TW510893B - Method and compositions for minimizing biological and colloidal fouling - Google Patents

Description

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510893 丨五、發明說明（2) :積垢變成經濟地吸引人的。 | 然而，目前可利用之多種之非氧化之除生物劑具有可觀 I數目之缺點。特定言之，已知非氧化之除生物劑係很毒性 |的，與R0膜不相容的，與其他處理化學品或進料水成份產 !生不受歡迎之副反應，及/或當過量之除生物劑通過R0膜 | 丨時有害地影響下游方法。 ! 於是，於此技藝中具有克服此等及其他問題之一種除生

I 丨物之組成物之需要。 發明概要

1 因此本發:明之一項目的係提供減少生物及膠態污垢之一 丨種新穎之方法及組成物，較佳地不具有一種或一種以上之 以上討論之缺點。 本發明之另外之特性及優點將係於隨後之說明中記載， 及自說明將係部分地明白的，或可係經由本發明之實行而 、 學到。本發明之優點將係經由其之方法及組成物，特定言 w 之，於其之以文字表達之說明及申請專利範圍中指出者， 而實現及獲得。 為了達成此等及其他優點及根據本發明之目的，如具體丨 化及廣泛地敘述，本發明係關於一種組成物，其包括至少i盡 一種陰離子防垢劑及至少一種陽離子電荷之除生物劑。該 陰離子防垢劑及帶陽離子電荷之除生物劑係以有效以控制i 或減少膠態及/或生物污垢之任何數量存在。 ： 本發明亦係關於在包括一種分離膜系統之使用之一種水 性系統中控制膠態及/或生物污垢之一種方法。該方法包

510893 I五、發明說明（3) 丨- I j 丨括以對於控制或減少於水溶液中之膠態及/或生物污垢有 丨 I效之數量，將包括至少一種陰離子防垢劑及至少一種陽離 i子除生物劑之一種調配物引進至該分離膜之上游之一種水 i性系統中。 I 應瞭解者，前述之一般說明及下列之詳細說明係代表性 !的及解釋的及係計晝以提供如申請專利之本發明之進一步 丨之解釋。

圖之說明 I

i I ： 圖1及圖2係代表於FSD TFCL膜與硫酸肆羥基曱基鱗 | | (THPS)及聚{二氣化氧基伸乙基（二甲基亞胺）伸乙基（二甲|| 基亞敍）伸乙基）（p〇ly(OXyethlylene(diinethyliminio) | ,ethylene(dimethyliminio)ethylene dichloride)(WSCP) ： 之間之相容性試驗之圖。 丨 圖3係代表顯示經校正之滲透液流量相對於時間之r 〇試 ^ 驗之一種圖。 ： 圖4係代表顯示經校正之鹽通過率（saH passag 於時間之R0試驗之一種圖。 對 圖5係代表顯示差壓相對於時間之R〇試驗之一種圖 圖6係代表顯示經校正之滲透液流量相對於時間::7 鹽加上硫酸肆羥基曱基鱗（T HPS )試驗之一種圖。 科％ 圖7係代表顯示經校正之鹽通過率相對於時間 加上硫酸肆羥基曱基鱗（THPS)試驗之一種圖。 -殺 圖8係代表顯示差壓相對於時間之膦酸鹽加上铲 基甲基磷（THPS)試驗之一種圖。 μ-文肆經

