專利名稱：給水消毒的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及給水域消毒的改進方法。本發(fā)明涉及游泳池、溫泉浴場及其類似場所中的水的電解鹵化，從而減少水生微生物(例如細菌、病毒、藻類、寄生蟲等)的影響或?qū)⒃撚绊懽钚』?。本發(fā)明特別地涉及使用明顯低于傳統(tǒng)系統(tǒng)的水平的氯離子源的給水消毒的方法。
背景技術：
通常認為不斷的氣候變化造成了世界上許多地區(qū)的降雨減少和干旱狀況。蓄水池中水供給的持續(xù)減少和地下水水位的不斷降低已經(jīng)致使當?shù)卣斁謱彝?、商業(yè)和農(nóng)業(yè)用水者不同程度地強制限水。 雖然游泳池所有者能夠通過使用游泳池覆蓋物或其類似物以減少蒸發(fā)的損失從而略微地有助于水的保存，但是游泳池水消耗的ー個主要特征是需要回洗水池過濾系統(tǒng)以清潔從水池的水中除去的污染物的過濾器或者需要在暴雨后降低水平面。在具有容積為20，000升至1，500，000升的典型家用或商用游泳池裝置中，每周對砂濾器進行回洗和漂洗的周期會消耗100升至60，000升水，這取決于通過過濾器從水池的水中提取的污染物的量。根據(jù)當?shù)卣斁值囊?，在回洗和漂洗周期期間，通過過濾泵將水從水池中抽取然后使水通過過濾介質(zhì)流至雨水溝。相似地，當由于降雨而使過量的水匯聚在游泳池中時，通過將上千升過量的水泵出至雨水溝或污水管道中而調(diào)整水位。目前所允許的將游泳池的廢水處理至雨水溝或污水管道的方法存在潛在缺陷。在通過添加次氯酸鈉或次氯酸鈣進行氯化的水池中，存有以鈉陰離子或鈣陰離子形式存在的高含量的溶解的鹽，而在傳統(tǒng)的鹽氯化的水池中，存有高含量的氯化鈉，通常其推薦濃度為大約6000ppm。除了非常高的鹽濃度以外，游泳池的廢水還可能含有氯胺或三鹵甲烷(THM)化合物，該化合物由游離氯陽離子與體液、皮膚以及其他游泳池水中的污染物，和氰尿酸氯穩(wěn)定劑以及活的或死的微生物(例如細菌、病毒、藻類和寄生蟲)反應而產(chǎn)生。這些污染物含量較高的是容納大量游泳者的非住宅的水池，這會增加保證這些水池清潔所需的氯的含量從而造成游泳池超氯化。由于雨水通常從城市地區(qū)流入原始水路(例如河流或海洋)，所以游泳池廢物的引入可能導致對臨近處理點的水路中的本土植物和動物的污染及對環(huán)境的損害。特別地，夕卜來生物體的引入存在使致病污染物流入海洋和人類食物鏈的嚴重風險。雖然流入下水道的游泳池廢水對環(huán)境的污染危險較低，但是高鹽含量和高氯含量會干擾下水道處理方法從而降低其效率。通常來講，對于應用電解氯發(fā)生器的游泳池來說，水池中的水需要含有2500至6000ppm的氯化鈉(NaCl )，用來有效運行電解氯化器。由于土壤的堿度和土壤中氯化鈉的逐漸累積造成的土壌退行性鹽化，在回洗水和漂洗水中這樣的高鹽含量會使其不適于如同其他灰水收集系統(tǒng)那樣的收集且用于園林噴灌。最終，這會引起當權人將水池所有者的所有物視為是需要花費昂貴費用進行復原的污染場所的情形。
本申請人是國際申請?zhí)朩02008/000029的申請人，其全部內(nèi)容并入此文。限于W02008/000029 (其涉及應用可選氯源的系統(tǒng))的發(fā)明被研發(fā)以克服與傳統(tǒng)氯化鈉源相關的問題。但是，雖然較低的氯含量以及用其他源(例如MgCl2和KCl)代替至少一部分NaCl已經(jīng)減少了與水池嚴重氯化相關的某些問題，但是仍有許多與這些系統(tǒng)相關的環(huán)境問題和經(jīng)濟問題。例如，不可接受的高含量的氯胺和三鹵甲烷(作為極其重要的健康問題(例如哮喘、癌癥和生殖缺陷)的前體物)仍然存在于絕大多數(shù)的游泳池中。而且，許多游泳池含有高含量的作為營養(yǎng)藻類的主源的磷酸鹽的現(xiàn)象已然提高了需要使藻類得到滿意控制的消毒產(chǎn)品的量。在此所用的術語“游泳池”也是g在包括以基本上相同于游泳池的方式進行操作的礦泉浴、熱水浴以及類似場所的類似使用。相似地，術語“回洗” g在包括從游泳池過濾器流至雨水溝的所有水流，包括回洗水流、漂洗水流和旁路水流
