用于清洁水过滤介质的组合物和方法_4

文档序号:9493249阅读:来源:国知局
的合适的螯合剂的量。分析步骤可以测量存在于代表性芯样品中钙 的量,以及测量基本完全螯合来自样品中过滤介质的钙离子所需的螯合剂的量。计算步骤 可以包括,通过将所测的多价螯合样品中的钙所需的螯合剂量乘以过滤床体积/样品体积 的比率,由多价螯合样品中钙离子所测量的螯合剂量,推算至存在于整个过滤床的量。
[0064] 在某些实施方式中,对于具体的需清洁的过滤床,可以将一种或多种清洁剂与一 种或多种螯合剂混合,且一种或多种清洁剂和一种或多种螯合剂的量是根据参照上文的, 且参考具体过滤床进行的采样、分析,和计算步骤确定的(即,定制的)。在某些实施方式 中,定制的混合(随后采样、分析,和计算步骤)可以在最后使用包含该具体需清洁的过滤 床的设备进行,之后运送分开包装的清洁剂和螯合剂组合物。在其他实施方式中,定制的混 合(随后采样、分析,和计算步骤)可以在相对于过滤床("使用点")位置较远的设施进 行,且可以将该定制的混合物包装并运送至使用点,以允许定制的混合物用于该过滤床的 清洁。
[0065] 在某些实施方式中,可以预混合并包装多个含有不同比率的公开的一种或多种清 洁剂和一种或多种螯合剂的固体组合物,且可以基于存在于过滤床中钙的量选择使用具体 混合物的包装。例如,不同的固体组合物混合物可以包括的一种或多种清洁剂和一种或多 种螯合剂的比率为:10:1、8:1、6:1、5 :1、4:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5 :1、1:1,和/或任何其他 所希望的比率,且可以将这种混合物包装并运送至使用点,用于清洁过滤介质。
[0066] 在某些实施方式中,在本文中公开的清洁组合物和/或螯合组合物可以包括至少 一种固体消泡剂,以有利地减少过滤介质清洁过程中产生的泡沫的量。通过减少过滤床清 洁过程中的泡沫水平,过滤床的侧壁保持没有泡沫积累,特别是如果在放置期(例如,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)过程中允许泡沫干燥,同时将组合物在冲洗和/或反洗过滤床之前维持在过滤床中时。 在某些实施方式中,固体消泡剂颗粒上可以包括油类或硅类消泡组合物。在某些实施方式 中,固体消泡剂可以包括由Silichem(列治文山,安大略,加拿大)生产的SAF-166固体消 泡剂。在某些实施方式中,存在于清洁组合物和/或螯合组合物中的固体消泡剂的活性成 分的量可以为〇·OOlwt%至5wt%。
[0067] 在某些实施方式中,清洁和/或螯合组合物可以包含如下表II所示的组分和质量 分数。
[0068]
[0069]表II
[0070] 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。
[0071] 下文连同图1-3-起说明示例性实施方式的进一步的细节。
[0072] 图1是水过滤系统100的各个组件的示意图,包括水过滤床101,布置以接收用 于除去来自水过滤床101内的过滤介质102的表面污染物的组合物。过滤床101包括,在 过滤床101内的具有多个出口 112的空气冲洗管道111,以将来自空气源110的增压空气(pressurizedair)递送至过滤床。过滤床101进一步包括回流入口 105,布置以接收来 自回流源115的水,以及出口 106,布置以允许来自过滤床101的水排至排水或再循环设备 119。在出口 106和排水或再循环设备119之间是可选的混合器116 (布置以接收来自中和 源117的中和化学品,用于与流出物混合)和传感器118 (例如可视传感器)。可以将清洁 组合物由干燥组合物源120A或湿润组合物源120B供给过滤床101。可以布置湿润组合物 源120B以接收来自水源128的水。可以将湿润组合物沿其顶表面103供给过滤床101,和 /或使用至少一个注射管道122通过注射至至少一个表面下的区域103。将组合物注入过 滤介质102的表面下的区域103的一个优点是这种注射可以搅动过滤介质102并确保高浓 度的未反应组合物可以接触表面下的介质102。在某些实施方式中,可以使用多个注射管道 122,或可以定期移动单个管道122,以实行对不同表面下位置的组合物的注射。如图1所 示,组合物125最初可以沿顶表面103形成层,但是当其与已经存在于过滤床101中(或是 供给过滤床101)的水相互作用时,该组合物125将形成移动(例如,向下)通过过滤介质 102 的前沿(advancingfront) 127〇
