所述控制器3。然后，所述控制器3根据二氧化氯气体的所述浓度及所述流量计算所述二氧化氯气体产生装置1产生的所述二氧化氯气体的一产量，且所述控制器3判断二氧化氯气体的所述产量已使所述经过处理的废水中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
又或者，如同第一实施例的再一实施态样，本实施例也可利用所述药剂流量计M2计量由所述药剂提供装置4提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量(实际上是计量上述两种反应性液体的量)，并提供所述药量给所述控制器3，且所述控制器3判断所述药量已使所述经过处理的废水中的污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置4维持提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的所述药量。
综上所述，上述实施例借由所述二氧化氯气体产生装置1产生的二氧化氯气体氧化废气(排放物)中的污染物质(例如氮氧化物或挥发性有机物)，并使用碱液或水在所述吸收装置22中进行化学反应或溶解而有效吸收污染物质，除了能够高效率地透过气液质传处理废气中的氮氧化物或挥发性有机物，且耗费成本低，而且二氧化氯对于许多材质有比较好的物质兼容性，较不易造成设备材质变质损坏(例如管线破损)而避免发生泄漏的问题；或者，借由将所述二氧化氯气体产生装置1产生的二氧化氯气体溶解于废水(排放物)中，使对废水中的污染物质(例如氰化物或有机物)进行氧化作用，以降低所述经过处理的废水的化学需氧量；此外，上述实施例借由所述控制器3监测污染物质处理设备2(2’)排出的所述经过处理的废气(废水)中的污染物质的所述浓度，并适时地根据污染物质的所述浓度产生所述控制讯号控制所述药剂提供装置4调整提供给所述二氧化氯气体产生装置1的所述药剂的药量，使得所述二氧化氯气体产生装置1产生的二氧化氯气体的产量恰足以使所述经过处理的废气(废水)中的污染物质的所述浓度维持在所述预设值，而又不致于产生过量或浓度过高的二氧化氯气体，并且能有效地控制药剂的使用量而节省药剂的使用成本，确实达到本发明的功效与目的。

Claims (10)

1.一种污染物质处理***，其特征在于：
所述污染物质处理***包括：
二氧化氯气体产生装置；
污染物质处理设备，其与所述二氧化氯气体产生装置连接，并接受一含有污染物质的排放物输入；
控制器；
药剂提供装置，其与所述二氧化氯气体产生装置连接并受所述控制器控制，以提供一药剂给所述二氧化氯气体产生装置，使所述二氧化氯气体产生装置使用所述药剂产生二氧化氯气体，并输出二氧化氯气体至所述污染物质处理设备，使所述污染物质处理设备利用二氧化氯气体处理所述含有污染物质的排放物中的污染物质后，再输出一经过处理的排放物；及
侦测器，其与所述控制器电耦接并侦测***中与所述药剂相关的一物理量，并将所述物理量传送给所述控制器，且所述控制器根据所述物理量产生一控制讯号给所述药剂提供装置，使所述药剂提供装置根据所述控制讯号调整提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的一药量，而使得所述经过处理的排放物中的污染物质的一浓度维持在一预设值。
2.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的氧化装置及一与所述氧化装置连接的吸收装置；所述含有污染物质的排放物是一废气，所述废气中的污染物质包含氮氧化物，且所述氧化装置接受含有污染物质的废气输入，并利用所述超重力装置输入的二氧化氯气体氧化所述废气中的氮氧化物，而产生含有二氧化氮的前处理气体，再将所述前处理气体及一碱液分别输入所述吸收装置，使所述前处理气体中的二氧化氮与所述碱液于所述吸收装置中进行化学反应而吸收所述废气中的氮氧化物后，所述吸收装置再输出经过处理的废气；且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废气中的氮氧化物的一浓度，并将氮氧化物的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据氮氧化物的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中氮氧化物的所述浓度即为所述物理量。
3.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的氧化装置及一与所述氧化装置连接的吸收装置；所述含有污染物质的排放物是一废气，所述废气中的污染物质包含挥发性物质，且所述氧化装置利用所述超重力装置输入的二氧化氯气体氧化所述废气中的挥发性物质，而产生含有氧化后有机产物的污染物质的前处理气体，再将所述前处理气体和水输入所述吸收装置，使所述前处理气体中的氧化后有机产物溶于水中而吸收所述废气中的挥发性物质后，所述吸收装置再输出经过处理的废气，且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废气中的挥发性物质的一浓度，并将挥发性物质的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据挥发性物质的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中挥发性物质的所述浓度即为所述物理量。
4.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的溶解装置及一与所述溶解装置连接的反应装置；所述含有污染物质的排放物是一废水，所述废水中的污染物质包含可被二氧化氯氧化的可氧化物，且所述溶解装置接受所述废水及所述超重力装置输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置，所述反应装置使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯将所述前处理废水中的可氧化物氧化后，再输出经过处理的废水；且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废水中的可氧化物的一浓度，并将可氧化物的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据可氧化物的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中可氧化物的所述浓度即为所述物理量。
