用于饮用水的双层压缩固体产品及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于水净化的压缩固体产品，该产品包括：至少一 个第一层，其包含至少一种促凝剂-絮凝剂系统，该系统包含至少一种多 价无机盐、至少一种水溶性阳离子聚合物和至少一种高分子量阴离子聚 合物；至少一个第二层，其包含至少一种与水接触时释放有效氯的消毒 剂；本发明专利技术特征在于，所述促凝剂-絮凝剂系统还包含藻酸钠。本发明专利技术还 涉及制备所述压缩固体产品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够用于水净化的压缩固体产品，具体而言能够用在具 有特别低温度的水中。以净化水和/或使其能够饮用的水处理成为很多研究的主题并且其对 于人类而言非常重要。特别是在工业化国家，与大型城市区域的大规模水处理净化设备的 发展并行，开发简单的方法以便有效且迅速地处理预定体积的水的研究 也在进行中，其目的是，例如使来自天然水源的水能够饮用。这些天然水，例如可以是位于高海拔的雪或冰或河道融化的结果在这种情况下， 这些水通常具有特别低的温度，例如l(TC以下。已经提出用于消毒来自诸如池塘或井等天然水源的水的产品。任何水的净化(特别是以使水能够引用的目的)采用的几种处理方 法，特别是澄清步骤——意在分离易于悬浮在水中的矿物质和有机物；和 消毒步骤一意在杀死存在于水中的细菌和病毒。澄清通常通过絮凝和/ 或促凝有机物然后沉淀并过滤有机物来进行。消毒通常通过释放用于杀 菌有效的氯来进行。此外，由于实际处理和贮存原因并鉴于期望用途，寻求具有诸如小 球或片形等固体组合物的形式的饮用水处理工具，该固体组合物优选被 预賴:放，这样可以简单地^皮投入待被净化的预定体积的水中，而不必使 用比筒单的偶尔搅拌更复杂的方法。用于使水澄清和消毒的固体组合物已经是已知的。因此，文献WO 2006/016073描述了用于净化预定体积水的片形组合 物，该组合物尤其包括絮凝剂和释放有效氯的消毒剂。然而，已经观察到，当待处理的水在大约10。C以下时，此类片剂的 有效性不能完全令人满意。具体而言，已经观察到，在低温下所形成的6絮状物特别细而且它们的沉降速度很低。因此，看起来非常冷的浑浊水的澄清在一^:时间间隔内进行，为了有效，该时间间隔可能^皮认为太长，因为有效氯的释放并非以微小比例进行，而氯的消耗者絮状物仍在悬浮中。然而，根据WHO (世界卫生组织)的规定，必需保持水中有效氯的 浓度至少等于0.50 mg/1以便得到消毒的水。如果氯化相对于消耗氯的悬 浮有机物的移除发生太早的话，则存在缺乏氯的风险，氯被这种有机物 消耗以确保使水消毒。最低浓度的有效氯存在于被处理水中是进行水消 毒以及因此使其能够饮用的必要条件。因此，对处理、贮存且使用简单的组合物存在需要，其使得通过絮 凝澄清以及通过杀菌作用消毒预定体积的特别冷的水成为可能，例如温 度小于或等于l(TC的水，并且不必消耗大量的消毒剂。文献WO 02/00557描述了用净化水的组合物，其包括至少一种促凝 剂、至少一种助凝剂和至少一种絮凝剂。然而，对能够以迅速的方式通过絮凝和沉淀特别冷的水(例如，温 度小于或等于l(TC的水)实施澄清步骤的产品存在需求，并且在任何情 况下足够迅速，以便当消毒剂释放时，不会由于悬浮有机物的存在而损 害消毒剂的有效性。本专利技术旨在通过提供单固体组合物来解决这个问题，所述单固体组 合物具体而言是以丸剂或片剂为形式，该组合物能够有效澄清和消毒任何可能非常冷的水，而无需过度消耗易于削弱其感官感觉品质的消毒剂。 具体而言，本申请人已经发现，按照具体组成，通过将特定的阴离 子化合物即藻酸钠引入水净化产品中，能够以迅速的方式进行任何天然 水，且特别是非常冷的水的澄清步骤，并且因此优化随后对此水进行的 消毒。