專利名稱：雙層壓制成型的固態(tài)水凈化制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水凈化的具有至少兩層的壓制成型的固態(tài)制品。
用于凈化水和/或提供飲用水的水處理是眾多研究的主題，同時(shí)也是對(duì)人類至關(guān)重要的研究課題。
隨著用于大城區(qū)水處理的大型凈化廠的不斷發(fā)展，特別是在工業(yè)化國(guó)家，對(duì)預(yù)定量的水進(jìn)行有效且快速處理的簡(jiǎn)便方法展開的研究正在進(jìn)行，其目的在于，例如，為世界部分地區(qū)提供來自天然水源，如井或池塘的飲用水，這些地區(qū)由于難于獲取或出于經(jīng)濟(jì)的原因，不能從進(jìn)行水處理的工業(yè)化工廠中獲益。這種方法同樣可以用于凈化水，盡管不打算將這種水用于日常消費(fèi)，但如果有人不小心喝下，也不會(huì)對(duì)人的健康造成危害。
任何的水凈化，特別是用于供應(yīng)飲用水時(shí)，都包含幾個(gè)處理步驟，特別是包含用于分離易于懸浮在水中的有機(jī)物的凈化步驟，和用于清除水中存在的細(xì)菌的消毒步驟。凈化通常利用絮凝作用和/或凝結(jié)作用加以執(zhí)行，接著是對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行沉淀和過濾。消毒通常通過釋放滅菌性的活性氯來完成。
而且，基于處理和存儲(chǔ)的實(shí)際原因，以及為達(dá)到期望的用途，已經(jīng)有人嘗試研制例如顆粒狀物、片狀物的固態(tài)組合物的水凈化劑，最好預(yù)先設(shè)定好劑量，將其投入待凈化的定量的水中，無需使用比簡(jiǎn)單、有限的攪拌更復(fù)雜的操作。
有多種用于對(duì)水進(jìn)行凈化和消毒的固態(tài)組合物已經(jīng)是已知的。
文獻(xiàn)WO 96/32194公開了一種用于對(duì)預(yù)定量的水進(jìn)行凈化的片狀組合物，除其它物質(zhì)以外，該組合物包括絮凝劑，釋放活性氯的消毒劑以及泡騰劑。然而，在該文獻(xiàn)中，這三種化合物同時(shí)在待凈化水中的同一點(diǎn)上被釋放出來。研究發(fā)現(xiàn)，活性氯很快被消耗掉，并且凈化水需要大量的消毒劑。
文獻(xiàn)FR 2 243 156公開了一種具有相鄰但分離的組分，尤其是壓制成型的片狀結(jié)構(gòu)，該片狀物包括兩層，每一層具有不同的消毒劑，一層的消毒劑很快溶解，另一層的溶解較慢。在該文獻(xiàn)中，其目的在于對(duì)游泳池中的水進(jìn)行處理，并且其第一步是通過釋放出快速溶解的消毒劑中的活性氯來實(shí)現(xiàn)過氯化作用，其第二步是，緩慢釋放出慢速溶解的消毒劑中存在的有效氯，以便使游泳池中的氯長(zhǎng)時(shí)間保持在必要的程度。在文獻(xiàn)FR 2 243 156中公開的這種結(jié)構(gòu)同樣需要消耗大量的消毒劑。
實(shí)際上，含有大劑量消毒劑的水具有很大的感官刺激性特性。當(dāng)處理的目的是提供日常飲用水時(shí)，這尤其會(huì)引發(fā)問題。這種水味道不好，而且喝這種水會(huì)感覺不適。
另外，由于生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的原因，如果存在一種能夠消耗少量消毒劑并且與已知的凈化手段同樣有效的用于凈化水的手段是非常有益的。
因此，存在著對(duì)一種易于處理、存儲(chǔ)和使用的組合物的需要，這種組合物既能夠通過絮凝作用對(duì)預(yù)定量的任何用途水，尤其是飲用水進(jìn)行凈化，又能通過殺菌作用對(duì)其進(jìn)行消毒，而不需要消耗大量的消毒劑。
本發(fā)明的目的在于通過提供一種單固態(tài)組合物尤其是呈顆粒狀或片狀的固態(tài)組合物來解決這個(gè)問題，該組合物能夠有效地對(duì)任何用途的水進(jìn)行凈化和消毒，而無需消耗過多的消毒劑。
本發(fā)明的第一個(gè)保護(hù)主題涉及一種用于水凈化的壓制成型的固態(tài)制品，該制品包括至少一個(gè)第一層和至少一個(gè)第二層，其特征在于-第一層包括至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)；-第二層包括當(dāng)接觸到水時(shí)會(huì)釋放出活性氯的至少一種消毒劑以及至少一種賦形劑，所述賦形劑以受控的速度將消毒劑釋放到水中，以使得賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l的速度釋放出活性氯。
