专利名称：稳定次溴酸溶液的制作方法
背景技术：
本发明涉及用于水处理的稳定次溴酸溶液。
在工业用水和再生水处理中使用次溴酸溶液为大家所熟知。虽然次溴酸是非常有效的通用抗微生物剂，但其也非常不稳定。在一些应用中，通过溴化物盐与水溶性次氯酸盐如次氯酸钠反应原地制造次溴酸。在所述次溴酸失效以前，将这样制造的溶液直接添加到要被处理的水中。
Nalco化学公司的美国第5,942,126号专利公开了在通常储藏条件下是稳定的次溴酸钠溶液。使用高浓度稳定剂使次溴酸盐溶液稳定，所述稳定剂尤其选自脲，硫脲，肌酸酐，三聚氰酸，烷基乙内酰脲，单乙醇胺或二乙醇胺，有机磺酰胺，缩二脲，氨基磺酸，有机氨基磺酸盐和三聚氰胺。本专利教导这个稳定次溴酸盐溶液在工业用水处理系统中的应用。
本发明目的是提供用于水处理/消毒，尤其是饮用水和灌溉用水处理/消毒的稳定次溴酸溶液。
发明概述根据本发明第一个方面，提供用于处理水的稳定次溴酸储液的制备方法，该方法包括以下步骤1、制备pH小于7.5，优选pH为7.4的次氯酸溶液；2、制备pH小于7.0，优选pH为6.4的溴化物溶液；3、次氯酸溶液与溴化物溶液混合以形成次溴酸溶液；以及4、立即将稳定剂添加到所述溶液中以提供pH为8-9，优选pH为8.8的稳定次溴酸溶液。
可将pH为约14的次氯酸盐溶液与盐酸溶液混合而制备步骤1所述的次氯酸溶液。
所述稳定剂通常是三聚氰酸，优选地，所述三聚氰酸在次溴酸溶液中的添加量不超过1ppm，有利地不超过0.5ppm。
根据本发明的第二个方面，提供用于处理水的稳定次溴酸储液，所述溶液含有次溴酸浓度小于30％(m/m)，通常小于20％(m/m)，并且含有三聚氰酸稳定剂的数量不超过1ppm。
有利地，溶液中三聚氰酸浓度小于0.5ppm。
溶液pH通常为8-9，优选pH为8.5-8.9，最优选pH为8.8。
有利地，用于饮用水的稳定溶液含有次溴酸浓度小于10％(m/m)。
本发明用于处理饮用水的优选的稳定溶液含有如下数量的次溴酸和三聚氰酸1、9％(m/m)浓度的次溴酸和0.2ppm三聚氰酸；2、6％(m/m)浓度的次溴酸和0.3ppm的三聚氰酸；3、3.5％(m/m)浓度的次溴酸和0.4ppm的三聚氰酸。
用于处理灌溉用水的优选的稳定溶液含有的次溴酸浓度将是10％-20％(m/m)。
所述溶液可以是钠或者钾基次溴酸溶液，但用于饮用水和灌溉用水，所述溶液优选钾基次溴酸溶液。
钾基次溴酸溶液通常含有的钾浓度小于20％(m/m)，优选小于10％(m/m)。
本发明用于处理饮用水的优选的稳定钾基次溴酸溶液含有如下数量的次溴酸，钾及三聚氰酸1、9％(m/m)浓度的次溴酸，3.7％(m/m)浓度的钾和0.2ppm的三聚氰酸；2、6％(m/m)浓度的次溴酸，2.1％(m/m)浓度的钾和0.3ppm的三聚氰酸；以及3、3.5％(m/m)浓度的次溴酸，1.1％(m/m)浓度钾和0.4ppm的三聚氰酸。
本发明用于处理灌溉用水的优选的稳定钾基次溴酸溶液含有如下数量的次溴酸，钾以及三聚氰酸1、13％(m/m)浓度的次溴酸，7％(m/m)浓度的钾和0.4ppm的三聚氰酸；2、16％(m/m)浓度的次溴酸，8％(m/m)浓度的钾和0.3ppm的三聚氰酸；以及3、18％(m/m)浓度的次溴酸，9％(m/m)浓度的钾和0.2ppm的三聚氰酸。
根据本发明的第三个方面，通过向水中加入如上所述的次溴酸的稳定溶液而提供水，通常是饮用水或者灌溉用水的处理方法。
有利地，将足够的次溴酸溶液添加到水中以使水中总溴含量为0.5-0.001mg/l。
通常向水处理厂过滤槽内的饮用水中添加次溴酸的稳定溶液。