本专利技术的第 一主题是用于水净化的压缩固体产品，其包括-至少一个第一层，其包含至少一种促凝剂-絮凝剂系统，该系统包含至少一种多价无机盐、至少一种水溶性阳离子聚合物和至少一种高分子量阴离子聚合物；-至少一个第二层，其包含至少一种与水接触时释放有效氯的消毒剂，其特征在于所述促凝剂-絮凝剂系统还包含藻酸钠。根据本专利技术的产品使得有效澄清并消毒任何水成为可能，无论其温度、其来源以及其状态如何。因此，来自池塘、来自井的水，以及来自高原或由于雪或冰融化产生的特别冷的水，可以用根据本专利技术的产品净化。由于其两个层的特定设置以及各自特别的组成，根据本专利技术的产品能够在第一步释放促凝剂-絮凝剂，该促凝剂-絮凝剂沉淀悬浮的矿物质和有机物，然后在第二步，在分离通过沉淀有机物和絮凝剂而形成的絮状物的同时，通过沉降消毒剂，针对水中存在的细菌实现杀菌作用。具体而言，依靠第一层的特定组成，由悬浮矿物质和有机物沉淀而产生的絮状物迅速沉降，并且在任何情况下，在消毒剂释放大量的有效氯之前发生。促凝剂和絮凝剂的结合使得能够获得大尺寸且高密度的絮状物，因此在沉降之后，絮状物聚集并在容器底部形成床，当净化水被排出时该床不易再分散。因此，有效氯被释放到已经澄清的水中并且其杀菌作用不会受到消耗大量氯的有机物存在的阻碍。根据本专利技术的产品是生态且经济的其不会消耗多于必需的消毒剂。由于其固态形式，其使用、贮存、运输以及处理起来简单且实用。依靠根据本专利技术的产品，水的过滤不是绝对必需的。根据本专利技术的产品是包含至少两层的压缩固体产品。根据本专利技术的产物的第 一层包含至少一种促凝剂-絮凝剂系统。表达方式促;疑剂-絮;疑剂系统(coagulant-flocculant system)才艮据本申请被理解为是指这样的系统化合物或多种化合物将与存在于待被净化的水中的悬浮矿物质和有机物反应，产生其絮状物形式的沉淀，即密度大于1的固体，该固体在沉降后在待被净化的水体积底部聚集并形成沉淀。促凝剂-絮凝剂系统因此能够澄清待被处理的水。根据本专利技术产品的促凝剂-絮凝剂系统包含至少 一种多价无机盐、至少一种水溶性阳离子聚合物、至少一种高分子量阴离子聚合物和至少一种藻酸钠。多价无机盐(例如三价金属盐，其为促凝剂)与水溶性阳离子聚合物(絮凝剂)的组合使通过沉淀形成的絮状物能够进行絮凝和聚集。惊人地，非常高分子量的阴离子聚合物和藻酸钠与上述多价无机盐和水溶性阳离子聚合物的组合，甚至在非常冷的水中，例如在温度小于或等于l(TC的水中，导致所形成的絮状物随之增大并且这些絮状物的沉^定因jt匕力口it。特别适合本专利技术的一种藻酸钠是来自FMC BioPolymer以商品名PROTANAL LF200藻酸盐销售的产品。优选地，相对于所述第一层的重量，藻酸钠以0.1至10wt% (重量)范围内的含量存在于所述第一层中，更优选以2至5wt0/。(重量)范围内的含量存在。优选地，在待#1处理的水中的藻酸钠含量为2至10ppm。在本专利技术的一个实施方式中，所述高分子量阴离子聚合物具有大于或等于5 000 000 D以及优选大于或等于10 000 000 D的分子量。优选地，所述高分子量阴离子聚合物相对于所述第一层的重量以0.01至0.4wt。/。(重量)范围内的含量存在于所述第一层中。优选地，所述高分子量阴离子聚合物是丙烯酸钠的水溶性共聚物。尤其适于本专利技术的水溶性丙烯酸钠共聚物是来自SNF以商品名FLOPAM AN 934销售以及来自CIBA以商品名MAGNAFLOC LT 27销售的产品。优选地，丙烯酸钠共聚物在待被处理的水中的含量是O.l至0.5ppm。优选地，所述多价无机盐是三价金属盐，所述三价金属盐选自硫酸4失、氣4匕4失、石危酉吏4吕、聚合-至基氣4匕4吕(polyaluminum hydroxychloride )及其混合物。更优选地，所述三价金属盐是水合硫酸铁。这些化合物是熟知的并且能够通过商业得到。