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供給水消毒的方法，該方法將會緩解現(xiàn)有游泳池、溫泉浴場等及其類似場所中的一個或多個問題，從而提供消費者合適的選擇。本發(fā)明更加具體地涉及對本申請人之前的申請(W02008/000029)中的方法所進行的改進，其涉及處理水域的方法，其中電解質(zhì)溶液運行所優(yōu)選的范圍是1500ppm至9000ppm的可溶性鹵化鎂鹽。本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明可以在低至500ppm的可溶性鹵化鎂鹽下進行操作。較低濃度的優(yōu)勢包括了較少使用化學品同時節(jié)約成本。另ー個優(yōu)勢包括氯胺(例如ニ氯胺和三氯胺)和三鹵甲烷的減少，氯胺和三鹵甲烷通常被描述為‘消毒副產(chǎn)物’ (DBPs),這是因為他們作為第二污染物而出現(xiàn)在氯消毒劑和水中的有機污染物之間的反應中。一方面，本發(fā)明因此提供給水消毒的方法，所述方法包括以下步驟在水域中形成電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液含有500ppm至9000ppm的可溶性鹵化鎂鹽；在電解鹵化池中處理所述電解質(zhì)溶液以形成次鹵酸的水溶液；以及將所述已處理的電解質(zhì)溶液返至所述水域。優(yōu)選地,所述電解質(zhì)溶液含有700ppm至3000ppm的可溶性鹵化鎂鹽。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有700ppm至1500ppm的可溶性齒化鎂鹽。適當?shù)?所述電解質(zhì)溶液含有250ppm至4000ppm的可溶性鹵化鈉鹽。優(yōu)選地,所述電解質(zhì)溶液含有375ppm至2000ppm的可溶性齒化鈉鹽。適當?shù)?，所述電解質(zhì)溶液含有0至4000ppm的可溶性鹵化鉀鹽。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有0至3000ppm的可溶性鹵化鉀鹽。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有0至2500ppm的可溶性鹵化鉀鹽。如需要，電解質(zhì)溶液可以含有Oppm至300ppm的可溶性堿金屬鹵化鹽,該堿金屬鹵化鹽選自LiBr、NaBr、CaBr2、MgBr2或其混合物。如需要，電解質(zhì)溶液可以含有0至IOOOppm的可溶性鹵化鋅鹽。如需要，電解質(zhì)溶液可以含有0至IOOOppm的抗壞血酸。如需要，電解質(zhì)溶液可以含有0至IOOOppm的抗壞血酸鋅。優(yōu)選地，鹵化鎂鹽、鹵化鉀鹽和鹵化鈉鹽是氯鹽。
適當?shù)?所述電解質(zhì)溶液含有IOOOppm至5000ppm的可溶性鹵化金屬鹽。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有1500ppm至4000ppm的可溶性南化金屬鹽。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有2000ppm至3000ppm的可溶性齒化金屬鹽。適當?shù)?，所述電解質(zhì)溶液在回到所述水域之前，通過過濾介質(zhì)進行過濾。優(yōu)選地，所述過濾介質(zhì)包含微粒狀無定型硅質(zhì)組合物。所期望地，所述過濾介質(zhì)包含已壓碎或已磨碎的玻璃顆粒。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液通過沉淀池流入所述電解質(zhì)鹵化池中以有助于微粒狀污染物的分離。盡管不是唯一地，但是通常所述沉淀池是已壓碎或已磨碎的玻璃過濾池?；蛘撸鲭娊赓|(zhì)溶液在回洗、漂洗或旁路周期中流入收集池。根據(jù)本發(fā)明另ー個方面，提供了用于前述方法的電解質(zhì)鹽組合物，所述電解質(zhì)鹽組合物包含