第6頁 510893 五、發明說明（4) ' ' ----- 圖9係代表顯示細菌計數相對於時間之膦酸鹽加上硫酸 肆經基甲基鱗（THPS)試驗之一種圖。 ”表顯示經校正之流量相對於時間 < 聚（二氯化 土 土（二甲基亞銨）伸乙基（二甲基亞铵）伸基） (WSCP)試驗之一種圖。 幻伸乙基） ^，y ί ί表顯示經校正之鹽通過率相對於時間之聚（二 =二=(;甲圖一 圖1 2係代表相一 β 乙基）（二甲美 壓經相對於時間之聚（二氣化氧基伸 驗之一種圖Γ亞銨）伸乙基（二甲基亞銨）伸乙基）（WSCP)試 圖1 3係代表雜- ^ 伸乙基K二甲ί不細囷計數相對於時間之聚（二氣化氧基 試驗之一種圖t亞銨）伸乙基（二甲基亞銨）伸乙基）（wscp) 圖1 4係顯示細 銨）伸乙基（二=I正之聚（二氣化氧基伸乙基）（二甲基亞 之硫酸肆羥某审:亞銨）伸乙基）（WSCP)流量相對於經校正 圖15係顯二：2(THPS)流量之一種圖。 能數據之—種圖硫酸肆經基甲基鱗（THPS)之經校正之性 圖1 6係代表〜钱取 之 一種圖。 種♦醯胺膜回應於一種陽離子界面活性劑 用於減少或控制生物 及至少一種帶陽離子 及/或膠態污垢包含 電荷之除生物劑之一 發明之έ羊細說日月 本發明係關於 至少一種防垢劍 510893 五、發明說明（5) 種組成物或調配物之用途。

本發明之組成物或調配物係有利地使用於包括至少一個 分離膜諸如一種逆滲透膜之使用之水性系統中。本發明之 組成物或調配物係於在該水性系統中使用之分離膜之位置 之上游之一點引進。較佳地，包括一個分離膜之使用之水 性系統亦使用安置於分離膜之上游之至少一個預過濾器。 倘若預過濾器係存在，則本發明之組成物或調配物可係於 預過濾器之上游引進或以於預過濾器與分離膜之間之任何 位置引進。本發明之組成物或調配物可係如一種單一之製 備調配物引進或該調配物之成分可係分別地加入水性系統 中，其限制條件為該等成分係於分離膜之上游引進。由於 本發明之調配物具有控制存在於分離系統中之污垢（諸如 生物及/或膠態污垢）而不實質地阻礙分離膜及/或對於分 離膜具有傷害之效應（包括膜積垢）之能力，因此本發明之 組成物及調配物之使用於水性溶液（諸如水）之此種分離系 統係有利的。此等傷害之效應包括，但不受限於，在滲透 液流量及脫鹽作用中之損失。

由於本發明之組成物係使用帶陽離子電荷之除生物劑而 配製，彼等未預期地係與分離膜系統（諸如R0膜、特定言 之聚醯胺R0膜及具有相關之化學之膜，包括，但不受限 於，在奈米濾網過濾、超過濾、微米濾網過濾及其類似系 統中使用之膜）相容，因此本發明之組成物之使用係有效 的並且有利的。以往，由於帶陽離子電荷之界面活性劑與 膜反應，及如此可能導致膜積垢，因此認為帶陽離子電荷

