CN1173895C - 控制使用分离膜的含水体系中的淤积的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使生物和/或胶体淤积最小化的组合物，其中包括阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂。本发明还涉及一种控制淤积的方法，而且该方法是通过将本发明的制剂引入至使用分离膜的含水体系中而实现的。本发明所使用的组合物与这种分离体系兼容，而且更适于防止膜淤积。

Description

控制使用分离膜的含水体系中的淤积的方法
                           发明背景
本发明涉及使生物和胶体淤积(fouling)最小化的一些组合物和方法。本发明进一步涉及使在使用分离膜的含水体系中的生物和胶体淤积最小化的组合物和方法。这种含水体系一般具体体现在，包括但不限于纳米过滤、超过滤、微过滤，特别是反渗透法中。在使生物和胶体淤积最小化方面，本发明的组合物显示具有意想不到的功效。
反渗透(RO)法是商业、工业以及家庭液体纯化体系中经常使用的方法。RO法可以纯化含有溶解和未溶解杂质的液体。使需要纯化的液体通过RO膜。通过反渗透膜收集“透过液”，作为纯化后的液体，而将剩余的液体或“浓缩物”丢弃或进一步处理。成功实施RO法的障碍是胶体分散物和生物淤积的累积。
可以将生物淤积当作是影响RO法的最后的也是主要的未解决的问题。这是因为，今天所使用的最普通的RO膜不能承受氯或其它氧化性的杀生物剂。由于这种原因，氯通常必须从这些系统的进料液流中除去。但是，没有剩余的氯存在，微生物会很快地繁殖并且在膜表面生物淤积。迄今的工业处理方法，要么忽略这种问题并接受因生物淤积而导致的高运行成本，要么在这些设备中添加非氧化性的杀生物剂。据估算，生物淤积的成本总计可以高达每生产1000加仑RO透过液为0.25美元。这种高成本使通过非氧化性杀生物剂进行的生物淤积控制从经济上讲具有吸引力。
然而，很多目前可得到的非氧化性杀生物剂都存在大量的缺点。具体地讲，非氧化性杀生物剂已知是高毒性的；同RO膜不兼容；与其它处理化学品或原料水中的成分发生不需要的副反应；和/或对下游的处理有不利影响，使过量的杀生物剂在那里通过RO膜。
因此，本领域需要一种能够克服这些和其它问题的杀生物组合物。
                           发明概述
本发明的目的是提供一种新颖的方法和组合物，以使生物和胶体淤积最小化，优选不具有上述所讨论的一种或多种缺点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分可从说明书中理解，或通过本发明的实施例中了解到。本发明的优点将通过本发明的方法和组合物，特别是通过说明书中所指出的方法和组合物来认识到和实现。
如具体指出的和广泛讨论的那样，为实现本发明的这些或其它优点以及本发明的目的，本发明涉及一种组合物，该组合物包括至少一种阴离子防垢剂(antiscalant)和至少一种带有正电荷的杀生物剂。所述的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂，以任何可以有效控制或使胶体和/或生物淤积最小化的量存在。
本发明还涉及一种控制在使用了分离膜的含水体系中的胶体和/或生物淤积的方法。该方法包括将包含至少一种阴离子防垢剂和至少一种阳离子杀生物剂的制剂，引入至含水体系中分离膜的上游，并且按控制或降低该含水溶液中胶体和/或生物淤积的有效量引入。
应当理解，前面的概述和后续的详述都是示例性和示范性的，其目的都是为要求保护的本发明提供进一步的解释。
                           附图说明
图1和2是FSD TFCL膜与四羟甲基鏻(THPS)和聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)之间的兼容性试验图。
图3是RO试验的归一化的透过液流量-时间图。
图4是RO试验的归一化的盐通量-时间图。
图5是RO试验的压差-时间图。
图6是膦酸盐加上四羟甲基硫酸鏻(THPS)试验的归一化的透过液流量-时间图。