MgCl2 100 - 20wt%KCl0 - 70wt%NaCl 0 - 60wt%如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的水溶性溴化鹽，該溴化鹽選自NaBr、LiBr, KBr、CaBr2、MgBr2 或其混合物。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的可溶性鹵化鋅鹽。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的抗壞血酸。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的抗壞血酸鋅。適當?shù)?，所述電解質(zhì)組合物包含濃縮的水溶液。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及給水消毒的改進方法，這是通過本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)之前W02008/000029中所述的系統(tǒng)可以在明顯較低的電解質(zhì)水平下進行操作而對水池的水衛(wèi)生沒有毒性作用之后進行研發(fā)的。較低濃度的優(yōu)勢包括較少使用化學品且節(jié)約成本，降低環(huán)境污染，以及由于實質(zhì)上減少了包括氯胺和三鹵甲烷的消毒副產(chǎn)物(DBPs)的水平而明顯有利于健康。參考本發(fā)明的用途，首先描述本發(fā)明以提供給含有細菌、藻類和其它水傳播疾病的游泳池水及溫泉浴場水的消毒，但是也應該清楚本發(fā)明可以涵蓋含有這些生物體和疾病且因此需要消毒的其他任何水域的申請。建議游泳池所有者在常規(guī)間隔下(例如每周或雙周)回洗過濾系統(tǒng)，以維持游泳池水的衛(wèi)生。在例如高溫夏天環(huán)境條件和/或來自風載塵等污染物的更加不利的情況下，需要更加頻繁的回洗以避免過濾器的堵塞或避免經(jīng)由過濾器的水流減少。另外，在下雨之后，有必要通過將過量的水通過廢料管道泵至雨水溝而將水池中水量降低至所需水平。典型的過濾泵會以每分鐘大約350升的速率將水泵至廢水處(waste)并且回洗周期可以是2至10分鐘，這取決于過濾介質(zhì)中的污染物的程度。不計蒸發(fā)的損失，一年消耗的水能在35千升至175千升之間。除了珍貴資源的浪費以及隨后由此上升的社會花費，許多當?shù)卣斁痔嶙h對使用超過預定體積(通常生活需量的平均值)的用水者進行嚴厲的經(jīng)濟懲罰。
雖然已經(jīng)提出了其他以園藝為目的的水儲存方法，例如雨水儲藏池以及灰水收集系統(tǒng)，但是由于約6000ppm的高濃度氯化鈉，來自己電解氯化的游泳池的溢流水、回洗水和漂洗水不適于園藝使用。之前在W02008/000029中所述的實驗已經(jīng)示出，用濃度大約在2500ppm至3000ppm的氯化物(例如KCl)代替推薦濃度在6000ppm的NaCl，已電解氯化的游泳池中的氯的濃度維持在Ippm至3ppm之間的氯，而對水池的水衛(wèi)生沒有毒性作用?？紤]到在游泳池中仍然存在不可接受的高含量消毒副產(chǎn)物(DBPs)，本發(fā)明カ圖使用氯離子源的組合，這能使游泳池水中的有效氯含量在基本上低于傳統(tǒng)NaCl源和之前所用的KCl及MgCl2源的濃度。一方面，本發(fā)明因此提供了給水消毒的方法，所述方法包括以下步驟在水域中形成電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液含有500ppm至9000ppm的可溶性鹵化鎂鹽；在電解鹵化池中處理所述電解質(zhì)溶液以形成次鹵酸的水溶液；并且 使所述已處理的電解質(zhì)溶液返至所述水域。在特別的方面，所述電解質(zhì)溶液可以含有1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm、4000ppm、4500ppm、5000ppm> 5500ppm>6000ppm>6500ppm> 7000ppm>7500ppm、8000ppm、8500ppm、或最高至9000ppm的可溶性齒化鎂鹽。優(yōu)選地,所述電解質(zhì)溶液含有700ppm至3000ppm的可溶性鹵化鎂鹽。例如，所述電解質(zhì)溶液可以含有 800ppm、900ppm、lOOOppm、llOOppm、1200ppm、1300ppm、1400ppm、1500ppm、1600ppm>1700ppm>1800ppm>1900ppm> 2000ppm> 2100ppm> 2200ppm> 2300ppm>2400ppm、2500ppm、2600ppm、2700ppm、2800ppm、2900ppm、或最高至 3000ppm 的可溶性齒化鎂鹽。更優(yōu)選地,所述電解質(zhì)溶液含有7 OOppm至1500ppm的可溶性鹵化鎂鹽。