第8頁 31U893 ί —^ ί五、發明說明（6) __ :劑係與分離膜不相容的。然而’本發明致使帶 丨之丘同使=之除生物劑之種類適合於與分離膜（包括R0膜） ί離ί 及較佳地避免或控制膜積垢。 ^ 卞防垢劑及帶陽離早兩# :減少、控制、或避免生物何之除生物劑可係以有效以 丨在。有效之處理根據使c態污垢之任何數量存 丨任何有效數量之陰離子=性系統而變動。雖然可使用 丨劑：但是較佳地，陰離 2帶陽離子電荷之除生物 劑係以約0. 1 :丨至約5 :丨， 劑及帶陽離子電荷之除生物 地约0. 7 :〗至約1 . 3 ·· 1，之旦地約0 . 5 :丨至約3 ·· I，及最佳 途，熟諳此技藝者由於此 $比例存在。對於—特定之用 劑及帶陽離子電荷之除 ξ不可例行地決定陰離子防垢 關於在本發明之組成物中d之取適之數量。 子防垢劑可係具有防垢γ 存在之陰離子防垢劑，該陰離 A vj性質 物’諸如-種陰離子聚合物或：何陰離子防垢劑組成 包括但不受限於1 -羥美7 Μ 化合物。此等防垢劑之實例 (亞甲基磷酸）（ATMP)、二 ，1 —二膦酸（HEDP )、胺基三 (DETPMP)、2_羥基乙基亞 ^基二胺五（亞甲基膦酸） 聚丙烯酸類及其等之衍生^基雙（亞曱基膦酸）（ΗΕβΜΡ)、 劑係一種以膦酸鹽為主之及其等之鹽類。較佳地，防垢 上防垢劑之組合。防垢劑^垢劑。亦可使用兩種或兩種以 少、或控制防垢之數量^ : Μ於一種水性系統中防止、減 垢劑及帶陽離子電荷之除味較佳地，以存在之陰離子防 防垢劑之數量係約5%至約7勿蜊之總數量之重量為基準， '' % ’更佳地約1 0 %至約3 0 %，及 510893 五、發明說明（7) 最佳地約1 5%至約2 5%。典型之以膦酸鹽為主之防垢劑可包 括但不限於卜羥基乙烷-1, 1-二膦酸（HEDP)、二伸乙基三 胺五（亞曱基膦酸）（DETPMP)、胺基三（亞曱基膦酸） (ATMP)、2 -羥基乙基亞胺基雙（亞甲基膦酸）（HEBMP)、六 亞甲基二胺（四亞甲基膦酸）鉀鹽（HMD TMP)、雙（六亞曱基） 三胺（五亞曱基膦酸）（BHMTPMP)、亞磷酸（PA)、或其等之 任何組合。以上表列之以膦酸鹽為主之防垢劑係自阿耳布 來特與威耳森公司（Albright and Wilson)、索如帝亞公 司（Solutia)、或梅依歐公司（Mayo)市販的。 關於除生物劑，該除生物劑較佳地係一種帶陽離子電荷 之除生物劑。較佳地，該帶陽離子電荷之除生物劑不具有 疏水之分子内之一部分，例如，不包含具有&或以上之 基（諸如Q-C!8烷基）、或不包含芳基。除生物劑之特定: 貝例#包括，但不叉限於，硫酸肆羥基曱基鎸（THps)、铲 (二氣化氧基伸乙基（二甲基亞銨）# ( 二 = )(WfP) ’或其等之任何組合。THPS係自阿耳布^ :威耳森，司市販的。WSCP係自布克曼實驗 々 由於此等帶陽離子電：之=::1喊，·…反的= 於液體純化系統中此等帶陽離子::=二：，因此 的。除生物劑係以致使減少 何之生物劑亦係較佳 言之細菌）之存在或生長之數旦控//或防止微生物（特定 陰離子防垢劑及帶陽離子⑧μ里存在。較佳地，以存在夕 510893

五、發明說明（8) 5 0 %，更佳地約1 0 %至約4 0 %，及最佳地約1 5 %至約3 6 %。 本發明另外係關於經由以足夠以減少或控污垢之數量將 如以上敘述之至少一種陰離子防垢劑及至少一種帶陽離子 電荷之除生物劑引進入一種水性系統中而減少或控制於一 種水性系統中之污垢之一種方法。通常，當一種水性系統 之操作效率降低時，由於在管線中或於方法組件上之膠態 固體之逐漸積聚及/或生物之生長，因此污垢發生。特定 言之，膠態固體之逐漸積聚及/或生物之生長逐漸地增大 以形成干擾系統組件之操作之層。

本發明可·係對於多種之水性系統使用。水性系統之特定 之實例包括，但不受限於，除非採取步驟以限制細菌及/

或真菌之降解作用及變質作用否則對於此等之變質作用及 /或降解作用係敏感之水性系統。特定之實例包括於紙及 含紙之產物、金屬表面處理、電力、電子產品、化學品、 石油、礦物、生物及工業用水、金屬工作流體、冷却塔水 之製造中使用之水性系統、飲用水系統及產物及材料之處 理及製備中使用之其他工業水系統。較佳地，用於本發明 之目的之水性系統係於造纸廠中使用之一種水性系統。此 等包括但不受限於美國專利第5，3 74，3 5 7號中詳述之液體 過遽糸統’該專利係以提及之方式完整地併於本文。通 常，本發明可係使用於包括至少一個用於過濾目的之分離 膜之使用之任何水性系統中。 通常，本發明之組成物之每種成分可係分別地加入至一 水性系統中或其等可係首先組合然後引進入水系統中。較