根據(jù)本發(fā)明的制品能夠有效地對(duì)任何用途的水進(jìn)行凈化和消毒，而不論它的水源以及狀態(tài)如何。因此，來自池塘或井中的水能夠采用本發(fā)明所述的制品得以凈化。
依靠這種特定的結(jié)構(gòu)以及其兩層各自的特定成分，根據(jù)本發(fā)明的制品能夠在第一步中釋放絮凝劑以使懸浮的有機(jī)物沉淀，而后在第二步中，在使由有機(jī)物和絮凝劑形成的絮狀沉淀物通過沉淀作用分離開的同時(shí)，釋放用于消除水中存在的細(xì)菌的消毒劑。
根據(jù)本發(fā)明的制品是環(huán)保的和經(jīng)濟(jì)的，它不會(huì)消耗超出所需的消毒劑。由于呈固態(tài)，它易于并適于使用、存儲(chǔ)和處理。
利用本發(fā)明的制品，對(duì)水的過濾不再是必需的。
利用本發(fā)明的制品，無論消毒劑溶解于水的固有速率為多少，活性氯的釋放均是受控的。因此，由于可使用任何消毒劑，所以使制品的生產(chǎn)過程得到簡(jiǎn)化。
根據(jù)本發(fā)明的制品是具有至少兩層的壓制成型的固態(tài)制品。
根據(jù)本發(fā)明的制品的第一層包括至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)。
根據(jù)本專利申請(qǐng)，術(shù)語“絮凝系統(tǒng)”應(yīng)理解為是具有一種或多種化合物的系統(tǒng)，該化合物將與懸浮于待凈化的水中的有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，使它們以絮狀沉淀物的形式，也就是說以具有密度大于1的固態(tài)形式沉淀，這些絮狀沉淀物經(jīng)過沉淀作用的分離將在待凈化的水的容器底部沉積并形成沉淀物。該絮凝系統(tǒng)因而能對(duì)待處理的水進(jìn)行凈化。
優(yōu)選地，該絮凝系統(tǒng)包括至少一種三價(jià)金屬鹽和至少一種水溶性陽離子聚合物。這是因?yàn)樽鳛槟Y(jié)劑的三價(jià)金屬鹽和作為絮凝劑的陽離子聚合物的混合物，可以對(duì)由沉淀形成的絮狀沉淀物起到良好的絮凝作用和更好的聚合作用。
優(yōu)選地，該三價(jià)金屬鹽可選自硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁(polyaluminum hydroxychloride)以及它們的混合物。更優(yōu)選地，該三價(jià)金屬鹽為聚合氯化鋁。
這些化合物都是已知的，并且是在市場(chǎng)上可獲得的。本發(fā)明中特別優(yōu)選的用作三價(jià)金屬鹽的化合物是SNF公司以商品名為“PAC32”銷售的粉末狀羥基聚合氯化鋁。
優(yōu)選地，三價(jià)金屬鹽在待處理的水的容積中的含量范圍為10ppm至30ppm，以Al2O3表示。
優(yōu)選地，水溶性陽離子聚合物為二甲基二烯丙基氯化銨(diallyldimethylammonium chloride)水溶性陽離子聚合物，它優(yōu)選地具有非常高的分子量，例如分子量大于或等于500 000D。特別適用于本發(fā)明的這種化合物是SNF公司以商品名為“POLYDADMACDB45 SH”銷售的粉末狀二甲基二烯丙基氯化銨聚合物。
優(yōu)選地，陽離子聚合物在待處理的水的容積中的含量范圍為1ppm至2ppm。
根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“崩解系統(tǒng)”應(yīng)理解成是具有處于第一層的一種或多種化合物的系統(tǒng)，該化合物一旦與水接觸立即會(huì)發(fā)生反應(yīng)以導(dǎo)致快速崩解，優(yōu)選地在少于1分鐘內(nèi)，更優(yōu)選地在少于30秒內(nèi)。