[0073] 在将组合物125加入过滤床101中的过滤介质102之后,将组合物优选地维持在 过滤床101中持续放置期(例如,12-48小时或更多)。在放置期过程中,可以定期将来自 空气源110的空气通过空气冲洗管道111和出口 112注入过滤介质102。这种空气注射可 以帮助搅动过滤介质102,从而可能松动沉积物和/或允许组合物的组分和过滤介质102之 间更大程度的表面间相互作用。因为不是所有过滤床都包括空气冲洗设备,在某些实施方 式中,可以用一个或多个可插入的(例如,临时的)空气注射管道或杆将空气注入过滤床。 在放置期完成后,可以通过打开入口并允许从回流源115引入水反洗过滤床101。同时,可 以打开出口 106以允许流出物离开过滤床102。可以将流出物由通过中和源117供给可选 的混合器116的中和化学品中和。如果清洁组合物包括布置的pH指示剂,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,则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118,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, 并可以对应颜色监测进行流出物处理的实施或终止。使用在本文中公开的组合物的清洁过 程可以随后终止,或根据需要获得的所希望的污染物清除程度重复。
[0074] 图2是示出使用在本文中公开的组合物移除来自包含在过滤介质床中的水过滤 介质的污染物的至少一个方法200的各个步骤的流程图。第一步242包括将具有预混合 的干燥组合物的一个或多个(例如,基本密封的)容器运输至使用点。如果希望将介质以 湿润形式给予过滤床,可以将干燥组合物根据步骤244在使用点与水结合。不论将组合物 以干燥或湿润的形式施用,将组合物根据步骤246应用于过滤介质床中的过滤介质。优选 地,根据步骤248将水位维持在过滤介质以上。此后,将组合物根据步骤250在放置期过程 中维持在过滤介质床中。在放置期过程中,可以根据步骤252将空气定期注入过滤介质床 (例如,使用空气冲洗设备)。在放置期之后,可以根据步骤254将过滤床反洗并排出,且同 时根据步骤256优选地将流出物用中和化学品处理,并可以根据步骤258监测流出物的一 个或多个特征(例如,颜色)(其中可以对应该监测进行对流出物处理的实施或终止)。此 后,可以根据步骤259终止或重复清洁。虽然在图2中未示出,在优选实施方式中,在应用 组合物至过滤介质床之前将过滤介质床立即反洗。应理解的是,根据某些实施方式,可以进 行相对在图2中示出的那些,另外的或较少的步骤。
[0075] 图3示出了包括在本文中公开的干燥组合物370的试剂盒300,其在可密封的容 器360 (带有盖365和封闭或辅助密封367)内且包括使用该干燥组合物370除去来自过滤 介质床的水过滤介质的污染物的说明书361。在某些实施方式中,说明书361可以粘贴至, 包含于,或是结合至容器360。在某些实施方式中,容器360标记或是提供有可以允许用户 找回用于使用所述组合物清洁水过滤介质的说明书的标签(诸如网址或QR码)。可以将 试剂盒300运输至使用点并在使用前立即打开。可以随后根据在前文中公开的用于清洁 水过滤器床中的过滤介质的说明书361(或由标签找回的说明书)的内容使用组合物370。 虽然在图3基本将所述容器示出为刚性容器(例如,筒(drum)),应理解的是在本文中公 开的组合物可以包含在任何合适类型的,基本刚性或非刚性的容器中,包括但不限于袋、小 袋(pouch)、罐、筒、盒、盒中袋的组合、筒中袋的组合等。在优选实施方式中,包含在本文中 公开的组合物的容器是基本密封的,以最小化空气和/或水蒸气的进入。在某些实施方式 中,可以将在本文中公开的容器中压入诸如干燥氮气、氩气等的惰性气体,以取代空气和/ 或水蒸气,并确保任何小的泄露路径最初至少会导致干燥气体的逸出而不是环境气体(例 如,含有蒸汽的空气)的渗透,以保持容器内组合物处于干燥环境中。
[0076] 在本文中公开的实施方式可以提供以下一个或多个有利的技术效果:当对过滤床 中的水过滤介质进行原位清洁时,确保始终使用正确比例的酸和氧化剂;有利于酸和氧化 剂至过滤床中的水过滤介质的更简单和/或更均匀的应用;减少与先前的用于清洁水过滤 介质的组合物的酸溶解度有限有关的问题;促进包含在过滤床中的过滤介质的整个体积的 完整清洁;避免运输大体积的液体化学品的需要;允许监测过滤床清洁过程的一个或多个 步骤的进程;减少进行过滤床清洁所需的时间;以及避免将危险的或非NSF认证的化学品 用于过滤床清洁。
[0077] 尽管在本文中已经参照本发明的具体方面、特征以及示例性实施方式描述了本发 明,然而将理解本发明的用途并不仅限于此,而且延伸到并且包括基于文中公开的许多其 他变型、修改和替换实施方式,其对于本发明领域的普通技术人员本身是已知的。预期了本 文中所描述的结构的各种组合和子组合,并且其将对具有本公开的知识的技术
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