第11頁 510893 丨五、發明說明（9)

；佳地，首先製備成本發明之各種成分之一種調配物然後將 其如一種單一之調配物加入水性系統中。通常，於製造本 !發明之調配物中，可將上述之成分簡單地混合一起以形成 :調配物。然後以使用以分散液體或固體成分之任何方式可 將調配物分散進入水性系統中。於某些情況中，中和防垢 劑之酸性以防止除生物劑之降解作用可能係需要的。例 如，於含Τ Η P S之調配物之情況中，於Τ Η P S之添加之前應將 苛性驗或其他相似之藥劑加入THPS中及將其完全地溶解於 ;防垢劑溶液中以提高pH至7。同樣地，降低某些其他除生 丨物劑之pH以^避免防垢劑；除生物劑離子對自調配物沉澱 出，可能係需要的。較佳地，無論以一種單一之調配物或 如分別之成分，組成物係分散進入水性系統中俾能較有效 地控制或抑制微生物之生長及防止及/或控制積垢。 本發明之組成物或包含本發明之組成物之調配物可係經 由簡單地取出調配物及用適合數量之水或其他適用之介質 稀釋其而稀釋，以產生用於任何需要之活性成分之需要之 重量百分比。

本發明亦係關於經由將包含至少一種防垢劑及至少一種 帶陽離子電荷之除生物劑之一種組成物引進入一種水性系 統中而減少或控制於該水性系統中之污垢之一種方法。特 定言之，可使用本發明之組成物以減少於一種水性系統中 之污垢，其中該水性系統包括一個分離膜，諸如一種R 0 膜。 通常，於此種方法中，一種組成物之成分可係如一種單

第12頁 510893 五、發明說明（ίο) 一之調配物或=分別之成分添加，致使組 統中於時間之某一點存在。έ曰# λ〆 物ί丁'於水 丁仕 組成物可係以其中趑〆種 或固體產物加入一系統中# t ν τ將 種 τ <任何方式加入， 化學品進料系。於一種較佳具體實施例中， 用以製造高純度或飲用水之欢卜 ^月’ 液水中除生物劑之不存在係必 ，其中二 人以 ^ „ 人ρ , 要的0水性糸統包栝於 含紙之產4勿、金屬力:工流體、電力、電子產品、化學 石油、礦物之製造中使用之系純、生物及工掌廢水、 塔水、及飲用m於此等系統巾，本發明之组成 佳地係於多·層濾'料（muitimedia)過濾之前及於筒武過 (cartridge filtration)之前力〇入，其係於膜分離系 前。 本發明亦係關於控制於一種水性系統中之微生物之 之一種方法，其包括以有效以控制至少一種微生物之 之數量將如以上敌述之本發明之組成物引進。引進用 種方法之組成物之步驟將係相同或相似於以上敘述之 步驟。 進-步瞭解"控制”（即，防止或減少或降低）至少/ 型之微生物之生長，係抑制至少一種微生物之生長。 之，不具有或實質地不具有至少—種微生物之生長。’ 制"至少一種微生物之生長亦可維持微生物族群 (population)於一期望之水準、降低該族群至一期繁 準（甚至不能彳貞測出之界限，例如，〇族群），及/或抑 一種微生物之生長。因此，亦可保護其中使用本發明 .性系 液體 一個 於使 滲透 纸及 品、 冷却 物較 濾 統之 生長 生長 於此 弓I進 種類 換f ，控 之水 炱少 之組 510893 五、發明說明（11) ' ~ - 成物之系統免於由微生物引起之侵襲及造成之損壞及其他 有害之效應。此外，亦應瞭解，，’控制"至少一種微生物之 生長亦包括生物靜力學地降低及/或維持微生物之低水 準i致使所屬之微生物及任何造成之損壞或其他有害之效 應係減輕，即，微生物生長速率或微生物侵襲速率係減低 f消除三微生物，如於本文中使用，包括但不受限於細 □ /、囷及/或澡類’包括酵母菌及黴。此等微生物之 貝例包括’但不文限於，蠟狀芽孢桿菌、普通脫硫弧菌、 產氣腸桿菌、大腸埃希氏菌、麴菌、白假絲酵母、及 A n a c y s t i s n i d U 1 a n s。 本發明將係由下列之實例而進一步明瞭，其等係計晝純 粹$為本發明之代表。除非另外地指示，否則以下記載之 數置係以本發明之組成物之重量百分率為基準。 實例 ^二種調配物係於實驗室台架試驗規模系統中或於一種R〇 斤、統中研究。第一種調配物係由HE〇p與DETpMp組成及係使 用作為對知、以與兩種含膦酸鹽-除生物劑之混合物比較c 此等混合物之一種包含HEDp、DETPMP ATHPS。第二種混合 物包含HEDP、DETPMP、及WSCP。調配物係於以下說明。 程序 试驗調配物 、二種調配物係於實驗室中及於一小型領試叩系統之内研 =°第一種調配物係由HEDp與⑽^評組成及係使用作為對 照以與兩種含鱗酸鹽-除生物劑之混合物比較。此等混合