例如，所述電解質(zhì)溶液可以含有 725ppm、775ppm、825ppm、875ppm、925ppm、975ppm、1025ppm、1075ppm、1125ppm、1175ppm、1225ppm、1275ppm、1325ppm、1375ppm、1425ppm、1475ppm、或最高至1500ppm的可溶性鹵化鎂鹽。適當?shù)?所述電解質(zhì)溶液含有250ppm至4000ppm的可溶性鹵化鈉鹽。因此,所述電解質(zhì)溶液可以含有 500ppm、750ppm、lOOOppm、1250ppm、1500ppm、1750ppm、2000ppm、2250ppm、2500ppm、2750ppm、3000ppm、3250ppm、3500ppm、3750ppm、或最高至 4000ppm 的可
溶性鹵化鈉鹽。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有375ppm至2000ppm的可溶性鹵化鈉鹽。因此，所述電解質(zhì)溶液可以含有750ppm、1125ppm、1500ppm、1875ppm、或最高至2000ppm的可溶性齒化鈉鹽。適當?shù)?，所述電解質(zhì)溶液含有0至4000ppm的可溶性鹵化鉀鹽。因此，所述電解質(zhì)溶液可以含有 500ppm、lOOOppm、1500ppm>2000ppm>2500ppm>3000ppm>3500ppm>或最高至4000ppm的可溶性齒化鉀鹽。優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有0至3000ppm的可溶性鹵化鉀鹽。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有0至2500ppm的可溶性鹵化鉀鹽。如需要，所述電解質(zhì)溶液可以含有0至300ppm的可溶性鹵化堿金屬鹽，該可溶性齒化堿金屬鹽選自LiBr、NaBr、CaBr2、MgBr2或其混合物。
如需要，所述電解質(zhì)組合物可以含有0至IOOOppm的可溶性鹵化鋅鹽。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以含有0至IOOOppm的抗壞血酸。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以含有0至IOOOppm的抗壞血酸鋅。優(yōu)選地，所述鹵化鎂鹽、鹵化鉀鹽和鹵化鈉鹽是氯鹽。適當?shù)兀鲭娊赓|(zhì)溶液含有IOOOppm至5000ppm的可溶性齒化金屬鹽。因此,所述電解質(zhì)溶液可以含有2000ppm、3000ppm、4000ppm、或最高至5000ppm的可溶性齒化金屬鹽。優(yōu)選地,所述電解質(zhì)溶液含有1500ppm至4000ppm的可溶性鹵化金屬鹽。所述電解質(zhì)溶液可以含有例如 1750ppm、2000ppm、2250ppm、2500ppm、2750ppm、3000ppm、3250ppm、3500ppm、3750ppm、或最高至4000ppm的鹵化鹽。更優(yōu)選地，所述電解質(zhì)溶液含有2000ppm至3000ppm的可溶性齒化金屬鹽。因此，所述電解質(zhì)溶液可以含有2100ppm、2200ppm、2300ppm、2400ppm、2500ppm、2600ppm、2700ppm、2800ppm、2900ppm、或最高至 3000ppm 的可溶性鹵化金屬鹽。 適當?shù)?，所述電解質(zhì)溶液在返回所述水域之前，通過過濾介質(zhì)進行過濾。優(yōu)選地，所述過濾介質(zhì)包含微粒狀無定型硅質(zhì)組合物。所期望地，所述過濾介質(zhì)包含已壓碎或已磨碎的玻璃顆粒。優(yōu)選地，使所述電解質(zhì)溶液通過沉淀池流入所述電解質(zhì)齒化池中以有助于微粒狀污染物的分離。盡管不是唯一地，但是通常所述沉淀池是已壓碎或已磨碎的玻璃過濾池，這有助于已結合的微粒/鎂凝聚劑和/或絮凝體的堆積。這可以理解為凝聚劑和/或絮凝體的堆積至少部分地減少了水域(例如游泳池)中水的渾濁度。這也可以理解為已壓碎或已磨碎的玻璃的過濾池至少部分地去除了會另外與水域中的氯結合以形成三鹵甲烷的前體物(例如磷酸鹽)水域?；蛘?，所述電解質(zhì)溶液在回洗、漂洗或旁路周期中流入收集池。