優(yōu)選地，該崩解系統(tǒng)包括至少一種崩解劑，該崩解劑可選自纖維素及其衍生物，水溶性聚合有機(jī)酸與弱堿形成的泡騰化合物，以及它們的混合物。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，崩解劑為纖維素，例如無定形或晶態(tài)纖維素。適用于本發(fā)明的無定形纖維素的一個(gè)例子是由J.Rettenmaier&Shne公司以商品名為“ARBOCELA300”進(jìn)行銷售的產(chǎn)品。適用于本發(fā)明的晶態(tài)纖維素的一個(gè)例子是由J.Rettenmaier&Shne公司以商品名為“VIVAPUR12”進(jìn)行銷售的產(chǎn)品。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，崩解劑是水溶性的聚合有機(jī)酸與弱堿形成的泡騰化合物。在該實(shí)施例中，水溶性的聚合有機(jī)酸優(yōu)選從檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙二酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸以及它們的混合物中選出。優(yōu)選地，弱堿為碳酸氫鈉。
優(yōu)選地，崩解劑存在于第一層中，其重量含量相對(duì)于第一層的重量小于或等于50％，優(yōu)選地，其重量含量范圍為20％-40％。
這是因?yàn)?，已?jīng)發(fā)現(xiàn)的是，若崩解劑在第一層中的重量比例超出50％，則會(huì)極大地降低通過沉積所形成的絮狀沉淀物進(jìn)行分離的速度，從而延遲了待處理水的凈化。
在如前所述的本發(fā)明制品的第一層中的絮凝系統(tǒng)和崩解系統(tǒng)的組合可以使凝結(jié)劑和絮凝劑快速地散播在待處理的水中，這是由于第一層一接觸到水會(huì)進(jìn)行快速的崩解，優(yōu)選地在少于1分鐘內(nèi)，更優(yōu)選地在少于30秒內(nèi)。因此，對(duì)水的凈化能夠立刻發(fā)生作用而不會(huì)延遲。這種沉積物質(zhì)的沉淀在幾分鐘之內(nèi)發(fā)生，并導(dǎo)致由此得到的水呈現(xiàn)很低的混濁度。
根據(jù)本發(fā)明的制品的第二層包括至少一種一接觸到水會(huì)釋放出活性氯的消毒劑，以及至少一種用于消毒的賦形劑，所述賦形劑以受控的速率將消毒劑釋放到水中，以使得該賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l的速率釋放出活性氯。
釋放活性氯的消毒劑可以是可釋放出活性氯的任何公知的氯的衍生物，無論該衍生物溶解于水的固有速率是多少。優(yōu)選地，該消毒劑從無水或二水合物形式的氯胺-T ( sodium salt ofN-chloro-4-methylbenzenesulfonamide)，無水或二水合物形式的1，3-二氯異氰尿酸鈉(sodium salt of 1，3-dichloro-s-triazine-2，4，6-trione)，以及它們的混合物中選出。更優(yōu)選地，消毒劑是呈二水合物形式的1，3-二氯異氰尿酸鈉。
上述這些化合物是已知的，可在市場(chǎng)上向OXYCHEM公司購買。
在本專利申請(qǐng)的含義范圍內(nèi)，術(shù)語“賦形劑”應(yīng)理解為是一種或多種不同于消毒劑的化合物，該賦形劑為消毒劑起到了載體的作用，并且它相對(duì)于消毒劑是化學(xué)惰性的，也就是說，當(dāng)本發(fā)明的制品處于儲(chǔ)備狀態(tài)以及當(dāng)將其放入待凈化的水中時(shí)，該賦形劑不會(huì)與該消毒劑發(fā)生反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的制品的第二層中的賦形劑以受控的速率使消毒劑釋放到水中，以使得賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l，優(yōu)選地以每小時(shí)0.2-10mg/l釋放活性氯。因此，消毒劑在待凈化的水中的擴(kuò)散是逐步的，受控的，并且不會(huì)影響到凈化階段。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，賦形劑選自溶解緩慢的水溶性化合物。因此，優(yōu)選地，賦形劑可從阿拉伯樹膠或阿拉伯膠，黃芪樹膠，角豆膠，黃原膠，果阿膠，以及它們的混合物中選出。
因此，在賦形劑逐步溶解于水的過程中，消毒劑逐漸被釋放出并擴(kuò)散入待凈化的水中。
在另一個(gè)實(shí)施例中，賦形劑選自可在水中膨脹的親水的不溶性化合物。因此，優(yōu)選地，賦形劑從改性淀粉，膠凝淀粉，馬鈴薯淀粉以及它們的混合物中選出。特別適用于本發(fā)明的膠凝淀粉的一個(gè)例子是Roquette公司以商品名為“LYCATABPGS”進(jìn)行銷售的產(chǎn)品。
在賦形劑是這樣一種可在水中膨脹的、親水的不溶性化合物的情況下，通過水在不溶性賦形劑中的擴(kuò)散，就可實(shí)現(xiàn)消毒劑逐漸釋放到待處理的水中。
