用于清洁水过滤介质的组合物和方法_3

文档序号:9493249阅读:来源:国知局
w)。在某些实施方式中,固体组合物优选地 形式为具有〇. 5mm或更小的平均粒径的自由流动的粉末。
[0043] 在某些实施方式中,在本文中公开的固体组合物可以包括一种或多种腐蚀抑制 剂-即用于保护暴露的金属表面不受酸组分的腐蚀的抑制剂。在本文中公开的,适用于颗 粒组合物的包含物的腐蚀抑制剂,可以选自由诸如胺、季铵化合物、杂环氮化物、尿素、硫 脲、酰胺,或其混合物的含氮有机化合物的组。抑制剂的进一步具体实例包括可商业上购自 Thoma,Inc.的Inhibitor60S,和自ParkerAmchem的Rodine102〇
[0044] 在某些实施方式中,在本文中公开的固体组合物可以包括一种或多种用于减少表 面张力和增强该组合物与过滤介质接触的表面活性剂。适用于在本文中公开的颗粒状组 合物的包含物的表面活性剂,可以选自由由以下各项所组成的组中:颗粒形式的阴离子、阳 离子、非离子,和两性表面活性剂。适用的阴离子表面活性剂包括,例如,碱金属盐、铵盐、胺 盐、氨基醇盐、脂肪酸盐。另外优选的表面活性剂是异丙醇和异丁醇。NSF可认证用于饮用 水处理装置的表面活性剂是优选的。
[0045] 在某些实施方式中,在本文中公开的固体组合物可以包括一种或多种pH指示剂 组分。在某些实施方式中,布置pH指示剂组分以表现出响应酸性pH范围内的pH变化的至 少一种颜色变化。在某些实施方式中,布置pH指示剂以在pHl至3之间的范围内经受颜色 变化。所希望的pH指示剂的一个实例是由PYLAMProductsCompany,Inc.制造的S580 PylaklorBrightBlue。这种指示剂在存在于具有低于1.8的pH的液体中时是黄色的,而 存在于具有大于2. 3的pH的液体中时是蓝色的。存在于固体组合物中的pH指示剂的质量 分数范围可以为 0-2%、0-1%,或 0-0· 5%、0-0· 25%、0-0· 1%、0· 05%,或 0· 02% (w/w)。
[0046] 在一个实施方式中,清洁化合物包含如下表1中所示的组分和质量分数。
[0047]
[0048]表I
[0049] 从所示的质量分数范围容易理解,所有具有下限值为0的质量分数范围的组分可 以是可选组分。
[0050] 在一个实施方式中,清洁组合物包含硫酸氢钠(82-88% )、过碳酸钠、过硼酸钠、 过碳酸钾、和/或过硼酸钾(5-8% )、低温活化剂(1. 5-6% )、腐蚀抑制剂(1-2% )、表面活 性剂(~1 % )、干燥剂(~1 % )、抗粘结剂(~1 % )、和pH指示剂(0· 05% )。在一个实 施方式中,清洁组合物包含硫酸氢钠(86-90% )、过碳酸钠、过硼酸钠、过碳酸钾、和/或过 硼酸钾(6-9% )、低温活化剂(1. 5-6% )、干燥剂(~1% )、抗粘结剂(~1% ),和pH指 示剂(0.05%)。在某些实施方式中,pH指示剂可以省去。可以采用组分和/或其质量分 数的其他组合。在某些实施方式中,清洁组合物可以包含清洁组分,也可以是与至少一种螯 合剂或在下文中详细描述的组分混合或以其他方式共同使用。
[0051] 在本文中公开的组合物可以可选地包括一种或多种另外的颗粒状酸(例如,柠檬 酸、磷酸,或其他固体形式的酸)、一种或多种另外的颗粒状氧化组分、和/或其他提供功能 性或美化性能的添加剂。
[0052] 在某些实施方式中,当过滤介质含有的沉积物包括中至高水平的钙时,使用如上 文描述的组合物处理过滤介质可能会在过滤介质上形成硫酸钙沉积物。硫酸钙沉积物的形 成不是所希望的,因为硫酸钙总体上可能比其他形式的钙或含钙的沉积物更坚固(即更难 除去)。为了减轻在过滤介质中形成硫酸钙沉积物的问题,可以将一种或多种适合于结合多 价金属离子(包括Ca2+)的螯合组分并入(例如,混合入)在本文中公开的固体组合物。螯 合掩蔽剂(也称为螯合剂和多价螯合剂)通常包括与金属离子反应以形成环状结构的有机 分子,该环状结构将金属离子合并至有机分子内以结合该金属,从而避免或减少其他涉及 该金属的反应。
[0053] 可以合并入根据在本文中公开的某些实施方式的固体组合物的螯合组分或试 剂的实例包括:丙烯酸类共聚物(包括但不限于聚丙烯酸酯)、乙二胺四乙酸("Η)ΤΑ") 和其盐、次氮基三乙酸("NTA")和其盐、葡糖酸、葡萄糖酸钠,和葡庚糖酸钠(sodium glucoheptonate)(也称为葡庚糖酸钠(sodiumheptonate))。另外的已知作为螯合剂有效 的且可以在根据某些实施方式的固体组合物中使用的另外的组分包括各种膦酸盐(膦酸 酯,phosphonate)、多磷酸盐(多磷酸酯,polyphosphate)、木素磺酸盐,和梓檬酸。