优选在水处理厂滤水器的下游监测已处理的水的游离溴残余，并以游离溴残余保持在0.001-0.2mg/l，优选0.025mg/l的剂量率添加次溴酸的稳定溶液。
当用于处理灌溉用水时，可将所述次溴酸稳定溶液直接添加到灌溉管道内，优选在灌溉用水网络的起点添加。
有利地，在所述网络的下游监测灌溉网内已处理的水的游离溴残余，并以游离溴残余保持在0.001-0.2mg/l，优选0.05mg/l的剂量率添加次溴酸的稳定溶液。
图1表示本发明稳定次溴酸溶液的杀死率；以及图2表示当把溶液以6mg/l的量添加到水中后，本发明的6％(m/m)次溴酸稳定溶液与15％(m/m)次氯酸溶液相比的衰减率。
实施方案说明本发明涉及用于处理水，尤其用于处理饮用水或灌溉用水的次溴酸稳定溶液。所述稳定溶液也适于处理其它类型的水如冷却塔内的水及污水流出物。
如本发明背景中所讨论，尽管众所周知次溴酸溶液对破坏微生物是有用的，但是次溴酸不稳定并需要加以稳定，以便使其成为市售产品。
本发明人已经设计了次溴酸储液的新制备方法，而且已经意外发现，使用低浓度，即小于1ppm，优选小于0.5ppm的三聚氰酸可使如此制备的次溴酸溶液稳定。已发现较高浓度的三聚氰酸抑制溴破坏微生物的作用，因此较高浓度的三聚氰酸使得次溴酸溶液加入到水中以后需要更长时间生效。
根据本发明，本申请人已经制备了含有3.5％，6％和9％(m/m)次溴酸的次溴酸储液，所述次溴酸储液分别用0.4ppm，0.3ppm和0.2ppm浓度的三聚氰酸稳定。使用Dionex AD 14离子交换柱、碳酸钠-碳酸氢钠作洗脱液以及抑制电导率检测，通过离子色谱法确定次溴酸浓度。已发现这些溶液在pH为8-9，优选在pH为8.8时最稳定并有最大活性。这样稳定的溶液的贮存期限(置于封闭和不透光容器内)长达6个月。同样将看到，本发明人已非常意外地发现，在三聚氰酸稳定剂浓度和次溴酸溶液浓度之间存在反向关系。
在本发明的另一方面，本发明人已经发现，次溴酸的储液，尤其是如上所述的稳定溶液，可用于有效处理饮用水。根据本发明，将稳定次溴酸储液添加到饮用水中以使水中总溴含量达到0.5-0.001mg/l。根据饮用水中有机物含量，选择储液所使用的次溴酸浓度。含有高数量有机物质的水将使用高浓度储液(即9％)，而含有低数量有机物质的水将使用低浓度储液(即3.5％)。
在标准饮用水处理厂中，将石灰加到水中以使pH从7.9增加到8.4。然后向水中加入絮凝剂，与絮凝剂形成的沉淀物在澄清器中沉淀出来。然后来自于澄清器的清液层(饮用水)流过过滤系统。过滤系统包括砂滤器。来自于澄清器的饮用水在重力作用下流过过滤器。通过过滤器上的“头”和出口控制阀控制过滤速度。水通过过滤器的流速取决于过滤车间的设计，容量和水泵。然后来自于过滤器的水流过过滤槽。通常水在过滤槽的保留时间为1-5分钟。水从过滤槽流到贮槽，自贮槽水被泵送到蓄水池中。然后饮用水通过增压泵从蓄水池流到最终用户，例如流到住家。住家可以与水处理厂相距3km-70km(或者更远)。
根据本发明，在水处理厂内，通过文氏系统或者任何其它的合适系统如计量泵，将次溴酸储液加入到过滤槽内的水中。从水面下面的进料位置，优选在过滤槽底部添加储液。通常将足够量的储液加入到水中，以使水中溴的总浓度达到0.001-0.5mg/l。在本发明的较优选方案中，将探测器放置在贮槽和蓄水池之间的水管道内。探测器检验水中的氧化/还原电位，并调整加入的储液的量以使游离溴达到0.025-0.1mg/l的优选浓度。可以设想该探测器与微处理器相连接，所述微处理器又与计量系统相连接，该计量系统控制加入到水中的储液剂量，以使游离溴达到优选浓度。探测器将读数传回到微处理器。探测器触发或者去触发计量系统，该计量系统以预置的上下设定点为基础。万一设备失常，警报被转播到操作者控制室以防止意外定量。该系统还可手工操作。