图7是膦酸盐加上四羟甲基硫酸鏻(THPS)试验的归一化的盐通量-时间图。
图8是膦酸盐加上四羟甲基硫酸鏻(THPS)试验的压差-时间图。
图9是膦酸盐加上四羟甲基硫酸鏻(THPS)试验的细菌计数-时间图。
图10是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)试验的归一化的透过液流量-时间图。
图11是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)试验的归一化的盐通量-时间图。
图12是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)试验的压差-时间图。
图13是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)试验的细菌计数-时间图。
图14是归一化的聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(WSCP)流量与归一化的四羟基甲基硫酸鏻(THPS)流量图。
图15是归一化的四羟甲基硫酸鏻(THPS)的性能数据图。
图16是聚酰胺膜对阳离子表面活性剂的反应图。
                           发明详述
本发明涉及一种用于最小化或控制生物淤积和/或胶体淤积的组合物或制剂，其中包含至少一种防垢剂和至少一种带有正电荷的杀生物剂。
本发明的组合物或制剂可以有利地用于含水体系中，该含水体系至少使用了一种分离膜，如反渗透膜。所述的组合物或制剂是在该含水体系中所使用的分离膜的上游点引入的。优选该使用了分离膜的含水体系还使用了至少一预过滤器，所述的预过滤器设置在分离膜的上游。如果存在一预过滤器，那么本发明的组合物或制剂可以在预过滤器的上游引入，或者在预过滤器和分离膜之间的任何位置引入。本发明的组合物或制剂可以以单一的制备好的制剂形式引入，或者以制剂的组分的形式分别加到含水体系中，只要该组分是在分离膜的上游加入的就可以。将本发明的组合物和制剂用于分离含水溶液如水的体系中是有好处的，因为本发明的制剂能够控制淤积，如生物和/或胶体淤积，这种淤积存在于分离系统中，对包括膜淤积的分离膜基本上没有阻碍和/或有害作用。这种有害作用包括但不限于透过液流量和脱盐作用的损失。
使用本发明的组合物是可行的并且有利的，因为它们是用带有正电荷的杀生物剂制成的，这样的杀生物剂与分离膜系统如RO膜，特别是聚酰胺RO膜以及相关的化学膜等意想不到地兼容，所述的化学膜包括但不限于纳米过滤、超过滤和微过滤中使用的膜。以前认为带有正电荷的表面活性剂与分离膜不兼容，因为带有正电荷的表面活性剂与分离膜发生反应，从而导致膜淤积。但是，本发明使用了一种适用于分离膜(包括RO膜)的带有正电荷的杀生物剂，并更适宜地避免或控制了膜淤积。
所述的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂，可以按可有效地最小化、控制或防止生物和/或胶体淤积的任意量加入。有效处理可根据所使用的含水体系的变化而变化。尽管可以使用任意有效量的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂，但是优选阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂按约0.1∶1至约5∶1的重量比加入，更优选为约0.5∶1至约3∶1，最优选约0.7∶1至约1.3∶1。本领域的技术人员看到本公开之后，可以依据常规方法确定阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂在一具体应用中的最佳用量。