因此，依靠這樣一種能夠控制第二層中的消毒劑的釋放的特定賦形劑的存在，并且由于該第二層與第一層是分離的，所以消毒劑并沒有被第一層的凝結(jié)劑和絮凝劑夾帶走，由于崩解系統(tǒng)的存在，該消毒劑快速擴(kuò)散在水中。因而，在呈懸浮狀態(tài)的這些物質(zhì)下沉并在待處理的水的底部形成沉淀物之前，消毒劑并沒有過早地被這些物質(zhì)消耗掉。
在處理的第一階段，即，在通常持續(xù)時(shí)間不到1分鐘甚至實(shí)際上少于30秒的凈化階段，根據(jù)本發(fā)明的制品的第二層是保持完整不變的。通過在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)逐步而持續(xù)地釋放消毒劑，第二層接著執(zhí)行其消毒的任務(wù)，該消毒劑能夠作用在易于在待處理的水中生存的致病微生物上，而不會(huì)影響到在第一階段形成的，且集中于待處理的水的底部的絮狀沉淀物。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二層的密度嚴(yán)格小于1，并優(yōu)選地在0.7-0.95的范圍內(nèi)變化。因此，在第一階段的結(jié)尾處，當(dāng)?shù)谝粚右呀?jīng)完全崩解，第二層再次上升且漂浮。于是，它完全遠(yuǎn)離在第一階段形成的絮狀沉淀物，消毒劑的逐步和連續(xù)擴(kuò)散在最好的狀況下發(fā)生，且沒有過多的和無意義的浪費(fèi)消毒劑。
根據(jù)本發(fā)明的制品可包括附加的化合物，如著色劑，芳香劑等。
優(yōu)選地，組成本發(fā)明制品的所有化合物都是食品級(jí)的，即，這些化合物可以被人攝取而不會(huì)危害人的健康。
根據(jù)本發(fā)明的制品可以具有任何可能的幾何形狀。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該制品呈顆粒狀或片狀，并且所述的兩層是相鄰的。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的制品呈壓制成型的片狀或球狀，其第一層覆蓋著第二層，以使第二層形成一個(gè)核。
本發(fā)明的另一個(gè)保護(hù)主題是一種制備用于水凈化的壓制成型的固態(tài)制品的方法，該制品包括至少一個(gè)第一層和至少一個(gè)第二層，其特征在于，該方法包括如下步驟-a)將由至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)組成的第一混合物制成粉末狀，-b)將由至少一種消毒劑和至少一種用于消毒劑的賦形劑組成的第二混合物制成粉末狀，所述消毒劑一接觸到水就能夠釋放出活性氯，所述賦形劑以受控的速率將消毒劑釋放到水中，以使得賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l的速率釋放出活性氯，-c)將通過b)步驟所得的混合物在顆粒成型機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓制，-d)將通過a)步驟所得的混合物添加至顆粒成型機(jī)以壓制出組合在一起的混合物，從而以得到一種雙層的制品。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的制品可使用顆粒成型機(jī)直接壓制而成。這個(gè)過程是已知的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，除具有上述第一層和第二層外，根據(jù)本發(fā)明的制品還可包括一個(gè)或多個(gè)附加層，例如，能將第一層和第二層分隔開的中間層或者是一個(gè)外部層。
第一層或第二層的壓縮程度可根據(jù)每層各自的預(yù)計(jì)溶解于待處理的水中的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在將通過如下幾個(gè)例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
例子下面給出隨后的例子中使用的術(shù)語的含義-PAC32SNF公司銷售的粉末狀的聚合氯化鋁(polyaluminumhydroxycholoride)。
-PolyDADMACDB45SHSNF公司銷售的粉末狀的二甲基二烯丙基氯化銨(diallyldimethylammonium chloride)水溶性陽離子聚合物。