本发明储液的主要优点之一是其可用来处理具有相对宽的pH范围为7.0-9的水。在储液已经被加到将要被处理的水中之后，在水中形成游离溴(从次溴酸形成)。反应式提供如下
是游离溴破坏水中的微生物。虽然不希望被理论所限制，据信游离溴(由次溴酸溶液形成)损害微生物的半透细胞膜，或者使细胞膜结构变形或者使细胞膜破裂。当细胞膜结构变形或者破裂时，细胞内的有机物成分渗漏到细胞外，微生物死亡。当饮用水被处理时，至关重要的是，通过加到水中的消毒剂，即使不是所有的微生物被杀死，99％的微生物可以被杀死。否则一旦消毒剂丧失作用，存活的微生物可以已被杀死的微生物残留物为食在“被处理的”水中繁殖。
游离溴在破坏微生物方面非常有效。使用本发明溶液处理水，在向水中添加稳定溶液60秒内，有可能获得99％的微生物杀死率。旨在显示6％(m/m)次溴酸溶液对水样中细菌效力所进行的试验结果由图1表示。0.07mg/l的6％(m/m)次溴酸溶液被加到每毫升含有20 000总细菌种的水样中。添加次溴酸溶液后，每隔一段时间测量总菌数。图表清楚显示，在向水中添加溶液50秒内，99％的细菌被杀死。
本发明稳定溶液的另一个优点是，在溴被加到饮用水中以后，其活性是短暂的。实际上，在被加到水中45分钟以内，游离溴残余小于0.2mg/l，一般约0.025mg/l，如图2所示。这意味着使用本发明稳定溶液处理的水可以被消费者立即(45分钟以后)使用，因为存在非常低的溴浓度(通常约0.025mg/l游离溴残余)。另一方面，游离氯在水中长时间保留。
本发明的稳定储液的更多优点是，0.001-0.2mg/l，通常约0.025mg/l的低游离溴残余在水中长期保存，直到已处理水到达最终用户。例如这些残余可在已处理水在蓄水池中存储及随后在配水网被泵送到70千米到达最终用户的时间内保留。虽然浓度低，自水被处理，直到被处理水到达最终用户的时间以内，这些游离溴残余物足够防止微生物在水中繁殖。
因此，当本发明的次溴酸溶液被加到水处理厂过滤槽内时，由于快速杀菌率，在水离开过滤槽之前，水中99％的微生物被杀死。并且一旦饮用水到达最终用户，水中游离溴的浓度低。而且，在饮用水到达最终用户以前，水中低浓度的游离溴保证没有微生物生长。对于用氯处理水来说，情况则不同，在水已到达最终用户时，饮用水中仍然存在高含量的有效氯。还应提及的是，因为在储液中使用了如此低浓度的三聚氰酸，一旦其被加到饮用水中，三聚氰酸在被处理饮用水中的浓度是微不足道的，因此对最终用户将没有影响。
通过混合含有溴化物离子的溶液和含有次氯酸的溶液制备本发明的次溴酸储液。
可将溴化物源溶于水中而形成含有溴化物离子的溶液。溴化物源可选自溴化钠，溴化钾或者溴化锂。根据本发明的第一个实施方案，将溴化钠溶于水中而形成溴化物离子溶液，以提供37％溶液。
次氯酸溶液可从碱金属或者碱土金属次氯酸盐制备，所述碱金属或者碱土金属次氯酸盐选自次氯酸钠，次氯酸钾，次氯酸镁，次氯酸锂及次氯酸钙。通常这样的溶液pH约14。通过添加盐酸，降低溶液的pH低于7.5，以提供优选pH7.41以及3.5wt％有效氯的次氯酸溶液。
次氯酸和溴化物溶液以一定数量混合以提供所需浓度的次溴酸。反应式提供如下
例如，如上所述的优选溴化物溶液与如上所述的优选次氯酸溶液，以溴化物溶液对次氯酸溶液为1∶7.4的比率混合，从而提供3.5％(m/m)次溴酸溶液，或者以溴化物溶液对次氯酸溶液为1∶3.7的比率混合而提供6％(m/m)次溴酸溶液，或者以溴化物溶液对次氯酸溶液为1∶1.89的比率混合而提供9％(m/m)次溴酸溶液。