关于加到本发明组合物中的阴离子防垢剂，其可以是具有抗淤积性能的任何阴离子防垢剂成分，如阴离子聚合物或化合物。这种防垢剂的实例包括但不限于1-羟基乙烷-1，1-二膦酸(HEDP)，氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)，二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DETPMP)，2-羟乙基亚氨基双亚甲基膦酸(HEBMP)，聚丙烯酸及其衍生物以及它们的盐。该防垢剂优选为膦酸(盐)基的防垢剂。也可以将两种或多种防垢剂组合起来使用。防垢剂按防止、最小化或控制含水体系中淤积的量加入。防垢剂的优选加入量为约5％至约70％，更优选约10％至约30％，最优选约15％至约25％，所述的加入量是以所加入的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂的总重量为基础的。典型的膦酸基防垢剂可以包括但不限于1-羟基乙烷-1，1-二膦酸(HEDP)，二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DETPMP)，氨基三(亚甲基膦酸)(ATMP)，2-羟乙基亚氨基双(亚甲基膦酸)(HEBMP)，六亚甲基二胺(五亚甲基膦酸盐)，钾盐(HMDTMP)，双(六亚甲基)三胺(五亚甲基膦酸)(BHMTPMP)，亚磷酸(PA)，或它们的任意组合。上面列出的膦酸盐基防垢剂，可商购于Albright and Wilson，Solutia或Mayo。
关于杀生物剂，其优选为一种带有正电荷的杀生物剂。优选，带有正电荷的杀生物剂不具有疏水部分，例如没有C8或更高的如C10-18烷基的烷基基团，或者没有芳族基团。杀生物剂的具体实例包括，但不限于，四羟甲基硫酸(THPS)，聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)(poly(oxyethylene(dimethyliminio)ethylene(dimethyliminio)ethylenedichloride)WSCP)，或它们的任意组合。THSP可商购于Albright and Wilson。WSCP可商购于Buckman Laboratories International Inc.。这些带有正电荷的杀生物剂优选也可以用于液体纯化系统中，因为它们的毒性低。该杀生物剂以最小化、控制或防止微生物特别是细菌出现或生长的量加入。优选，杀生物剂的加入量为约5％至约50％，更优选约10％至约40％，最优选约15％至约36％，所述的加入量是以所加入的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂的总重量为基础的(即以活性量为基础的)。
本发明还涉及最小化或控制含水体系中淤积的方法，其办法是将至少一种上述的阴离子防垢剂和至少一种上述的带有正电荷的杀生物剂，以足够的量引入至含水体系，以最小化或控制淤积。通常，含水体系的操作效率降低时发生淤积，这是胶体固体和/或生物生长在管道中或处理元件上逐步累积的结果。特别地，胶体固体和/或生物生长的累积逐步地建立，形成妨碍体系元件运行的垢层。
本发明可适用于各种含水体系。含水体系的具体实例包括但不限于对细菌和/或真菌性变质和/或降解敏感的含水体系，除非采取步骤抑制这种降解和变质。具体的例子包括纸和含纸制品的制造、金属抛光、电力、电子、化工、石油、采矿、生物和工业水、金属加工液、冷却塔水、饮用水系统以及其它工业水系统中所使用的含水体系，这些含水体系用于产品和材料的处理和制造中。用于本发明目的的含水体系优选为造纸厂所使用的含水体系。这些含水体系包括但不限于美国专利US 5,374,357中所列举的液体过滤系统，所述的美国专利整体引作本文的参考文献。一般来说，本发明可以用于任何含水体系中，所述含水体系使用了至少一过滤用的分离膜。
通常，本发明组合物的每种组分均可以单独地加到含水体系中，也可以先混合再加到水系中。优选先制备包含本发明各组分的制剂，然后以单一的制剂的方式将其加到含水体系中。一般地，在制备本发明的制剂过程中，可以将上述成分简单地混合在一起以形成制剂。然后以分散液体或固体所使用的任何方式将所述的制剂分散于含水体系中。在某些情况下，需要中和防垢剂的酸性，以防止杀生物剂的降解。例如，对于含THPS的制剂，应向THPS中加入苛性钠或其它类似试剂，并使其完全溶解于防垢剂溶液中，以在加入THPS之前，将pH提高至7。同样地，需要降低某些其它杀生物剂的pH，以防止防垢剂-杀生物剂离子对从制剂中沉淀出来。优选组合物不论是存在于单一的制剂中还是作为单独的组分均分散在含水体系中，以便更有效地控制或抑制微生物的生长，达到防止和/或控制淤积的目的。