II81 _ 第14頁 510893 五、發明說明（12) 物之一種包含HEDP、DETPMP及THPS。第二種混合物包含 HEDP、DETPMP、及WSCP。調配物係於以下之表中說明。 __重量百分點成分 成分 膦酸鹽對照 膦酸鹽加上THPS 膦酸鹽加上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 1 ADPA-60AW 係HEDP 。 543-45AS 係DETPMP 。 HEDp 及 DETPMP溶液分別地包含60及4〇%活性成分。兩種產物係自 阿耳布來特與威耳森公司獲得。 威耳森公司獲得之 solution) 〇 獲得之一種60%活性 2 Tolcide PS75係自阿耳布來特與 丁1^3之一種75%活性成分溶液（^^1：1^ 3 WSCP係自布克曼實驗室國際公司 成分溶液。 使用以預測逆滲透進料水之膠能 ^ ^ r r F τ ^ ^ λ . 心巧垢可能性之錯流污垢 才曰數（C I )武驗，係對於加入城市 .ΤΗΡς ^ , Α κ ψ水樣本中之膦酸鹽對照 及THPS -私酸鹽混合物進行。進行 邮私斜a r 士 疋订此寺试驗以評估試驗調 配物對1胰表面之膠態污垢之效 4入々 > 以丄 双應。（由於已知於WSCP中 包含之活性成分污垢KCF i試驗裎 卜卜ινςρp ·、曰八此 城板序中使用之聚砚膜，因 此WSCP此合物不能經由此種程序而評估。） 於一種小型聚醯胺R0系統上進 A斟仏娣占τ ^^ 仃取仗之筛選試驗。系統 仏對方；、，二由J e I C I e e r過慮器及接英 , 丧者一個I微米筒式過濾器 510893 丨五、發明說明（13) 而過濾之經去氣之水進行試驗。去氣作用係經由對於

I 丨】61(：1661*過濾器進料添加3.5百萬分點偏二硫酸鈉而達 !成。城市水進料包含2百萬分點之總氣。 R0系統本身係由每個容器具有一種單一之FSD 48 2 0HR元 ：件之一種2:1排列構成。濃縮液速度係經由一種6. 3加侖每 \ 分鐘（g pm)鹽水-至-進料循環而維持。滲透液流量係維持 於2 · 5加余每分鐘。達成7 5 %之滲透液回收率。進料水分析 丨係表列於以下之表中。 離子 濃度，百萬分點 鈣 64 鎂 26 納 86 鉀 5 鋇 0 勰 ^ 2.4 鐵 0.02 在呂 0.09 矽 9.6 硫酸根 270 碳酸鼠根 149 氣 89 硝酸根 10 磷酸根 1.5 氟 0.5 pH 7.7 傳導係數，微姆歐/厘米 1,000