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于前述方法使用的電解質(zhì)鹽組合物，所述電解質(zhì)鹽組合物包含MgCl2 100 - 20wt%NaCl 0 - 60wt%KCl0-70wt%因此，所述電解質(zhì)鹽組合物可以包含25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%、80wt%、85wt%、90wt%、95wt%、或最高至 100wt% 的 MgCl2 ；這也可以理解為所述電解質(zhì)鹽組合物可以包含5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、或最高至 60wt% 的 NaCl。而且，所述電解質(zhì)鹽組合物可以包含5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、或最高至 70wt% 的 KCl。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的水溶性溴化鹽，該水溶性溴化鹽選自 NaBr、LiBr、KBr、CaBr2、MgBr2 或其混合物。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包括0至10wt%的可溶性鹵化鋅鹽。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以包含0至10wt%的抗壞血酸。如需要，所述電解質(zhì)組合物可以含有0至10wt%的抗壞血酸鋅。
適當?shù)?，所述電解質(zhì)組合物包含已濃縮的水溶液。雖然并不希望被任意特別的假設所約束，但是一般認為鉀陰離子是被植物作為肥料所吸收并且該鉀陰離子與游離氯陽離子相結合以形成被空氣高度稀釋至很大程度上避免了對植物有任意其他有害氧化作用的程度的微量的氯氣。確實，含有大約80-97%KCl的被稱為“氯化鉀廢料”的化合物作為商業(yè)肥料(NKP比例為0-0-60)而廣泛地銷售。據(jù)報道將氯化鉀應用于某些農(nóng)作物會為其提供對真菌感染的加強的抵抗力。但是對于游泳池來說，需要更加精煉的等級(refined grade)以避免游泳池中的不雅著色以及過濾系統(tǒng)的腐蝕或結垢。對含有環(huán)境可接受的氯的電解質(zhì)的進ー步調(diào)查中顯示，氯化鎂(MgCl2)用作第二肥料，作為健康植物成長所需的鎂離子和氯離子源。使用MgCl2作為給游泳池消毒的氯離子源的意想不到的好處是其絮凝能力。

絮凝是懸浮在水中的顆粒被吸引至絮凝劑并且結合至絮凝劑的過程。其形成不再在水中懸浮的較大顆粒。這些已結合的顆?；颉靶跄w”比原始的混懸顆粒能更輕易地從水中過濾。鎂是多價正離子，并且可以吸引多種混懸顆粒。由于官能團附著至烴類基體結構上(這沒有偶極電荷)，有機分子傾向于具有稍負的“偶扱”。有機分子外表面的弱負電荷被鎂離子強正電荷所吸引，導致環(huán)繞在電性稍強的鎂離子周圍的多種有機分子的絮凝體的形成。這些絮凝體變得太大且太重而不能懸浮在水中，并且這些絮凝體也比其用于過濾目的的組成成分的分子還要大。在水池中，隨著水循環(huán)地通過水池的過濾系統(tǒng)，可以將絮凝體過濾出去。這導致水更加潔凈，因為本該之前繞過過濾器的顆粒由于他們是較大結構的部分而會被過濾出去。在收集池/沉淀池中，絮凝體會有時間沉淀在池的底端(低于出ロ點)。這有助于提高所收集的水的質(zhì)量并且有助于減少水中微生物可用的營養(yǎng)。收集池是用于收集來自泳池的廢水，而出于儲存的原因也可以作為沉淀池。雖然并不希望被任意特別的假設所約束，但一般認為來自MgCl2的鎂離子(Mg2+)結合P043_，造成下沉至水池的底端并且可以輕易地用真空裝置吸上來的不可溶復合物的形成。磷酸鎂復合物可以是單價堿(Mg(H2PO4)2),磷酸氫鎂(MgHPO4)或磷酸鎂(Mg3(PO4)2X考慮到“隔絕”磷酸鹽所需的Mg2+的水平很低，沒有必要增加水池中MgCl2的水平。Mg2+離子絮凝能力的特別有利的特征在于大比例的磷酸鹽在與氯反應之前被去除(由于Mg2+離子的隔絕能力)，這至少部分地減少了氯胺和三鹵甲烷(THMs)的生成。THMs (例如氯仿、三溴甲烷、ニ溴ー氯甲烷以及一溴ニ氯甲烷)是最豐富的氯化副產(chǎn)物，并且其總濃度取決于總的有機碳、游泳者的數(shù)量以及水溫。