然后将三聚氰酸形式的稳定剂(溶解在40℃热水中)立即添加到如此形成的次溴酸溶液中。添加少量的三聚氰酸，即，小于1ppm，优选小于0.5ppm。在本发明的优选的实施方案中，将0.4ppm的三聚氰酸加到3.5％次溴酸溶液中，将0.3ppm的三聚氰酸加到6％次溴酸溶液中，以及将0.2ppm的三聚氰酸加到9％次溴酸溶液中。
已发现，如此制备的储液当存储在不透光的密封容器中时，其储存期长达六个月。
如上所述的次溴酸溶液是钠基溶液，即，他们通过次氯酸与溴化钠溶液反应而形成。借助于钠基次溴酸溶液处理灌溉用水所产生的问题是钠可导致土壤盐化。实际上，钠吸附率(SAR)是给定灌溉用水引起含钠(sodic)土条件(通常，通过钠离子所占据的土壤阳离子交换容量的百分比来测量土壤的含钠性能(sodicity))的潜能指标。由水中钠，钙及镁浓度计算钠吸附率并给出水平显示，在该水平土壤的可交换性钠百分率(ESP)在长时期灌溉以后将稳定。如果水的SAR过高，将引起土壤含盐度。盐度对土壤中植物根有消极影响，并对重要微量元素如钙和镁的吸收有负影响。
已发现，对生产来说，尽管使用钾基次溴酸稳定溶液，即通过次氯酸与溴化钾溶液反应而形成的溶液更加昂贵，但是有益的。这些溶液在低浓度三聚氰酸，即小于1ppm，优选小于0.5ppm三聚氰酸下也稳定。此外，已发现较高浓度的三聚氰酸抑制溴破坏微生物，因此这样较高浓度的三聚氰酸使得次溴酸溶液需要更长时间而生效。
根据本发明，本申请人已制备用于处理灌溉用水的钾基稳定次溴酸浓缩溶液，该溶液含有13％(m/m)次溴酸和7％(m/m)钾，含有16％(m/m)次溴酸和8％(m/m)钾，以及含有18％(m/m)次溴酸和9％(m/m)钾，所述溶液分别用浓度为0.4ppm，0.3ppm和0.2ppm的三聚氰酸所稳定。使用电感偶合等离子体光谱测定法(ICP)确定钾浓度。如此稳定的溶液具有贮存期(在封闭和不透光容器中)长达六个月。已发现所述溶液在pH8-9，优选在pH8.8时最稳定以及最活泼。
上述钾基稳定次溴酸储液被直接加到灌溉管道中，以使灌溉用水中总溴含量达到0.001-0.5mg/l。此外，根据存在于灌溉用水中有机物质选择使用储液中次溴酸浓度。含有高含量有机物质的灌溉用水将使用高浓度(即18％)储液，而含有低含量有机材料的灌溉用水将使用低浓度(即13％)储液。
通常在开始向灌溉用水网络中配水时，将钾基稳定次溴酸浓缩溶液加到灌溉用水中。在下游监测已处理水的游离溴浓度，以保持游离溴残余为0.001-0.2mg/l，通常为0.02-0.1mg/l，优选0.05mg/l的剂量率添加钾基稳定次溴酸溶液。
正如钠基次溴酸溶液的情况一样，钾基次溴酸溶液在宽pH范围7-9内是活泼的，其在被加到水中60秒以内在灌溉用水中可获得99％的微生物杀伤率。在溴被加到水中45分钟以内，其活性也是相对短暂的，在灌溉用水中活性溴小于0.02mg/l。因此，当本发明的钾基次溴酸溶液被直接加入到灌溉网的水管道时，由于其快速杀伤率，在水被配置到网络的同时，99％的微生物被杀死，并当灌溉用水到达网络末端(以及土壤)时，在水中游离溴(残余)的浓度低(小于0.2mg/l，通常约0.01-0.1mg/l)。
钾基次溴酸溶液的更多优点是，钾是植物生长所需的重要微量元素，这对其所应用的土壤具有施肥作用。
如上所述，尽管本发明的钾基次溴酸溶液在灌溉用水中具有特殊用途，其也可用于处理饮用水及其他类型的水。据信添加钾的饮用水对人类消费者有好处。这样钾基次溴溶液也可优选用于处理污水，因为这种溶液比钠基次溴酸溶液对环境有更好的作用。