优选地，所述水合硫酸铁存在于待被处理的水体积中的含量(本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于水净化的压缩固体产品，其包括：　－至少一个第一层，该第一层包含至少一种促凝剂－絮凝剂系统，该系统包含至少一种多价无机盐、至少一种水溶性阳离子聚合物和至少一种高分子量阴离子聚合物；　－至少一个第二层，该第二层包含至少一种与水接 触时释放有效氯的消毒剂，　其特征在于，所述促凝剂－絮凝剂系统还包含藻酸钠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.10.5 FR 06087511.用于水净化的压缩固体产品，其包括-至少一个第一层，该第一层包含至少一种促凝剂-絮凝剂系统，该系统包含至少一种多价无机盐、至少一种水溶性阳离子聚合物和至少一种高分子量阴离子聚合物；-至少一个第二层，该第二层包含至少一种与水接触时释放有效氯的消毒剂，其特征在于，所述促凝剂-絮凝剂系统还包含藻酸钠。2. 根据前一项权利要求所述的产品，其特征在于，相对于所述第一层 的重量，所述藻酸钠在所述第一层中存在的含量在0.1至10wt% (重量) 的范围内变化。3. 根据前一项权利要求所述的产品，其特征在于，相对于所述第一层 的重量，所述含量在2至5wt。/。(重量)的范围内变化。4. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述高分子 量阴离子聚合物具有大于或等于5 000 000 D的分子量。5. 根据前一项权利要求所述的产品，其特征在于，所述分子量大于或 等于10 000 000 D。6. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，相对于所述 第一层的重量，所述高分子量阴离子聚合物在所述第一层中存在的含量 在0.01至0.4wt% (重量)的范围内变化。7. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述高分子 量阴离子聚合物是丙烯酸钠的水溶性共聚物。8. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述多价无 机盐是选自硫酸铁、硫酸铝、聚合羟基氯化铝及其混合物的三价金属盐。9. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述水溶性 阳离子聚合物是二烯丙基二甲基氯化铵的水溶性阳离子聚合物。10. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述第一层还包含至少 一种崩解系统。11. 根据前一项权利要求所述的产品，其特征在于，所述崩解系统包 含至少一种选自纤维素及其衍生物、水溶性聚合有机酸和弱碱的泡腾组 合物、以及它们的混合物的崩解剂。12. 根据前一项权利要求所述的产品，其特征在于，所述崩解剂是纤 维素，诸如非晶形纤维素或晶态纤维素。13. 根据权利要求8和11所述的产品，其特征在于，所述崩解剂是 由弱碱和所述三价金属盐的泡腾组合物形成的。14. 根据权利要求13所述的产品，其特征在于，所述弱碱是碳酸氢钠。15. 根据权利要求11至14中任一项所述的产品，其特征在于，相对 于所述第一层的重量，所述崩解剂存在于所述第一层中的含量小于或等 于50wt% (重量)，所述含量优选在20%至40wt% (重量)范围内变化。16. 根据前述权利要求中任一项所述的产品，其特征在于，所述第二 层还包含用于所述消毒剂的至少一种赋形剂，所述赋形剂以可控的速率 使消毒剂释放到水中，使得赋形剂-消毒剂组合每小时释放O...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·布兰拉尔，吉勒·吕班斯特，
申请(专利权)人：幽若泰博公司，
类型：发明
国别省市：FR