第16頁 510893 ;五、發明說明（14) 將上述之此等調配物以2百萬分點之淨劑量加入r〇系統進 料中。於每種試驗系列之後用Bi〇cl ean 1〇3A &IpA 41丨清 潔試驗工廠。 於R0試驗之期間内，通過聚醯胺膜之除生物劑通過率係 經由進料、滲透液、及濃縮液流之總有機碳（T0C)分析而 估什。此等流之時常之細菌計數亦係用P e t r i 丨1 mTM程序進 !行。 對於最後之ΤΗ PS評估，將一種平面板細胞試驗裝置垂直 置入試驗工廠之濃縮液壓力計量塞。於此種試驗之後，移 出膜樣本以用於微生物檢查。領試工廠性能數據係用一種 洛特斯1-2_3 展開表軟體（Lotus 1-2-3 spreadsheet 丨Program)校正，其包含美國試驗及材料學會（ASTM)認可之 校正方程式。 CFI結果 進行於FSD TFCL膜與THPS及WSCP之間之相容性試驗。 THPS係以於經去氣之自來水中丨丨百萬分點活性成分濃度 坪估。WSCP係於0· 6及3百萬分點活性成分濃度評估。此等 結果係描繪於圖1及2中。於圖2中，將0 . 6百分點WS CΡ於點 Α加入。將總量3百萬分點WS CP於點Β加入。 用試驗調配物摻入之兩種城市水來源之CF I試驗結果係 表列於以下。 ί .

11 __ 第17頁 510893 五、發明說明（15) 可斯 (San Marcos) 可迪多 (Escondido) 添加劑

Control

+THPS

+THPS -0.143 -0.137 -0.135 -0.133 -0.122 於CFI中之改變 -4.2 -5.6 -17.5

Control -1.6 於表中’對照思表僅有膦酸鹽添 4-TWDC ^ 加上THPS。百萬分點添加劑意表於^THPS思表私酸鹽 提及之THPS調配物包含23% σ凋配物之淨濃度。 改變^表，觀察到於膠態積垢速率中相對於原水之中之負。 二Ϊ:表於膠態積垢速率中相對於原水之增加。 酸鹽混合物之添加至R"、統進料而進行2。。小 守對π 5式釦。於此試驗之期間内，進料水 ::1二°4:專f單位數(NTU)及-0.157。’進：水溫“ =相U交正之流量、鹽通過，、及差愿值係於圖 d至5中相對於時間描繪。 來自1 〇〇小時膦酸鹽加上7111^ t^ ^ ^ ^ ^ ^ Θ中描繪。於試驗之甘止Qn r 士又堤耗之、*，口果仏於圖6至

# % ^^0 ^ 先80小蚪之期間内，活性成分THPS :維持於0.35百萬分點。對於1〇〇小時試驗之剩餘 增加THPS至〇.7百萬分點。於此等試驗之期間内，、進料水 510893 五、發明說明（16) ~ '~^~ - 濁度及CFI值分別地平均〇· 〇2 NTU及-〇· 162。進料水溫度 平均攝氏22. 6度。 i 3 圖10至13描緣來自一個20 0小時試驗之WSCP試驗結果。 於此试驗之期間内，對於試驗之首先9 0小時於進料流中之 wscp劑量係維持於〇· 35百萬分點活性成分濃度。對於其次 之3 2丨、4，僅進料膦酸鹽。對於剩餘之3 0小時，M c P係以 3百萬刀點活性成分劑量進料（連同2百萬分點淨膦酸鹽溶 液）。於此等試驗之期間内，進料水濁度及CF I分別地平均 _及_〇」45。進料水溫度平均攝氏2 6 3度~ Η 期ί It ^之1 3 7 + SfTHPS試驗以協㈣定於⑽15試驗之 ^ = ^ Μ 或由於其他因素所造 成圖1 4描繪經校正之THPS試驗滲透液、土曰 驗結果。進料水濁度及CF〖社果八$相對於WSCP試 -0. 134。進料水、刀別地平均〇. 04 NTU及 退抖水/皿度平均攝氏2 9 · 8度。 渗透液、及濃縮液 來自對照、THPS及WSCP試驗之進二 總有機碜結果係表列於以下之表中。 _^5^添加 百萬分點添加 2 總有機碳