[0054] 在某些实施方式中,在本文中公开的固体组合物可以至少一种螯合剂,诸如 AQUATREAI^AR540Dry,其是丙稀酸和磺化单体的共聚物,可从AkzoNobelSurface Chemistry(芝加哥,伊利诺伊,美国)获得。
[0055] 在实施方式中,在本文中公开的固体组合物可以包含20_50wt%或更多的(在有 些情况下可以至多达50_60wt%)至少一种螯合剂。
[0056] 存在于在本文中公开的固体组合物的螯合剂的最佳量可以基于存在于过滤介质 中I丐沉积物的量。在某些实施方式中,过滤介质的清洁可以首先为分析和计算步骤,以确定 对存在于包含在过滤器床中的过滤介质中的钙离子达到所希望的(例如,100%)螯合所需 的螯合剂的量。
[0057] 在某些实施方式中,在本文中公开的组合物可以以0.05至12、或1至11、或2-10 镑组合物/立方尺水过滤介质的范围应用。
[0058] 在某些实施方式中,可以在使用在本文中公开的组合物的过滤器清洁操作之前立 即进行水过滤床的反洗。
[0059] 在某些实施方式中,在本文中公开的组合物可以以干燥的形式应用于包含在水过 滤床中的过滤介质顶表面。在某些实施方式中,优选地将过滤床中的水维持在刚好过滤介 质顶表面以上的水平。在某些实施方式中,可以将水添加至过滤器顶部(例如,通过软管、 喷雾器,或其他(一个或多个)管道),随后将组合物应用于过滤床。当组合物与水接触时, 组合物变得可溶解并开始以重力和物质传递机理移动通过过滤床。
[0060] 在某些实施方式中,在本文中公开的组合物可以与水组合并以湿润形式应用于包 含在水过滤床中的过滤介质。在某些实施方式中,干燥组合物可以与水混合以形成浆液,可 以将该浆液应用于过滤介质。在某些实施方式中,干燥组合物可以与水混合以形成溶液,可 以将该溶液应用于过滤介质。在某些实施方式中,可以将组合物的湿润(例如,浆液或溶 液)形式应用于过滤介质床的顶表面和/或注入过滤介质床的一个或多个表面下的区域。
[0061] 在将组合物应用于过滤介质(不论是固体还是湿润形式)之后,将组合物优选地 维持在过滤床中一段持续的时间,称作"放置期(restingperiod)"或"浸湿期(soaking period) "。在某些实施方式中,放置期可以选自以下范围之一:至少约8小时、至少约12小 时、至少约24小时、8-72小时、12-64小时、18-36小时,或24-48小时。在某些实施方式中, 在放置期过程中,可以定期将空气注入过滤床(例如,如果存在,使用空气冲洗设备)。空气 冲洗设备是一系列空气管道,其布置为将压缩空气吹入水过滤床以使污染物移动松散,从 而使得这种污染物可以从系统过滤器中冲走(例如,在反洗循环过程中)。在放置期之后, 优选地将过滤器冲洗和/或反洗。在某些实施方式中,将来自反洗的流出物使用中和化学 品(例如,包括但不限于氢氧化钠)处理,以提高流出物的pH。在实施方式中,其中清洁组 合物包括pH指示剂,这种指示剂在中和过程中可能是有用的。优选地布置pH指示剂组分 以表现出响应酸性pH范围内的pH变化的至少一种颜色变化。在某些实施方式中,可以在 反洗过程中监测流出物的颜色(例如,使用可视传感器(colorimetricsensor),或人工观 察),以确定存在或不存在归因于pH指示剂组分的颜色,并可以响应颜色监测进行对流出 物处理的实施或终止。
[0062] 在某些实施方式中,清洁可以首先为分析和计算步骤,以确定包含在过滤器床中 的过滤介质达到所希望程度的清洁所需的组合物的量。分析步骤可以包括从过滤介质中获 取典型芯样品,该样品具有已知的体积,并测量基本完全除去来自样品中过滤介质的表面 污染物的清洁剂的量。计算步骤可以包括,通过将该所测的所需组合物量乘以过滤床体积 /样品体积的比率,将该所测量推算至整个过滤床所需的量。优选地,芯样品是在污染最大 (或至少平均)的范围内采取的,并表现为由过滤床的顶部延伸至底部的圆柱形样品。调整 用于相应的污染条件的组合物的量为本发明的方法提供了显著的经济优势,因为可以避免 使用过量的组合物,从而降低了清洁材料的成本以及处理未反应的组合物的成本。此外,所 需的反洗更少,减少了冲洗所需的时间,以及清洁过程总体的时间。
[0063] 虽然上述的采样、分析,和计算步骤可以用于确定用于清洁特定过滤床的合适的 清洁剂的量,但该相同样品(或不同的样品,如果所希望的话)也可以用于,与类似的分析 和计算步骤结合以确定,对存在于包含在过滤床内的过滤介质中的I丐离子达到所希望的螯 合(例如,100%)所需
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1