用于使水可饮用化的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于使水可饮用化的工艺，特别是一种包括凝聚-絮凝步骤的工 艺，其中组合使用一种金属盐、一种特别溶解的阳离子淀粉的液体组合物。 技术背景
[0002] 在水务部口中，处理工艺非常多样化；例如，废水或来自工业流程的城市污水或水 在其被排入环境之前进行不同的处理。
[0003] 例如，关于饮用水，在该工艺之后，必须获得高纯度的水。由于其分配是人群主要 关注的话题，已经强加严厉监管多年。该种水的高纯度是通过使用非常特殊的工艺来实现 的，该些工艺与其他的其中所获得的水的纯度可能是次劣的水处理工艺相当不同。
[0004] 为了获得饮用水，可能的是累送待处理的地下水或地表水的水性溶液，例如湖泊 水或水道水。该种水性溶液通常包括必须去除的或多或少地大量的悬浮颗粒。
[0005] 例如，对于通常大于1mm的粗颗粒，可W在初步阶段通过将水性溶液通过格栅而 除去。该个步骤也被称为"筛选步骤"。
[0006] 还可W通过将较细的悬浮颗粒从待处理的水性溶液中分离出来，例如通过倾析或 浮选，来除去较细的悬浮颗粒。
[0007] 倾析在于将该溶液在一个倾析池（也称作"倾析器"）中静置，该样使得悬浮颗粒 沉淀到该个池底上。该样可通过溢出来回收净化水。
[0008] 对于浮选，该个技术的原理是将水性溶液与空气在浮选器中进行混合，W便回收 表面上的颗粒。在该浮选器的底部将该样处理的水进行回收。
[0009] 然而，该水性溶液通常包括细颗粒，该些细颗粒非常难W分离，尤其是非常小的胶 体微粒，通常在Inm至1ym的范围内。
[0010] 为了更容易和更快分离出该些细颗粒，首先进行凝聚-絮凝步骤。该个步骤在于 团聚悬浮颗粒：随后可通过前述分离处理将该些较粗的团聚的颗粒更容易地和更快地进行 分离。
[0011] 为了进行凝聚-絮凝，单独使用或作为混合物使用凝聚剂和絮凝剂。该些试剂可W选自铁或侣盐、阴离子或阳离子聚丙締酷胺W及非离子、阴离子或阳离子淀粉。
[0012] 通常，将凝聚剂和絮凝剂与待在池中处理的水性溶液在两个分开的步骤中进行混 合，该池在本申请中称为凝聚-絮凝池。该个池通常由一个第一盆（称为"凝聚盆"）W及 一个第二盆（称为"絮凝盆"）组成，在该两个盆中分别引入凝聚剂和絮凝剂。该些凝聚现 象通常可由颗粒（尤其是胶质）的不稳定来解释，而该些颗粒的团聚造成的絮凝由此是不 稳定的。接下来，使包括颗粒或胶质的团聚体的水性溶液（称为絮体）经受一个分离步骤： 由此回收由团聚的絮体和净化水组成的污泥。
[0013] 为了测量该个凝聚-絮凝步骤的有效性，可测量净化水的化学需氧量（COD)，该是 对溶解或悬浮在该种水中的有机或无机物质的浓度的一种间接测量；测量化学氧化该种物 质所需要的总氧量。还可对溶解在被处理的水中的有机碳的量进行测量。
[0014] 可替代地，还可在该凝聚-絮凝步骤之前W及之后对水性溶液的混浊水平（还称 为浊度）进行测量。
[0015] 用比浊计（也称作浊度计）对该种浊度进行测量，并且W比浊法浊度单位（NTU) 进行测量。
[0016] 因此确定浊度的降低，可用百分比来表示。
[0017] 还可用另一种方式来测量在给定波长下进行处理的水性溶液的吸光度。
[0018] 此外，为了使得水可饮用，被由此净化的水一般要经过"过滤步骤"，该过滤步骤包 括将水通过一个或多个过滤器，用来除去某些残余污染物。还可进行一个消毒步骤，该消毒 步骤包括加入一种试剂，或使用能够消除存在于该水中的细菌的处理。后者处理尤其用于 使水可饮用化的工艺中。
[0019] 水处理工艺通常是连续的工艺。
[0020] 在为了使得水可饮用化而进行过滤步骤的情况下，可通过将水性溶液通过过滤器 而将悬浮液中剩下的最后的颗粒从水性溶液中除去。在该个过滤过程中，颗粒由此积聚在 过滤器内，并且会堵塞该些过滤器。然后发生"压力损失"，即在施加到该过滤器上的恒压 下，被过滤的水的流速损失。为了不增加压力W保持流速恒定，并且不让工艺因更换或清洁 阻塞的过滤器而过于频繁地停止，实施该一过滤步骤的水性溶液必须具有低浊度，通常小 于1. 5NTU，并且优先小于1NTU。
[0021] 相似地，为了执行消毒步骤，使水尽可能地清澈是有利的，W协助该消毒步骤（使 该消毒处理所需的试剂量降低或强度减小）。
[0022] 此外，对于饮用水的分配，国家规范通常强制规定低浊度。例如，在法国，该浊度必 须小于1NTU。
[0023] 因此，在水的可饮用化的工艺中在凝聚-絮凝步骤过程中获得浊度的降低非常重 要。
[0024] 已经对使用基于阳离子淀粉的试剂处理饮用水的工艺进行了描述。确切地，该些 阳离子淀粉具有的优点包括可从可再生的植物资源中生产W及可大量得到。