用于处理饮用水的钾基稳定次溴酸储液通常包含3.5％(m/m)次溴酸和1.1％(m/m)钾，6％(m/m)次溴酸和2.1％(m/m)钾，以及9％(m/m)次溴酸和3.7％(m/m)钾，这些钾基稳定次溴酸储液分别用浓度为0.4ppm，0.3ppm和0.2ppm的三聚氰酸所稳定。如此稳定的溶液具有贮存期(在封闭和不透光容器中)长达六个月。此外，在三聚氰酸稳定剂浓度及次溴酸溶液浓度之间明显存在惊人的反向关系。还已发现，溶液在pH8-9，优选在pH8.8时最稳定并且最活泼。
上述钾基次溴酸溶液可被加到饮用水(以如上所述方式)以使水中总溴含量达到0.001-0.5mg/l。
通过混合含有溴化钾离子的溶液和含有次氯酸的溶液制备本发明的钾基次溴酸溶液。
可将溴化钾溶于水中而形成含有溴化物离子的溶液。根据本发明的优选实施方案，将溴化钾溶于水中而形成溴化物离子溶液，提供30％(m/m)溶液。
可从碱金属或者碱土金属溶液次氯酸盐溶液制备次氯酸溶液，所述碱金属或者碱土金属次氯酸盐溶液选自次氯酸钠，次氯酸钾，次氯酸镁，次氯酸锂及次氯酸钙。通常这样的溶液pH约14.5。通过添加盐酸，降低溶液的pH至约7.5，以提供优选具有pH7.41以及3.5wt％有效氯的次氯酸溶液。
次氯酸和溴化钾溶液以一定数量混合以提供所需浓度的钾基次溴酸。反应式提供如下
例如，为制备用于处理灌溉用水的稳定溶液，如上所述的优选钾基溴化物溶液与如上所述的优选次氯酸溶液以7.4∶1的比率混合从而提供具有9％(m/m)钾的18％(m/m)钾基次溴酸溶液，或者以3.7∶1的比率混合从而提供具有8％(m/m)钾的16％(m/m)钾基次溴酸溶液，或者以1.89∶1的比率混合从而提供具有7％(m/m)钾的13％(m/m)钾基次溴酸溶液。
然后将三聚氰酸形式的稳定剂(溶解在40℃热水中)立即添加到如此形成的钾基次溴酸溶液中。添加少量的三聚氰酸，即小于1ppm，优选小于0.5ppm的三聚氰酸。添加足够的三聚氰酸以使18％(m/m)钾基次溴酸溶液中三聚氰酸达到0.2ppm，使16％(m/m)次溴酸溶液中达到三聚氰酸0.3ppm，以及使13％(m/m)钾基次溴酸溶液中三聚氰酸达到0.4ppm。
已发现，如此制备的储液当存储在不透光的密封容器中时，其储存期长达六个月。
实施例1-用于处理饮用水的稳定钠基次溴酸储液的制备132.5升含有15％有效次氯酸根的次氯酸钠溶液，在pH12.7，与365.5升水混合，通过加入14.6g/l盐酸(10％)使该溶液pH降低到7.41，以提供具有3.5wt％游离氯含量的次氯酸储液。
185kg溴化钠溶解在315升水中以提供pH6.4以及37wt％的溴化钠储液。
实施例1A-3.5％稳定钠基次溴酸溶液本发明3.5％(m/m)次溴酸溶液的制备方法是混合500.24升如上所述的次氯酸储液与67.6升如上所述的溴化钠储液(即以1∶7.4的比率混合上述的溴化钠和次氯酸溶液)，从而形成pH8.8含3.5％(m/m)次溴酸溶液，然后立即将227.14mg的三聚氰酸(溶解在40℃热水中)加入到该溶液中，使三聚氰酸浓度达到0.4ppm。
实施例1B-6％稳定钠基次溴酸溶液本发明6％(m/m)次溴酸溶液的制备方法是混合500.02升如上所述的次氯酸储液与135.14升如上所述的溴化钠储液(即以1∶3.7的比率混合上述的溴化钠和次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8含6％(m/m)次溴酸溶液，然后立即将190.55mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)添加到所述溶液中，使三聚氰酸浓度为0.3ppm。