5.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是一超重力装置，所述污染物质处理设备包括一与所述超重力装置连接的溶解装置及一与所述溶解装置连接的反应装置；所述含有污染物质的排放物是一废水，所述废水中的污染物质包含挥发性物质，且所述溶解装置接受所述废水及所述超重力装置输入的二氧化氯气体，以使二氧化氯气体溶解于所述废水中而得到一含有二氧化氯的前处理废水，并将所述前处理废水输入所述反应装置，所述反应装置使溶解于所述前处理废水中的二氧化氯将所述前处理废水中的挥发性物质氧化后，再输出经过处理的废水，且所述侦测器是一污染物质侦测器，其侦测所述经过处理的废水中的挥发性物质的一浓度，并将挥发性物质的所述浓度传送给所述控制器，且所述控制器根据挥发性物质的所述浓度与所述预设值的一差值产生对应的所述控制讯号给所述药剂提供装置，其中挥发性物质的所述浓度即为所述物理量。
6.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的污染物质处理***，其特征在于：当所述物理量减去所述预设值所得到的所述差值为正值时，所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述物理量减去所述预设值所得到的所述差值为负值时，所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
7.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是借由一第一管路与所述污染物质处理设备连接，且所述侦测器是设在所述第一管路的一二氧化氯浓度侦测器，其侦测所述二氧化氯气体产生装置输出至所述污染物质处理设备的二氧化氯气体的一浓度，并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器，且所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度已使污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，且二氧化氯气体的所述浓度即为所述物理量；其中当所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度低于一第一临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断二氧化氯气体的所述浓度高于一第二临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
8.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述二氧化氯气体产生装置是借由一第一管路与所述污染物质处理设备连接，且所述侦测器是设在所述第一管路的一二氧化氯浓度侦测器，其侦测所述二氧化氯气体产生装置输出至所述污染物质处理设备的二氧化氯气体的一浓度，并提供二氧化氯气体的所述浓度给所述控制器，且所述污染物质处理***还包括用以引入空气到所述二氧化氯气体产生装置中的一空气管道以及设在所述空气管道内并与所述控制器电连接的一气体流量计，其计量二氧化氯气体的一流量并提供所述流量给所述控制器，所述控制器根据二氧化氯气体的所述浓度及所述流量，计算所述二氧化氯气体产生装置产生的二氧化氯气体的一产量，且所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量已使污染物质的所述浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；其中当所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量低于一第三临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断二氧化氯气体的所述产量高于一第四临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
9.根据权利要求1所述的污染物质处理***，其特征在于：所述药剂提供装置与所述二氧化氯气体产生装置是借由一第二管路连接，且所述侦测器是设在所述第二管路的一药剂流量计，其计量由所述药剂提供装置提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，并提供所述药量给所述控制器，且所述控制器判断所述药量已使所述污染物质的浓度达到所述预设值时，即控制所述药剂提供装置维持提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量，且所述药量即为所述物理量；其中当所述控制器判断所述药量低于一第五临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置增加提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量；当所述控制器判断所述药量高于一第六临界值时，令所述控制讯号控制所述药剂提供装置减少提供给所述二氧化氯气体产生装置的所述药剂的所述药量。
10.根据权利要求1至5、7至9中任一权利要求所述的污染物质处理***，其特征在于：所述药剂包含至少二种反应性液体，所述反应性液体于所述二氧化氯气体产生装置中被充分混合进行反应并透过气液质传以产生二氧化氯气体。
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