個人通過吞咽、皮膚接觸和吸入而暴露干THMs，并且這些有毒物質(zhì)已經(jīng)被認為涉及潛在的健康問題。雖然并沒有將自身限制于任意特別的假說，但是這可以認為至少部分地減少存在于游泳池中的THMs的水平會是有利的。例如，THMs被認為是損傷肝臟、腎臟以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的致癌物質(zhì)。也已經(jīng)提出過久的暴露于THMs中(在游泳池或其類似場所中或毗鄰于游泳池或其類似場所)與不利的生殖缺陷(例如自發(fā)性流產(chǎn)、產(chǎn)重缺陷、神經(jīng)管損傷以及尿道損傷)相關聯(lián)。而且，許多水池的服務員過久的暴露于THMs中，遭受健忘、疲勞、慢性感冒(chronic colds)、聲腺疾病、眼部刺激、頭痛、喉嚨疼痛以及額竇炎癥。
少量可溶金屬溴化物(例如KBr)的包含物被認為是通過生成與氯氣混合但在溴氣顔色和氣味方面察覺不到的濃度范圍內(nèi)的少量溴氣而提高游泳池水的氧化消毒。在該實施方式中，氧化的氯氣和溴氣的產(chǎn)生是有效的，并且氯化鉀和/或氯化鎂的消毒作用有助于整個消毒過程。而且，來自游泳池或溫泉浴場或來自廢水處理系統(tǒng)的回洗水可以安全置于環(huán)境中，或者置于水路中或作為含有肥料的水源而用于園藝等。鋅對我們身體健康和精神健康來說是必需的。從健康皮膚、頭發(fā)和指甲，至肌肉、神經(jīng)和大腦功能，鋅扮演著關鍵角色。牙齒、骨骼、康復過程以及免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)都取決于我們身體中足量的鋅。雖然并沒有將自身限制于任意特別的假說，但是已經(jīng)提出鋅減輕了包括痤瘡和濕疹(即異位性皮炎)的一系列皮膚狀況。也已經(jīng)示出鋅在傷ロ治愈中扮演重要的角色并且在許多生物功能(包括糖尿病控制、應激水平、生殖、抗過敏、食欲和消化)中扮演至關重要的角色。鋅的其他好處包括其抗氧化活性以及已經(jīng)建議足量的鋅可以減少癌癥(例如前列腺 癌)的個體風險?？箟难?或維生素C，其為抗壞血酸的左旋對映異構體)涉及膠原的形成和修復，并且因此需要抗壞血酸用于傷ロ治愈以及保持健康的皮膚和血管。維生素C有助于甲狀腺功能并且在細胞免疫功能中扮演重要的角色，其中維生素C可以有助于抗病毒、真菌和細菌疾病。維生素C也可以減少組胺的生成，因此至少部分地降低過敏癥狀。在沒有將自身限制于任意特別的假說的情況下，已經(jīng)提出抗壞血酸可以有助于減少游泳池中三氯胺的水平。適當?shù)?，這個至少部分地減少了與暴露于三氯胺相關的呼吸癥狀(例如哮喘和支氣管炎)。應該認為此處公開的給水消毒的方法可以特別地適合于用干與儲存游泳池廢水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)之前在W02008/000029中有所描述并且在W02008/000029的圖I中示出。除了其宣稱的藥理學優(yōu)勢以外，単獨使用，或與氯化鉀和/或氯化鈉組合使用的減少含量的氯化鎂，作為電解質(zhì)水池氯化器中的氯離子源，使得將游泳池或其類似場所的廢水用與之前所述的較高水平電解質(zhì)相比環(huán)境上更加可靠的方法來進行處理。此外，由于鎂和鉀對植物的生長和營養(yǎng)都很重要，將游泳池廢水處理在園藝或其類似方面上有利于植物而不會與氯化鈉電解質(zhì)一祥存在毒性。對本領域技術人員而言，可以對本發(fā)明的各個方面進行許多修改和改變而不會背離本發(fā)明的精神和范圍是顯而易見的?？梢愿鶕?jù)以下實施例來進ー步理解本發(fā)明，從本質(zhì)上闡述以下實施例，而并不認為本發(fā)明的范圍限于以下實施例。
具體實施例方式實施例1-8是闡述了給游泳池消毒方法的非限制實施例，該方法使用包含2000ppm至4000ppm可溶性鹵化鎂鹽、鹵化鈉鹽和鹵化鉀鹽的配方。MgCl2的范圍是700ppm至1500ppm，其與之前W02008/000029中限定的電解質(zhì)含量相比有明顯的減少。本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)有可能使用較低的電解質(zhì)水平同時仍然維持足量的氯而有效地給游泳池消毒。相關的優(yōu)勢包括較少使用化學品而節(jié)約成本，降低環(huán)境損害，并且至少部分地減少包括氯胺及三鹵甲烷(THMs)的消毒副產(chǎn)物(DBPs)的含量。下面列舉了不同電解質(zhì)的含量和百分比以及總的電解質(zhì)水平。更進一歩的信息(包括氯的含量和傳導性)可以在附表中找到。