实施例1C-9％稳定钠基次溴酸溶液本发明9％(m/m)次溴酸溶液的制备方法是混合500升如上所述的次氯酸储液与264.55升如上所述的溴化钠储液(即以1∶1.89的比率混合上述的溴化钠和次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8含9％(m/m)次溴酸溶液，然后立即将152.91mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)添加到所述溶液中，使三聚氰酸浓度达到0.2ppm。
实施例2-稳定钾基次溴酸储液的制备132.5升含有15％有效氯的次氯酸钠溶液，在pH14.5，与365.5升水混合，制备pH为14.2的次氯酸溶液。通过加入14.6g/l盐酸(10％)使该溶液pH降低到7.5，以提供具有3.5wt％游离氯含量的次氯酸储液。
150kg溴化钾溶解在350升水中以提供pH6.9的30wt％溴化钾储液。
实施例2A-18％稳定钾基次溴酸溶液本发明18％(m/m)钾基次溴酸溶液的制备方法是混合15.91升如上所述的次氯酸与117.74升如上所述的溴化钾储液(即以7.4∶1的比率混合上述的溴化钾与次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8以及含有18％(m/m)次溴酸和9％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加26.73mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)以使三聚氰酸浓度达到0.2ppm，实施例2B-16％稳定钾基次溴酸溶液本发明16％(m/m)钾基次溴酸溶液的制备方法是混合57.84升如上所述的次氯酸储液与214.01升如上所述的溴化钾储液(即以3.7∶1的比率混合上述的溴化钾与次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8以及含有16％(m/m)次溴酸和8％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加81.56mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)，以使三聚氰酸浓度达到0.3ppm。
实施例2C-13％稳定钾基次溴酸溶液本发明13％(m/m)钾基次溴酸溶液的制备方法是混合113.23升如上所述的次氯酸储液储液与214.01升如上所述的溴化钾储液(即以1.89∶1的比率混合上述的溴化钾与次氯酸储液)，从而形成pH为8.8以及含有13％(m/m)次溴酸和7％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加130.9mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)，以使三聚氰酸浓度达到0.4ppm。
实施例3-用于处理饮用水的稳定钾基次溴酸储液的制备132.5升含有15％有效次氯酸根的次氯酸钠溶液，在pH12.7，与365.5升水混合，通过加入14.6g/l盐酸(10％)使该溶液pH降低到7.41，以提供具有3.5wt％游离氯含量的次氯酸储液。
150kg溴化钾溶解在350升水中以提供pH6.4的30wt％溴化钾储液。
实施例3A-3.5％稳定钾基次溴酸溶液本发明3.5％(m/m)钾基次溴酸溶液的制备方法是混合117.74升如上所述的次氯酸储液与15.91升如上所述的溴化钾储液(即以1∶7.4的比率混合上述的溴化钾与次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8以及含有3.5％(m/m)次溴酸和1.1％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加53.46mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)，以使三聚氰酸浓度达到0.4ppm。