-DCCNa·2H2O呈粉末狀的二水合物形式的1，3-二氯異氰尿酸鈉(sodium salt of 1，3-dichloro-triazine-2，4，6-trione)，也稱作二水合物形式的二氯異氰尿酸鈉(sodium dichloroisocyanurate)。
-LYCATABPGSRoquette公司銷售的粉末狀的膠凝淀粉。
-ARBOCELA300J.Rettenmaier&Shne公司銷售的無定形纖維素。
例1(本發(fā)明)這個(gè)例子對(duì)這種情況下的本發(fā)明進(jìn)行了說明第二層的賦形劑是溶解速度很慢的水溶性化合物。
準(zhǔn)備10公升的污水(大約400 FTU)，它是通過在最初為飲用水的水中添加以0.015g/l的腐殖酸和0.5g/l的高嶺土而制備出來的，其pH值大約為8。
為了對(duì)該10公升容積的污水進(jìn)行處理，準(zhǔn)備好一個(gè)2.000g重的雙層顆粒物，其用于凈化的第一層稱為層A，重量為1.000g，其用于對(duì)待處理的水進(jìn)行消毒的第二層稱為層B，重量為1.000g。該顆粒物的直徑和厚度分別為20mm和3.6mm。該顆粒物是通過直接壓制而制得的。各層的成分以及因此導(dǎo)致每種成分在待處理的水中的含量由下列表給出
*表示為Al2O3
在施加于顆粒物上的壓制壓力為75MPa的情況下，層B的密度為0.87。其孔隙度為45％。
將該兩層的顆粒物放入水中，并進(jìn)行2分鐘的機(jī)械攪拌。該顆粒物落入容器的底部，經(jīng)過大約20秒的泡騰作用后，顆粒物的層A崩解。
停止攪拌，以讓懸浮物質(zhì)通過沉淀被分離出。顆粒物的剩余部分(層B)重新上浮至表面并漂浮。它在保持在表面的同時(shí)逐漸溶解。因而，它釋放出活性氯，并在23℃的溫度下直到3小時(shí)后它才完全溶解。
在23℃下，在由沉淀而產(chǎn)生的分離階段中，活性氯在水中的程度被作為時(shí)間的函數(shù)而測(cè)出(在裝有10公升水的容器的一半高度處進(jìn)行測(cè)量)?；鞚岫仁褂脻岫缺砑右詼y(cè)量，該濁度表以FTU(等同于NTU)為單位進(jìn)行了標(biāo)定。
結(jié)果在如下的表I中給出表I
可以發(fā)現(xiàn)，在24小時(shí)后，水不再混濁并且其含有的活性氯的含量等于0.53 mg/l。處理過的水的pH值為6.5。
該水溶性的陽離子聚合物/羥基聚合氯化鋁(以Al2O3表示)的比率(它使得通過沉淀作用的凝絮作用/分離作用非常有效)取決于用于消毒的賦形劑的類型和程度。當(dāng)顆粒物的層B的可溶解的賦形劑(例如阿拉伯樹膠)大約為0.5g時(shí)，該最佳比率必須至少等于2ppm/20ppm，并且對(duì)于賦形劑的重量大約為1g的情況，該最佳比率至少等于2ppm/30ppm。
例2(本發(fā)明)本例子在賦形劑為能在水中膨脹的親水的不溶性化合物的情況下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明。
可準(zhǔn)備具有與例1中的成分相同的10公升污水。
為了對(duì)該10公升容積的污水進(jìn)行處理，準(zhǔn)備好重1.421g的兩層顆粒物，其第一層(層A)重量為0.921g，第二層(層B)的重量為0.500g。該顆粒物的直徑和厚度分別為20mm和1.9mm。該顆粒物通過直接壓制而制得。下表給出各層的成分以及因此導(dǎo)致每種成分在待處理的水中的含量
*表示為Al2O3
在施加于顆粒物上的壓制壓力為62MPa的情況下，層B的密度為0.79。其孔隙度為51％。
將該兩層的顆粒物放入水中，并進(jìn)行2分鐘的機(jī)械攪拌。該顆粒物落入容器的底部，經(jīng)過大約20秒的泡騰作用后，顆粒物的層A崩解。停止攪拌，以讓懸浮物質(zhì)通過沉淀被分離出。顆粒物的剩余部分(層B)重新上浮至表面并漂浮。
在23℃下，在由沉淀而產(chǎn)生的分離階段中，活性氯在水中的程度被作為時(shí)間的函數(shù)而測(cè)出(在裝有10公升水的容器的一半高度處進(jìn)行測(cè)量)?；鞚岫炔捎门c例1相同的方法測(cè)量出。測(cè)量結(jié)果由如下的表II中給出。
表II
處理過的水pH值為6.5。24小時(shí)后殘留在處理后的水中的活性氯的程度為0.51mg/l。該顆粒物的層B仍然在漂浮并可被去除。
對(duì)放入凈水中的活性氯的消耗的監(jiān)測(cè)是暴露于空氣中進(jìn)行的，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示活性氯大約以0.03mg/小時(shí)，即0.7mg/24小時(shí)的速度消耗。因此這說明了經(jīng)如此處理過的水在沒有特別防護(hù)措施的情況下根據(jù)其最初有機(jī)污染的程度可保存1-3天。