實施例IMgCl2 :1183. 3ppm (30wt%)NaCl 591. 6ppm (15wt%)KCl :2169. 4ppm (55wt%)總水平3944.3ppm實施例2MgCl2 944. 5ppm (30wt%)NaCl :1259. 3ppm (40wt%) KCl 944. 5ppm (30wt%)總水平3148.3ppm實施例3MgCl2 928. 8ppm (30wt%)NaCl 1548ppm (50wt%)KCl 619. 2ppm (20wt%)總水平3096ppm實施例4MgCl2 913. 6ppm (30wt%)NaCl :1827. 3ppm (60wt%)KCl 304. 5ppm (10wt%)總水平3045.5ppm實施例5MgCl2 921. 2ppm (30wt%)NaCl :1688. 8ppm (55wt%)KCl 460. 6ppm (15wt%)總水平3070.6ppm實施例6MgCl2 1103ppm (35wt%)NaCl :1733. 3ppm (55wt%)KCl 315. 2ppm (10wt%)總水平3151.5ppm實施例7MgCl2 788. 9ppm (30wt%)NaCl 394. 4ppm (15wt%)KCl :1446. 3ppm (55wt%)總水平2629.6ppm實施例8MgCl2 736. 9ppm (30wt%)NaCl 1351ppm (55wt%)KCl 368. 5ppm (15wt%)
總水平2456.4ppm應該認識到可以調(diào)整不同的電解質(zhì)(特別是鹵化鈉鹽和鹵化鉀鹽)的含量以適合于具體的系統(tǒng)及該系統(tǒng)的使用者。因此，主要使用其復原和治療作用的較小水域(例如礦泉浴)可以含有，例如較高水平的KCl (例如實施例I和7中示出的55wt%)。此外，考慮到在大的水域(例如游泳池)中維持符合要求的消毒劑量所涉及的較高花費，使用者可以相應地調(diào)整鹵化鈉鹽和鹵化鉀鹽的含量。例如在實施例4中所闡述的，其中NaCl的水平提高至60%同時電解質(zhì)的總水平維持在低水平(即lOOOppm)。由于鹵化鎂鹽的有益效果，水域中MgCl2含量通常不低于20wt%。
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權利要求
1.一種給水消毒的方法，所述方法包括以下步驟在水域中形成含有500ppm至9000ppm的可溶性鹵化鎂鹽的電解質(zhì)溶液；在電解質(zhì)鹵化池中處理所述電解質(zhì)溶液以形成次鹵酸的水溶液；以及將所述已處理的電解質(zhì)溶液返至所述水域。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有700ppm至3000ppm的可溶性鹵化鎂鹽。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有700ppm至1500ppm的可溶性鹵化鎂鹽。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的方法,其中所述電解質(zhì)溶液含有250ppm至4000ppm的可溶性鹵化鈉鹽。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其中所述電解質(zhì)溶液含有375ppm至2000ppm的可溶性鹵化鹽。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有O至4000ppm的可溶性鹵化鉀鹽。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有O至3000ppm的可溶性鉀鹽。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有O至2500ppm的可溶性鉀鹽。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液進ー步包含Oppm至300ppm的可溶性堿金屬鹵化鹽,該堿金屬鹵化鹽選自LiBr、NaBr、CaBr2、MgBr2或其混合物。