实施例3B-6％稳定钾基次溴酸溶液本发明6％(m/m)钾基次溴酸溶液的制备方法是混合214.01升如上所述的次氯酸储液与57.84升如上所述的溴化钾储液(即以1∶3.7的比率混合上述的溴化钾与次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8以及含有6％(m/m)次溴酸和2.1％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加81.56mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)，以使三聚氰酸浓度达到0.3ppm。
实施例3C-9％稳定钾基次溴酸溶液本发明9％(m/m)钾基稳定次溴酸溶液的制备方法是混合214.01升如上所述的次氯酸储液与113.23升如上所述的溴化钾储液(即以1∶8.9的比率混合上述的溴化钾与次氯酸溶液)，从而形成pH为8.8以及含有9％(m/m)次溴酸和3.7％(m/m)钾的溶液。然后立即向溶液中添加65.45mg三聚氰酸(溶解在40℃热水中)，以使三聚氰酸浓度达到0.2ppm。
权利要求
1.一种稳定次溴酸储液的制备方法，该方法包括如下步骤1)制备pH小于7.5的次氯酸溶液；2)制备pH小于7.0的溴化物溶液；3)将所述次氯酸溶液与溴化物溶液混合以形成次溴酸溶液；以及4)立即向所述溶液中加入稳定剂以提供pH为8-9的稳定次溴酸储液。
2.如权利要求1所述的方法，其中次氯酸溶液pH为7.4。
3.如权利要求2所述的方法，其中溴化物溶液pH为6.4。
4.如权利要求3所述的方法，其中稳定次溴酸溶液pH为8.8。
5.如权利要求1-4所述的方法，其中稳定剂是三聚氰酸。
6.如权利要求5所述的方法，其中在次溴酸溶液中三聚氰酸的添加量不超过1ppm。
7.一种稳定次溴酸储液，该储液含有的次溴酸浓度小于30％(m/m)以及三聚氰酸稳定剂数量不超过1ppm。
8.如权利要求7所述的稳定次溴酸储液，该储液含有的次溴酸浓度小于20％(m/m)。
9.如权利要求7或8所述的稳定次溴酸储液，该储液含有小于0.5ppm的三聚氰酸。
10.如权利要求7-9任一项所述的稳定次溴酸储液，该储液pH为8-9。
11.如权利要求10所述的稳定次溴酸储液，该储液pH为8.5-8.9。
12.如权利要求11所述的稳定次溴酸储液，该储液pH为8.8。
13.如权利要求7-12任一项所述的稳定次溴酸储液，该储液用于处理饮用水，含有浓度小于10％(m/m)的次溴酸。
14.如权利要求13所述的稳定次溴酸储液，该储液含有浓度9％(m/m)的次溴酸和0.2ppm的三聚氰酸。
15.如权利要求13所述的稳定次溴酸储液，该储液含有浓度6％(m/m)的次溴酸和0.3ppm的三聚氰酸。
16.如权利要求13所述的稳定次溴酸储液，该储液含有浓度3.5％(m/m)的次溴酸和0.4ppm的三聚氰酸。
17.如权利要求7-12任一项所述的稳定次溴酸储液，该储液用于处理灌溉用水，含有浓度10％-20％(m/m)的次溴酸。
18.如权利要求7-12任一项所述的稳定次溴酸储液，该储液是钾基溶液，含有浓度小于20％(m/m)的钾。
19.如权利要求18所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液用于处理引用水，含有浓度小于10％(m/m)的钾。