例3(本發(fā)明)操作的執(zhí)行與例1相同，只是在層A中，檸檬酸被59.3mg的丙二酸取代。其它的成分以及各自的量不變。層A的總重量等于0.960g。層B的成分不變。
處理后的水的混濁度如例1那樣發(fā)生變化。在經(jīng)過1個(gè)小時(shí)的沉淀分離后，利用與例1同樣的條件進(jìn)行測(cè)量，它達(dá)到了7FTU。
例4(本發(fā)明)操作的執(zhí)行與例2相同，只是在層A中，檸檬酸被355mg的ARBOCELA300取代。碳酸氫鈉被省略。其它的成分以及各自的量不變。層A的總重量等于1.000g。層B的成分不變。
在經(jīng)過1個(gè)小時(shí)的沉淀分離后，利用與例1同樣的條件進(jìn)行測(cè)量，處理后的水的混濁度達(dá)到了8FTU。
例5(比較用)準(zhǔn)備好與例1中的污水具有相同成分的5公升污水。
將呈粉末狀的如下配料同時(shí)放入該體積的水中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌-19.1mg的(DCCNa·2H2O)，DCCNa的濃度為3.3mg/l，-156.6mg的PAC32，即，濃度為10mg/l，表示為AL2O3，-5.3mg的PolyDADMAC45DBSH，即濃度為1mg/l。
表III示出了在23℃時(shí)作為存儲(chǔ)時(shí)間的函數(shù)測(cè)出的活性氯的含量。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在暴露于空氣中僅4個(gè)小時(shí)后，活性氯的含量非?？焖俚叵陆担⒆兊玫陀赪HO(世界衛(wèi)生組織)的標(biāo)準(zhǔn)，WHO規(guī)定了為防止水被再次污染，處理后的水中應(yīng)保持的最低含量(0.50mg/l)。
表III
表格中的數(shù)據(jù)顯示出活性氯被懸浮于水中的有機(jī)物質(zhì)快速消耗。
將活性氯、絮凝劑和凝結(jié)劑同時(shí)釋放到待處理的水中，這不可能提供一種萬無一失的消毒處理。這是因?yàn)椋鶕?jù)WHO的規(guī)定，需要將水中活性氯的濃度至少保持在0.50mg/l，以提供可用的經(jīng)消毒的水。
權(quán)利要求
1.一種用于水凈化的壓制成型的固態(tài)制品，該制品包括至少一個(gè)第一層和至少一個(gè)第二層，其特征在于-所述第一層包括至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)；-所述第二層包括當(dāng)接觸到水時(shí)會(huì)釋放出活性氯的至少一種消毒劑以及至少一種賦形劑，所述賦形劑以受控的速度將消毒劑釋放到水中，以使得賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l的速率，優(yōu)選地以每小時(shí)0.2-10mg/l的速率釋放出活性氯。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述第二層的密度嚴(yán)格地小于1，優(yōu)選地在0.70-0.95的范圍內(nèi)變化。
3.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述絮凝系統(tǒng)包括至少一種三價(jià)金屬鹽和至少一種水溶性陽離子聚合物。
4.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述三價(jià)金屬鹽選自硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁、以及它們的混合物。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制品，其特征在于，所述水溶性陽離子聚合物為二甲基二烯丙基氯化銨水溶性陽離子聚合物。
6.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述崩解系統(tǒng)包括至少一種崩解劑，所述崩解劑選自纖維素及其衍生物、水溶性聚合有機(jī)酸與弱堿形成的泡騰化合物、以及它們的混合物。
7.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述崩解劑為纖維素，例如無定形纖維素或晶態(tài)纖維素。
