[发明专利]水处理体系和下游清洁方法

说明书

本申请作为PCT国际专利申请，针对除了美国以外的所有国家指定的申请人，以美国国有公司ECOLAB INC.的名义，和仅仅针对美国指定的申请人，以Lee J.MONSRUD(美国公民)、Keith E.OLSON(美国公民)、Kim R.SMITH(美国公民)和Kristen A.MILLS(美国公民)的名义在2008年5月2日提交，且要求2007年5月4日提交的美国临时申请序列号No.60/927,575的优先权。

发明领域

本发明涉及处理含水体系，即水源或物流的方法。特别地，提供使用各种转化剂来降低溶解的水硬度的方法。还提供抑制或降低水垢形成的方法。本发明还涉及例如在清洁工艺中使用处理过的水的方法。

背景技术

在许多系统中，水的硬度水平可具有有害的影响。例如，当单独的硬水，或者与清洁组合物结合的硬水接触表面时，它可引起硬水的水垢在接触表面上沉淀。一般地，硬水是指钙和镁离子的总水平超过约100ppm的水，以ppm碳酸钙为单位表达。通常硬水中钙与镁的摩尔比为约2∶1或约3∶1。尽管大多数地方具有硬水，但水的硬度倾向于各个地方彼此不同。

用许多方式解决水的硬度。目前软化水使用的一种方法是借助离子交换，例如通过添加钠到水中，用与水软化单元内的树脂床结合的钠交换水中的钙和镁离子。钙和镁粘附到软化单元内的树脂上。当树脂饱和时，需要使用在水中溶解的大量氯化钠再生它。钠取代钙和镁，所述钙和镁以盐水溶液形式与来自外加氯化钠的氯化物一起被冲洗出。当水软化剂再生时，它们产生含有大量氯化物的废物流，从而引起它们在其内弃置的系统，例如下水道系统负担，其中包括多种下游水的再利用应用，例如饮用水的用途和农业。

还已知硬水降低洗涤剂的效率。抵销它的一种方法包括添加螯合剂或多价螯合剂到拟与硬水混合的洗涤剂组合物中，其用量足以对付硬度。然而，在许多情况下，水的硬度超过组合物的螯合能力。结果，可获得游离的钙离子，从而进攻组合物的活性组分，引起腐蚀或沉淀，或者引起其他有害的效果，例如清洁效果差或者石灰石水垢累积。

发明概述

在一些方面中，本发明提供降低水源内溶解的水硬度的方法。该方法包括使pH为约6-9的水源与含固体转化剂的组合物接触。该转化剂引起水源内的钙硬度离子基本上以不需要从水源中去除的非方解石晶体形式沉淀，结果溶解的水硬度显著下降。

在一些实施方案中，转化剂选自金属氧化物、金属氢氧化物、及其组合。在其他实施方案中，转化剂选自氧化镁、氧化铝、氧化钛、及其组合。在再一其他实施方案中，转化剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钛、及其组合。在其他实施方案中，转化剂包括氧化镁。

在一些实施方案中，非方解石晶体形式是文石。在其他实施方案中，组合物进一步包含文石。在一些实施方案中，组合物包含约1-50wt％的文石。在再一其他实施方案中，转化剂不溶于水。在一些实施方案中，溶解的水硬度下降约15％或更大。

在本发明方法的一些实施方案中，使水与转化剂的接触步骤包括使水在转化剂的固体源上流过。

在其他实施方案中，固体转化剂包含在柱内。在一些实施方案中，通过选自下述中的方法搅拌该柱：使水流过柱子、通过流化、机械搅拌、高速流动回洗、循环、及其结合。在再一其他实施方案中，在与转化剂接触之前，水源温度为约130-185°F。在一些实施方案中，溶解的钙离子水硬度下降。

在一些方面中，本发明提供使用处理过的水源清洁制品的方法。该方法包括用含转化剂的组合物处理水源，其中转化剂引起水源内的钙硬度离子基本上以不需要从水源中去除的非方解石晶体形式沉淀，结果溶解的水硬度显著下降。然后使用该处理过的水和洗涤剂，形成使用溶液。然后使制品与该使用溶液接触，以便清洁该制品。

在一些实施方案中，该方法进一步包括在洗涤制品之后漂洗制品的步骤。在一些实施方案中，使用处理过的水漂洗制品。在其他实施方案中，使用未处理的水漂洗制品。

在一些实施方案中，该方法进一步包括在洗涤制品之后施加漂洗助剂到制品上。在再一其他实施方案中，所使用的洗涤剂基本上不含螯合剂或多价螯合剂。在其他实施方案中，洗涤剂包括不可溶的镁化合物、碱金属碳酸盐和水。

在一些方面中，本发明提供用于处理在自动制品洗涤机内使用的水源的装置。该装置包括：提供水源到处理容器的入口、含转化剂的处理容器、用于从所述容器中提供处理过的水的出口、和用于提供处理过的水到自动制品洗涤机中的处理过的水的传输管线。