20.如权利要求19所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液含有浓度9％(m/m)的次溴酸，浓度3.7％(m/m)的钾和0.2ppm的三聚氰酸。
21.如权利要求19所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液含有浓度6％(m/m)的次溴酸，浓度2.1％(m/m)的钾和0.3ppm的三聚氰酸。
22.如权利要求19所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液含有浓度3.5％(m/m)的次溴酸，浓度1.1％(m/m)的钾和0.4ppm的三聚氰酸。
23.如权利要求18所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液用于处理灌溉用水，含有浓度13％(m/m)的次溴酸，浓度7％(m/m)的钾和0.4ppm的三聚氰酸。
24.如权利要求18所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液用于处理灌溉用水，含有浓度16％(m/m)的次溴酸，浓度8％(m/m)的钾和0.3ppm的三聚氰酸。
25.如权利要求18所述的稳定钾基次溴酸储液，该储液用于处理灌溉用水，含有浓度18％(m/m)的次溴酸，浓度9％(m/m)的钾和0.2ppm的三聚氰酸。
26.一种处理水的方法，该方法通过将权利要求7-25任一项所限定的稳定次溴酸储液加到水中。
27.一种处理饮用水的方法，该方法通过将权利要求7-16或18-22任一项所限定的稳定次溴酸储液加到水中。
28.一种处理灌溉用水的方法，该方法通过将权利要求7-12，17-19或者23-25任一项所限定的稳定次溴酸储液加到水中。
29.如权利要求26-28任一项所述的方法，其中将足够的稳定次溴酸储液加入到水中以使水中总溴含量达到0.05-0.001mg/l。
30如权利要求27所述的方法，其中将稳定次溴酸储液加入到水处理厂过滤槽内的水中。
31.如权利要求30所述的方法，其中在水处理厂滤水器下游监测被处理水的游离溴残余，并以保持游离溴残余为0.001-0.2mg/l的剂量率添加稳定次溴酸储液。
32.如权利要求31所述的方法，其中在水处理厂滤水器下游监测被处理水的游离溴残余，并以保持游离溴残余为0.025mg/l的剂量率添加稳定次溴酸储液。
33.如权利要求28所述的方法，其中将稳定次溴酸储液直接加入到灌溉用水网络的灌溉管道内。
34.如权利要求33所述的方法，其中在灌溉用水网络的起始处加入稳定次溴酸储液。
35.如权利要求34所述的方法，其中在网络下游监测灌溉网络中被处理水的游离溴残余，并以保持游离溴残余为0.001-0.2mg/l的剂量率添加稳定次溴酸溶液。
36.如权利要求35所述的方法，其中在网络下游监测灌溉网络中被处理水的游离溴残余，并以保持游离溴残余为0.05mg/l的剂量率添加稳定次溴酸溶液。
全文摘要
本发明涉及稳定次溴酸储液的制备方法，还涉及稳定次溴酸储液。稳定储液含有的次溴酸浓度小于30％(m/m)，含有的三聚氰酸稳定剂数量不超过1ppm。该溶液可用于处理各种类型的水，尤其在处理饮用水和灌溉用水中具有特殊用途。
文档编号C02F1/76GK1503763SQ02808358
公开日2004年6月9日 申请日期2002年3月1日 优先权日2001年3月2日
发明者简·巴斯蒂安·西利叶斯, 玛尔塔·索非娅·西利叶斯, 索非娅 西利叶斯, 简 巴斯蒂安 西利叶斯 申请人:米尔布里奇投资有限公司