[发明专利]用于膜保护和生物污损控制的多功能方法

说明书

本发明提供用于保护膜免于生物污损和杀生物剂引起的破坏的方法和组合物。本发明利用PAA作为杀生物剂和其它氧化杀生物剂的还原剂。这尤其有益，因为在没有本发明的情况下，将被迫在防止膜生物污损或防止膜被氧化杀生物剂破坏之间进行选择。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月31日提交的、序列号为14/586,989的美国专利申请的优先权，其披露内容通过引用并入本文中。

关于联邦政府赞助的研究或研发的声明

不适用。

背景技术

本发明涉及用于改良水处理应用中所用的膜的性能的组合物、方法和设备。历史上，由于膜结垢、膜污损、膜降解等对从水性水物料流去除溶质的效率产生的不良影响，因此不认为膜分离工艺或系统对水处理有成本效益。随着技术发展，越来越多的使用膜作为分离系统的部分，但上文所讨论的问题继续存在。水源中存在的生物体通常导致生物污损，这损害膜性能和/或破坏膜本身。令人遗憾的是，处理生物膜或其杀生物剂(并且尤其是氧化杀生物剂)原因通常以破坏膜本身为代价来处理生物膜。

因此，在处理生物膜的新颖方式中有不会同时破坏膜本身的明确效用，和/或在允许提高膜系统的运行能力的工艺中有明确效用。除非明确规定，否则这部分中所述的技术不打算是等同于承认本文提到的任何专利、公开案或其它信息是本发明的“现有技术”。另外，这部分不应解释为意味着已经进行检索或不存在如37CFR§1.56(a)中所定义的其它相关信息。

发明内容

为了满足上文确认的长期感到但未解决的需要，本发明的至少一个实施例针对一种保持工艺水流中的膜效用的方法。所述方法包含以下步骤：向工艺用水添加强氧化杀生物剂，再往下游但在膜的上游向水添加携带PAA的组合物，所述携带PAA的组合物是氧化剂但有效还原氧化杀生物剂使得它对膜造成的损害降低至少50％。所述方法不包括添加能够大体上中和氧化杀生物剂使得它对膜造成的损害降低至少50％的量的还原剂。携带PAA的组合物可以是eq-PAA。携带PAA的组合物可以包含1％到50％过氧化物。

本发明的至少一个实施例针对一种保持工艺水流中的膜效用的方法。所述方法包含以下步骤：在所述膜的上游向工艺水流添加足以抑制过滤器上的生物膜生长的量的PAA。PAA可以是包含1％到50％过氧化物的eq-PAA。所述方法可进一步包含在PAA的添加的上游向水添加强氧化剂和还原剂中和剂的步骤。如果没有添加PAA，还原剂中和剂的添加可能导致水缺氧性(axonic)倒转。水可含有足够离子或金属粒子，如果不存在PAA，水将发生缺氧性倒转。所述方法可进一步包含从水去除沉淀的离子的步骤。

所述方法的水可含有过氧化物，并且所述方法可进一步包含在与膜接触之前使过氧化物与经卤化的氧化剂接触，所述接触导致至少一些过氧化物转化成分子氧和水。可以产生足以减少水中的微生物种群的量的氧。

馈送到工艺水流中的水可以是选自下述水组成的组：河水、海水、脱盐水、半咸水、井水、含水层水、池塘水、废水、再循环水、污水、纯水、脱氧水以及其任何组合。膜可以是选自下述膜组成的组：压力驱动膜、微过滤膜、超滤膜、纳米过滤膜、反向渗透膜、正向渗透膜、电渗析膜、电脱离子膜、渗透蒸发膜、膜萃取式膜、膜蒸馏式膜、膜汽提式膜、膜曝气式膜、浸没式膜以及其任何组合。到膜系统的PAA剂量可以在防垢剂和预处理化学物质中的一种或多种存在下。它可以在膜处于或不处于操作时添加。PAA可以就地清洁有效量的PAA向膜表面的至少一部分添加并且任选地用流体冲洗膜表面的部分。

其它特征和优势描述于本文中，并且将从以下具体描述显而易知。

附图说明

下文具体参考附图描述本发明的具体实施方式，其中：

图1是其数据说明本发明在50ppm剂量下对膜的效用的曲线图。

图2是其数据说明本发明在15ppm剂量下对膜的效用的曲线图。