510893 五、發明說明（17) 於最後之THPS試驗系列之期間内，將一種細胞试^裝置 垂直置入R0系統之濃縮液壓力。自試驗細胞收第性此數據 及將其校正。於試驗之後，移出膜樣本以用於微生物檢 查。經校正之性能數據係描繪於圖1 5中。於試驗運轉之 後，基於自膜表面擦拭之一種革蘭氏染色之物質（Gram staining material)，於膜之表面上未觀察到有意義之生 物污染。 細胞試驗及R 0試驗顯示，Τ Η P S及W S C P皆係與聚醯胺R 〇膜 相谷的。基於已知之離子界面活性劑與聚酷胺腰之不相 谷性’此係来預期之結果。對於一種陽離子界面活性劑， 一種典型之聚醯胺膜回應係於圖丨6中表示。於曲線中於此 種陽離子除生物劑之添加之點之轉折表示，於此種膜之Α 及β值中之立即降低，此將係積垢之表示。於wscp &THps 之曲線中未觀窣到此種棘紅 彳W折’兩者亦皆係陽離子除生物 劑。WSCP產物之如於圖1 〇中 τ顯示之隶初試驗顯示，此種化 合物可能造成膜積垢。然而 ^ 以相同速率繼續。當以較高 士 ，， ’畠停止WSCP添加時，膜積垢 垢速率不改變。 進行最後之THPS試驗。當日士 之劑量再開始WSCP添加時，積 到兩種試驗之積垢速率係相 之期間内進料水改變，造成領 液流量重疊於WSCP上時，！^自此種試驗之經校正之渗透 同的。此證實，於WSCP試驗' 試系統之積垢。 未預期地，THPS、及較少# + , /程度地WSCP，命隊α 欠化、s 膜之總有機碳通過率之數量。 、 η IV、地IV低逋過 因此’通過聚醯胺膜之除生

510893 :五、發明說明（18) - ί 通過率實質上係零。以細菌計數為基準，wscp&THps ' ^壬現控制於領試R0系統之内之細菌生長。於75%回收 丨罕’於R0系統之内鹽及細菌係濃縮約4倍。以ΤΗρς々wqrp ;進枓之細菌計數之4倍。而且，當於THPS試驗之後分析時 丨抽出流（slipstream)細胞試驗膜顯示無生物積垢。於wscp \ 5式驗之期間内觀察到除生物劑功效之另外之顯示。特定古 :之’當停止WSCP之添加時，濃縮液細菌計數重大地增加。 ;於兩開始w S C P進料之後，細菌計數降低。

此外，試:驗顯示HEDP及DETPMP可係以任何比例與wscp及 THPS混合而無沉澱作用。因此，可製造組合防垢劑與除生 物劑功能之一種單一之產物。CF I試驗顯示，膦酸鹽與 THPS之一種摻和物將比單獨之膦酸鹽較有效地降低膠態污 垢。較大之膠態粒子趨於比較小之粒子較有效地通過元件 進料通道掃除。由於此原因，因此於膦酸鹽調配物中一種 陽離子物質之存在可經由在r〇進料流中包含之膠態粒子之 1 •作用而降低膠態污垢之速率。