本发明的组合物或包含本发明组合物的制剂，通过简单地量取该制剂并用适宜数量的水或其它适宜的介质稀释，以得到所要求的活性成分的任何重量百分比。
另外，本发明涉及最小化或控制含水体系中淤积的方法，其办法是将包含至少一种防垢剂和至少一种带有正电荷的杀生物剂的组合物加到含水体系中。特别地，本发明的组合物可用来最小化含水体系中的淤积，其中所述的含水体系中包括分离膜，如RO膜。
通常，在本方法中，组合物的组分可以以一种制剂的方式或以单独的组分的方式加入，在某一点时，组合物存在于含水体系中。该组合物可以以加入液体或固体产品的任何方式加入体系中，如通过化学进料泵加入。在一优选的实施方案中，本发明被用于生产高纯或便携水的含水体系中，其中需要渗透水中不含杀生物剂。含水体系包括那些用于纸和含纸制品的制造、金属加工液、电力、电子、化工、石油、采矿、生物及工业废水、冷却塔水和饮用水系统中的含水体系。在这些体系中，本发明的组合物优选在多介质过滤之后和过滤筒过滤之前加入，所述的过滤筒过滤又在膜分离系统之前。
本发明还涉及一种控制含水体系中微生物生长的方法，其中包括引入如上所述的本发明的组合物，并且按至少控制一种微生物生长的有效量引入。此方法中引入组合物的步骤，与上面所描述的引入步骤相同或相似。
另外应当明白，“控制”(即防止或最小化或降低)至少一种类型的微生物生长的意思是，至少一种微生物的生长被抑制。换句话说，即至少一种微生物不生长或基本上不生长。“控制”至少一种微生物的生长，还可以包括维持该微生物种群于所需的水平，降低该种群至所需的水平(甚至达到检测不到的限度，如0种群)，和/或抑制至少一种微生物的生长。于是，使用本发明组合物的体系，还可以预防微生物的侵袭和微生物所导致的损害或其它有害作用。此外，还应当明白，“控制”至少一种微生物的生长，还包括从生物静力学上降低和/或维持一种低微生物水平，从而使得所接触的微生物和由此导致的损害或其它有害作用减轻，也就是说，微生物的生长速度或侵袭速度被降低或消除。在本文中，微生物包括但不限于细菌、真菌和/或藻类，既包括酵母还包括霉菌。这些微生物的实例包括但不限于蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、普通脱硫弧菌(Desulfovibrio vulgaris)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、大肠杆菌(Escherichia coli)、黑曲霉(Aspergillusniger)、白色假丝酵母(Candida albicans)和巢状组囊蓝细菌(Anacystisnidulans)。
本发明将通过下面的实施例被进一步地阐明，所述的实施例纯粹是对本发明的解释。除非特别说明，否则，下面所列出的量均是以本发明组合物的重量为基础的。
                           实施例
在实验室规模的系统中或者在RO系统中，对三种制剂进行研究。第一种制剂由HEDP和DETPMP组成，并且作为对照样与两种含膦酸盐的杀生物剂混合物对比。这两种混合物之一含有HEDP、DETPMP和THPS，另一个含有HEDP、DETPMP和WSCP。对这些制剂的描述如下。
步骤
试验制剂
在实验室和小规模的试验性RO系统中，研究三种制剂。第一种制剂由HEDP和DETPMP组成，并且作为对照样与两种含膦酸盐的杀生物剂混合物对比。这两种混合物之一含有HEDP、DETPMP和THPS，另一个含有HEDP、DETPMP和WSCP。对这些制剂的描述如下表所示。
    成分     成分重量百分数
    膦酸盐对照样     膦酸盐加上THPS     膦酸盐加上WSCP
    水     58.5     33.8     10.4     35.1
    ADPA-60AW1     21.4     21.4     21.4     21.4
    543-45 AS1     14.3     14.3     14.3     14.3
    50％NaOH     5.8     7.2     7.2