8.如權(quán)利要求6所述的制品，其特征在于，所述崩解劑是水溶性聚合有機(jī)酸與弱堿形成的泡騰化合物。
9.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述水溶性聚合有機(jī)酸選自檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、丙二酸、富馬酸、馬來酸、琥珀酸、以及它們的混合物。
10.如權(quán)利要求8或9所述的制品，其特征在于，所述弱堿為碳酸氫鈉。
11.如權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述崩解劑存在于所述第一層中，其重量含量相對(duì)于所述第一層的重量小于或等于50％，優(yōu)選地，其重量含量范圍為20％-40％。
12.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述消毒劑選自無水或二水合物形式的氯胺-T、無水或二水合物形式的1，3-二氯異氰尿酸鈉、以及它們的混合物。
13.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述消毒劑為二水合物形式的1，3-二氯異氰尿酸鈉。
14.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述賦形劑選自溶解緩慢的水溶性化合物。
15.如前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制品，其特征在于，所述賦形劑選自阿拉伯樹膠、阿拉伯膠、黃芪樹膠，角豆膠，黃原膠、果阿膠、以及它們的混合物。
16.如權(quán)利要求1-13中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，所述賦形劑選自能夠在水中膨脹的親水的不溶性化合物。
17.如前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制品，其特征在于，所述賦形劑選自改性淀粉、膠凝淀粉、馬鈴薯淀粉、以及它們的混合物。
18.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制品，其特征在于，組成所述制品的所有化合物都是食品級(jí)的。
19.一種制備用于水凈化的壓制成型的固態(tài)制品的方法，該制品包括至少一個(gè)第一層和至少一個(gè)第二層，其特征在于，該方法包括如下步驟-a)將由至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)組成的第一混合物制成粉末狀，-b)將由至少一種消毒劑和至少一種用于所述消毒劑的賦形劑組成的第二混合物制成粉末狀，所述消毒劑一接觸到水就能夠釋放出活性氯，所述賦形劑以受控的速率將消毒劑釋放到水中，以使得賦形劑-消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1-100mg/l的速率釋放出活性氯，-c)將通過b)步驟獲得的混合物在顆粒成型機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓制，-d)將通過a)步驟所得的混合物添加至顆粒成型機(jī)以壓制出組合在一起的混合物，從而以得到一種雙層的制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于水凈化的壓制成型的固態(tài)制品，該制品包括至少一個(gè)第一層和至少一個(gè)第二層，其特征在于所述第一層包括至少一種絮凝系統(tǒng)和至少一種崩解系統(tǒng)；所述第二層包括當(dāng)接觸到水時(shí)會(huì)釋放出活性氯的至少一種消毒劑以及至少一種賦形劑，所述賦形劑以受控的速度將消毒劑釋放到水中，以使得所述賦形劑－消毒劑的混合物以每小時(shí)0.1－100mg/l的速率釋放出活性氯。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述制品的生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)C02F1/76GK1984845SQ200580023723
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月19日
發(fā)明者保羅·布蘭拉爾, 菲利普·德馬雷索, 米雷勒·莫內(nèi)羅 申請(qǐng)人:幽若泰博公司