[00巧]作为用于使水可饮用化的工艺的一个实例，可提及专利US5 543 056,它描述了 其中该水性溶液补充有凝聚剂（其可W是阳离子淀粉）和絮凝剂（其是粘±)的工艺。所 述专利还在对比测试中描述了一种使水可饮用化的工艺，其中在第一步中使用金属盐作为 凝聚剂，并且在第二步中使用选自壳聚糖或聚丙締酷胺的絮凝剂。
[0026] 还会提到文件US2004/0026657,它描述了使用主凝聚剂的净化工艺，该主凝聚剂 是一种金属盐、一种阴离子的或非离子的絮凝剂、一种阳离子凝聚剂（该阳离子凝聚剂可 W是一种阳离子淀粉，该阳离子淀粉是至少部分不溶的）、一种消毒剂、一种水溶性基质、一 种不溶于水的娃酸盐和添加剂。该一非常具体的工艺的一个问题是使用的阳离子淀粉和金 属盐不能使得获得浊度的卓越降低成为可能。
[0027] 目前仍然需要用于使水可饮用化的新工艺。
[0028] 具体地，使该种工艺能够使用快速的处理时间、使用少量的化学品而不需要改变 常规用于该些处理的设备来执行是有利的。应使被处理的水的浊度能够被大大降低。
[0029] 本申请人已经发现一种使水可饮用化的可能解决上述问题的工艺，该工艺形成了 法国专利申请FR1156702和国际专利申请PCT/FR2012/051714的主题，该两篇专利申请 至今都未公开；所述工艺使用了作为在本发明中有用的凝聚剂产品的一种金属盐和一种具 体的液体淀粉组合物。确切地，在本发明中有用的淀粉组合物必须具有较高粘度，因为在 25°C，它必须具有至少等于lOOOmPa.S的布氏粘度，该一粘度是在10%固体下测量的。
[0030] 总之，并且尤其是对于对水处理有用的产品，通常按W下形式将凝聚剂产品供应 至用户端；具有高固体含量的浓液体溶液，尤其是具有可W高达80%的固体含量的溶液。 因为该些溶液的固体含量是高的并且溶剂的量是低的，所W该允许制造者供应可W是易于 储存和/或运输的溶液。对于用户端，足W使他能够使用该些浓溶液，任选地是在简单稀释 后使用。现在，在淀粉液体组合物的情况下，问题之一是通过增加淀粉固体的含量，组合物 的粘度增加。可W甚至取一个糊状的或胶状的稠度，该使得它难W操控并且因此难W稀释。 因此需要该一浓组合物是处于少粘性的液体形式。现在，为专利申请PCT/FR2012/051714 的主题的工艺的缺陷是在本发明中有用的淀粉组合物具有较高粘度。例如，在根据所述专 利申请中描述的测试A的粘度超过500OOOmPa.S的情况下，对它而言需要具有将必须远小 于5%的固体含量，用来成为液体，并且因此用来使得能够易于处理，例如通过累送，或用来 使得能够稀释它。
[0031] 通过进行设及一种使水可饮用化的工艺的研究，本申请人已经能够进行一种新颖 的使水可饮用化的工艺，该使得有可能大幅降低包含悬浮固体的水性溶液的浊度。
[0032] 确切地，本申请人已发现，当与在本领域中常规使用的阳离子淀粉相比，具有特定 特征的阳离子淀粉的液体组合物，当在凝聚-絮凝步骤中与一种铁盐和/或一种侣盐一起 使用时，可能特别有利地降低待处理的水性溶液的浊度。在将其引入到待处理的水中的时 候，该种特别的淀粉必须处于溶解在一种液体组合物中的形式。该一组合物具有能够具有 高固体含量的优点，同时保持为液体并且易于处理。在任何类型的用于处理水或污泥的工 艺中，并且特别是在包括凝聚-絮凝步骤的用于生产饮用水的工艺中，它可W与一种金属 盐一起使用。
【发明内容】
[0033] 具体而言，本发明的一个主题是一种用于使具有悬浮固体的水性溶液可饮用化的 工艺，该方法包括一个凝聚-絮凝步骤，其特征在于所述步骤包括：
[0034]a)将凝聚剂添加到待处理的该水性溶液中；
[00巧]b)将如此补充的该水性溶液进行揽拌；
[0036]C)将凝聚的固体通过倾析或浮选进行分离；
[0037]d)将净化水进行回收；
[0038] 并且其中在步骤a)中添加的该些凝聚剂包括选自铁盐和侣盐的金属盐，W及还 有一种包含阳离子蜡质淀粉的液体淀粉组合物，当所述阳离子淀粉处于一种水性组合物的 形式时，它具有根据测试A测量的大于lOOmPa.S并且小于lOOOmPa.S的粘度，该测试A在 于：将该水性组合物的阳离子淀粉干质量调节至10%，并且然后在25°C对得到的组合物的 布氏粘度进行测量。
[0039] 无论包含它的水性组合物W何种形式存在（液态的或糊状的），用于对阳离子蜡 质淀粉的粘度进行测量的测试A都是可适用的。
[0040] 它包括通过本领域的普通技术人员能力范围内的任何一种标准方法量化所述水 性组合物的阳离子蜡质淀粉固体含量，并且合适时将其用蒸馈水进行稀释或通过不会显著 改性其所含的阳离子蜡质淀粉的任何合适的手段进行浓缩，从而将所述组合物的阳离子蜡 质淀粉固体含量调整到10%的值。在该之后，在25°CW自身已知的方式对得到的水性组合 物的布氏粘度进行测量。换言之，测试A在于测量阳离子蜡质淀粉的粘度，并且因此显然在 于测量由按质量计90%的水和按质量计10%溶解的阳离子蜡质淀粉组成的液体组合物的 粘度。为了对该水性组合物进行浓缩而不对包括它的淀粉材料进行改性，例如可使用旋转 蒸发器。
[0041] 除了明确表述之外，指出了在本申请