    Tolcide PS752     23.3     46.7
    Buckman WSCP3     29.2
1ADPA-60 AW为HEDP。543-45AS为DETPMP。HEDP和DETPMP溶液分别为含60％和45％活性成分的溶液。两种产品均得自Albright Wilson。
2Tolcide PS75是含75％活性成分的THPS溶液，得自Albright Wilson。
3WSCP溶液为含60％活性成分的溶液，得自Buckman实验室。
对加到城市用水样品中的膦酸盐对照样和THPS-膦酸盐混合物，进行交叉流动淤积指数(Cross Flow Fouling Index，CFI)试验，所述试验用于预报反渗透原料水的胶体淤积潜能。进行这些试验的目的是，评价该试验制剂对膜表面的胶体淤积的影响。该方法不能用来评价WSCP混合物，因为已知WSCP中所包含的活性成分会堵塞CFI试验中所使用的聚砜膜。
最终的筛选试验在一小型的聚酰胺RO系统上进行。该系统在脱氯水上运行，所述的脱氯水经JelCleer过滤之后再经1微米的过滤筒过滤。脱氯是通过向JelCleer过滤器的原料中加入3.5ppm的偏硫酸氢钠而实现的。所述的城市用水原料中含有2ppm的总氯。
所述的RO系统本身由2∶1排列组成，每个容器中具有一个FSD 4820HR元件。浓缩物的流速通过6.3gpm(加仑/分)的盐水-至-进料循环而维持。透过液流量维持在2.5gpm。达到75％的透过液回收率。进料水的分析结果列于下表中。
离子 浓度，PPM
钙 64
镁 26
钠 86
钾 5
钡 0
锶 2.4
铁 0.02
铝 0.09
二氧化硅离子(silica) 9.6
硫酸根 270
碳酸氢根 149
氯离子 89
硝酸根 10
磷酸根 1.5
氟离子 0.5
pH 7.7
导电率，uMhos/cm 1000
将上述这些制剂以2ppm的净剂量，加到RO系统的进料中。每个试验系列之后，用Bioclean 103A和IPA 411清洗该试验设备。
在RO试验期间，杀生物剂通过聚酰胺膜的数量由进料、透过液和浓缩物流的TOC分析估算。这些流中的常见细菌计数也用PetriFilmTM程序进行。
使平板池(flat sheet cell)试验设备连接在试验设备浓缩物压力表测量孔上，以对THPS进行最终评价。试验之后，取下膜样品，进行微生物检查。试验设备的性能数据，用Lotus 1-2-3的电子数据表程序归一化，该程序中包含ASTM批准的标准化方程。
CFI结果
进行FSD TFCL膜与THPS和WSCP之间的兼容性试验。估算THPS在脱氯自来水中的活性浓度为11ppm，WSCP的活性浓度为0.6和3ppm。这些结果作图于图1和2中。在图2中，0.6ppm的WSCP于点A处加入。总计3ppm的WSCP在点B处加入。
加有试验制剂的两种城市水源的CFI试验结果，见下表。
  水源     添加剂名称     PPM添加剂     CFI    CFI变化％
  San Marcos     -     -     -0.143     -
    对照样     1     -0.137     -4.2
    对照样     3     -0.135     -5.6
    +THPS     1     -0.118     -17.5
    +THPS     3     -0.133     -7
  Escondido     -     -     -0.122     -
    对照样     1     -0.126     3.3
    对照样     3     -0.113     -7.4
    +THPS     1     -0.11     -9.8
    +THPS     3     -0.12     -1.6
在该表中，对照样是指只加膦酸盐。+THPS是指加了膦酸盐和THPS。PPM添加剂是指所加入的制剂的净浓度。所述的THPS制剂包含23％的Tolcide PS75。CFI的负变化，说明所观察到的胶体淤积速度相对于原料水降低了。正值的意思是胶体淤积速度相对于原料水增加了。
RO结果