自方；本文中揭示之本發明之說明書及賞施之考慮，本發 明之其他具體實施例對於熟諳此技藝之士將係明白的。計 畫’。兒明書及貫例係認為僅作為例示，而本發明之真實之 範圍及精神係由下列之申請專利範圍表示。

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Claims (1)

1. 510893 六、申請專利範圍 1. 一種使用分離膜於水性系統中控制污垢之方法，其包 含於該分離膜之上游導入有效數量之調配物，其令該調配 物包含至少一種陰離子防垢劑及至少一種帶陽離子電荷之 (c a t i ο n i c a 1 1 y - c h a r g e d )除生物劑，其中該除生物劑不具 有疏水性之部分。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該分離膜係一種 逆滲透膜。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該逆滲透膜係一 種聚醯胺膜。

   4 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該陰離子防垢劑 係一種以膦醆鹽為主之防垢劑。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該陰離子防垢劑 係1 -羥基乙烷-1，1 -二膦酸與二伸乙基三胺五（亞甲基膦 酸）之混合物，及該帶陽離子電荷之除生物劑係硫酸肆羥 基曱基鱗。

   6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該陰離子防垢劑 係1 -羥基乙烷-1，1 -二膦酸與二伸乙基三胺五（亞甲基膦 酸）之混合物，及該帶陽離子電荷之除生物劑係聚（二氣化 氧基伸乙基（二曱基亞銨）伸乙基（二甲基亞銨）伸乙基）。 7 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該水性系統另外 包含一個位於該分離膜之上游之預過濾器，及該調配物係 於該預過濾器與該分離膜間之點導入。 8 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該污垢係至少導 致於膠態污垢。

   第22頁 510893 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中該污垢係至少導 致於生物污垢之一種結果。 1 0.如申請專利範圍第1項之方法，其中該污垢包含生物 污垢、膠態污垢、或兩者。 1 1.如申請專利範圍第1項之方法，其中以存在之該陰離 子防垢劑及帶陽離子電荷之除生物劑之重量為基準，該帶 陽離子電荷之除生物劑係以約5 %至約5 0 %之數量存在及該 陰離子防垢劑係以約5%至約70%之數量存在。

   1 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑包含硫酸肆羥基甲基鎮、聚（二氣化氧基伸乙 基（二甲基亞銨）伸乙基（二甲基亞銨）伸乙基，或彼等之任 何組合。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑實質地係由硫酸肆羥基甲基鱗、聚（二氣化氧 基伸乙基（二甲基亞銨）伸乙基（二曱基亞銨）伸乙基，或彼 等之任何組合構成。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑係硫酸肆羥基曱基鎮。

   1 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑係聚（二氣化氧基伸乙基（二曱基亞敍）伸乙基 (二甲基亞銨）伸乙基）。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該防垢劑包含卜 羥基乙烷-1 , 1 -二膦酸及二乙烯三胺五（亞甲基膦酸）、或 彼等之任何組合。

   第23頁 510893 六、申請專利範圍 1 7.如申請專利範圍第1項之方法，其中該防垢劑係1 -羥 基乙烷-1，1 -二膦酸。 1 8 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該防垢劑係二乙 烯三胺五（亞曱基膦酸）。 1 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中該防垢劑係1 -羥 基乙烷-1,1-二膦酸與二乙烯三胺五（亞曱基膦酸）之一種 混合物。 2 0 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑及該陰離子防垢劑分別地導入該水性系統中。 2 1.如申請專利範圍第1項之方法，其中該污垢係膜污 垢。 2 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陽離子電荷 之除生物劑不包含芳基。 2 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該帶陰離子防垢 劑係至少一種聚合物。 2 4.如申請專利範圍第23項之方法，其中該聚合物包含 至少一種聚丙烯酸或其鹽。 2 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該分離膜係逆滲 透膜、奈米濾網過渡（n a η 〇 f i 11 r a t i ο η )膜、超過渡膜、微 米渡網過渡（m i c r 〇 f i 11 r a t i ο η)膜、或彼等之組合。

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