10.根據(jù)權利要求1-9任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液進ー步包含0至IOOOppm的可溶性鹵化鋅鹽。
11.根據(jù)權利要求1-10任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液進ー步包含0至IOOOppm的抗壞血酸。
12.根據(jù)權利要求1-11任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液進ー步包含0至IOOOppm的抗壞血酸鋅。
13.根據(jù)權利要求1-12任一項所述的方法，其中鹵化鎂鹽、鹵化鉀鹽和鹵化鈉鹽是氯鹽。
14.根據(jù)權利要求1-13任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液含有IOOOppm至5000ppm的可溶性鹵化金屬鹽。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法,其中所述電解質(zhì)溶液含有1500ppm至4000ppm的可溶性鹵化金屬鹽。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法,其中所述電解質(zhì)溶液含有2000ppm至3000ppm的可溶性鹵化金屬鹽。
17.根據(jù)權利要求1-16任一項所述的方法，其中所述電解質(zhì)溶液在返至所述水域之前通過過濾介質(zhì)進行過濾。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述過濾介質(zhì)包含微粒狀無定型硅質(zhì)組合物。
19.根據(jù)權利要求17或權利要求18所述的方法，其中所述過濾介質(zhì)包含已壓碎或已磨碎的玻璃顆粒。
20.根據(jù)權利要求1-19任一項所述的方法，其中使所述電解質(zhì)溶液通過沉淀池流入所述電解質(zhì)鹵化池以幫助微粒狀污染物的分離。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中所述沉淀池是已壓碎或已磨碎的玻璃的過濾池。
22.根據(jù)權利要求1-19任一項所述的方法，其中在回洗、漂洗或旁路周期中，使所述電解質(zhì)溶液流入收集池。
23.ー種用于權利要求1-22任一項所述方法的電解質(zhì)鹽組合物，所述電解質(zhì)鹽組合物包含 MgCl2 100 - 20wt% KCl 0 - 70wt% NaCl 0 - 60wt%o
24.根據(jù)權利要求23所述的電解質(zhì)鹽組合物，其進ー步包含0至10wt%的水溶性溴化鹽，該水溶性溴化鹽選自NaBr、LiBr、KBr、CaBr2、MgBr2或其混合物。
25.根據(jù)權利要求23或權利要求24所述的電解質(zhì)鹽組合物，其進ー步包含0至10wt%的可溶性鹵化鋅鹽。
26.根據(jù)權利要求23-25任一項所述的電解質(zhì)鹽組合物，其進ー步包含0至10wt%的抗壞血酸。
27.根據(jù)權利要求23-26任一項所述的電解質(zhì)鹽組合物，其進ー步包含0至10wt%的抗壞血酸鋅。
28.根據(jù)權利要求23-27任一項所述的電解質(zhì)鹽組合物，其進ー步包含濃縮的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及給游泳池或其類似場所的水消毒的方法，該方法使用明顯低于傳統(tǒng)系統(tǒng)的水平的氯離子源。本方法包含以下步驟(i)在游泳池水中形成含有500ppm至9000ppm的可溶性鹵化鎂鹽的電解質(zhì)溶液，(ii)在電解質(zhì)鹵化池中處理電解質(zhì)溶液以形成次鹵酸的水溶液，以及(iii)將如此處理的水返至游泳池。在消毒方法中，氯化鎂鹽、氯化鉀鹽和氯化鈉鹽與少量可溶性堿土金屬溴化物、鹵化鋅、抗壞血酸和/或抗壞血酸鋅的混合物特別有效。
文檔編號C02F1/461GK102822099SQ201080062601
公開日2012年12月12日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權日2009年11月30日
發(fā)明者R·帕爾默, S·安德森 申請人:普利特研究私人有限公司