起初，向RO系统的进料中加入膦酸盐混合物，进行200小时的对照运行。在此试验期间，进料水的浊度和CFI值平均分别为0.04NTU和-0.157。进料水的平均温度为20℃。归一化流量、盐通量和压差对时间作图，见图3至图5。
对膦酸盐加上THPS试验的100小时运行结果所作的图，见图6至图9。在试验开始的前80小时中，活性的THPS保持在0.35ppm。对于100小时试验的剩下时间中，THPS增加至0.7ppm。在这些试验中，进料水的浊度和CFI值平均分别为0.02NTU和-0.162。进料水的平均温度为22.6℃。
图10至图13绘制了WSCP试验运行200小时的结果。在此试验中，进料流中WSCP的剂量于试验的前90个小时保持在0.35ppm的活性浓度。在随后的32小时，只加入膦酸盐。在余下的30小时，以3ppm的活性剂量加入WSCP(连同2ppm的净膦酸盐溶液一起加入)。在这些试验中，进料水的浊度和CFI值平均分别为0.01NTU和-0.145。进料水的平均温度为26.3℃。
最后进行137小时的THPS试验，以帮助确定WSCP试验期间所观察到的淤积是否是由WSCP导致或由其它因素导致的。图14绘出了归一化的THPS试验透过液流量对WSCP试验结果的图。进料水的浊度和CFI结果平均分别为0.04NTU和-0.134。进料水的平均温度为29.8℃。
对照样、THPS和WSCP的进料、透过液和浓缩物的TOC分析结果见下表。
加入的化学品  加入PPM 取样点 PPMTOC
对照样  2 进料 4.2
透过液 0.1
浓缩物 15.5
+THPS  2 进料 5.4
透过液 0.036
浓缩物 18.8
+WSCP  2 进料 3.9
透过液 0.07
浓缩物 16
在最后的THPS试验系列中，使池试验设备连接在RO系统浓缩物的压力表上。收集试验筛网的性能数据并进行归一化处理。试验之后，取下膜样品，进行微生物检查。归一化的性能数据在图15中给出。试验运行之后，通过革兰氏染色的材料擦拭膜表面，发现膜表面上没有显著的生物淤积。
池试验和RO试验表明，THPS和WSCP均与聚酰胺RO膜兼容。在已知阳离子表面活性剂与聚酰胺膜不兼容的基础上，这是一种意想不到的结果。一般的聚酰胺膜对阳离子表面活性剂的反应示于图16中。其中的曲线在阳离子杀生物剂加入点处的中断表明这种膜的A和B值迅速降低，这可能是淤积的标志。在THPS和WSCP的曲线中没有发现这种中断，而二者又同样是阳离子杀生物剂。图10中所示的WSCP产品初始试验表明，该化合物可能造成膜淤积。但是，停止加入WSCP时，该膜继续以相同的速度淤积。当以更高的剂量恢复WSCP的加入时，所述的淤积速度也不改变。
进行最终的THPS试验。当在WSCP基础上添加该试验的归一化渗透流时，发现两种试验的淤积速度是一样的。这种情况证实，WSCP试验期间原料水的变化导致试验系统的淤积。
意想不到的是，THPS和更小范围的WSCP确实降低了通过膜的TOC通量。这样，杀生物剂通过聚酰胺膜的数量实际上是零。根据细菌计数，WSCP和THPS看来均可以控制试验系统内的细菌生长。在75％的回收率时，盐和细菌在RO系统内被浓缩约4倍。如果加入THSP和WSCP，可以观察到浓缩物流中各种细菌的计数总是低于进料细菌的计数的4倍。而且，切向流池试验膜表明，THPS试验之后经分析没有生物淤积。在WSCP试验期间，可以观察到杀生物剂功效的进一步的标志。具体地讲，当WSCP的加入停止时，浓缩物中的细菌计数显著地增长，一旦恢复WSCP的进料，细菌计数就下降。
此外，该试验表明，HEDP和DETPMP可以按任何比例与WSCP和THPS混合，而不出现沉淀。因此，可以制备既有抗淤积功能又有杀生物功能的单一制品。CFI试验表明，膦酸盐与THPS的混合物可以比单一的膦酸盐更有效地降低胶体淤积。较大的胶体颗粒比较小的颗粒能更有效地通过进料通道的元件除去。正因为如此，膦酸盐制剂中阳离子物质的存在，可以降低胶体淤积的速度，办法是使RO进料流中所包含的胶体颗粒絮凝。
考虑到本文所公开的说明书和实施内容，本领域的普通技术人员会清楚地明白本发明的其它实施方案。说明书和实施例的目的只是解释性的，本发明的真正范围和构思将在下面的权利要求书中说明。

Claims (25)

1.一种控制使用分离膜的含水体系中的淤积的方法，包括将控制或降低胶体和/或生物淤积有效量的一种制剂引入至所述分离膜的上游，其中所述的制剂包含至少一种阴离子防垢剂和至少一种带有正电荷的杀生物剂，其中所述的杀生物剂不具有疏水部分。
2.权利要求1的方法，其中所述的分离膜是反渗透膜。
3.权利要求2的方法，其中所述的反渗透膜是聚酰胺膜。
4.权利要求1的方法，其中所述的阴离子防垢剂是膦酸基防垢剂。
5.权利要求1的方法，其中所述的阴离子防垢剂为1-羟基乙烷-1，1-二膦酸和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)的混合物，所述的带有正电荷的杀生物剂为四羟甲基硫酸鏻。
6.权利要求1的方法，其中所述的阴离子防垢剂是1-羟基乙烷-1，1-二膦酸与二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)的混合物，所述的带有正电荷的杀生物剂是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)。
7.权利要求1的方法，其中所述的含水体系进一步包含设置在所述分离膜上游的预过滤器，所述的制剂是在该预过滤器和分离膜之间的一点处引入的。
8.权利要求1的方法，其中所述的淤积至少是胶体淤积的结果。
9.权利要求1的方法，其中所述的淤积至少是生物淤积的结果。
10.权利要求1的方法，其中所述的淤积包括生物淤积、胶体淤积或二者都包括。
11.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂，按5％至50％的量存在，而所述的阴离子防垢剂，按5％至70％的量存在；上述量均以存在的阴离子防垢剂和带有正电荷的杀生物剂的重量为基础。
12.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂包含四羟甲基硫酸鏻、聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)，或其任意组合。
13.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂基本上是由四羟甲基硫酸鏻、聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)或它们的任意组合组成的。
14.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂是四羟甲基硫酸鏻。
15.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂是聚(氧乙烯基(二甲基亚氨基)亚乙基(二甲基亚氨基)亚乙基二氯化物)。
16.权利要求1的方法，其中该防垢剂包含1-羟基乙烷-1，1-二膦酸或二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)，或它们的任意组合。
17.权利要求16的方法，其中该防垢剂是1-羟基乙烷-1，1-二膦酸。
18.权利要求16的方法，其中该防垢剂是二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)。
19.权利要求16的方法，其中该防垢剂为1-羟基乙烷-1，1-二膦酸与二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)的混合物。
20.权利要求1的方法，其中所述的带有正电荷的杀生物剂和所述的阴离子防垢剂是分别引入含水体系中的。
21.权利要求1的方法，其中所述的淤积是膜淤积。
22.权利要求1的方法，其中所述的疏水部分为芳族基团。
23.权利要求1的方法，其中所述的阴离子防垢剂至少是一种聚合物。
24.权利要求23的方法，其中所述的聚合物包含至少一种聚丙烯酸或其盐。
25.权利要求1的方法，其中所述的分离膜为纳米过滤膜，超过滤膜，微过滤膜，或者它们的组合。
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