NL8302712A - Werkwijze voor het verbeteren en handhaven van het gedrag van vaste stoffen voor de behandeling van water. - Google Patents

Description

# i S 3609-48 Ned.

P & C

t Korte aanduiding: Werkwijze voor het verbeteren en handhaven van het ge drag van vaste stoffen voor de behandeling van water.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de behandeling van vervuilde vaste stoffen voor de waterbehandeling en het voorkomen van die vervuiling.

Zacht makende en demineraliserende middelen voor water filtreren 5 deeltj esvormig materiaal uit een watercharge. Deze deeltjes en de harsen zelf absorberen ook natuurlijk voorkomende en synthetisch organische stoffen, zoals lignienen, tannienen, humaten, oliën, vetten, in water oplosbare of dispergeerbare polymeren enz., die uitmuntende voedingsstoffen kunnen zijn voor bacteriën of die zelf direkte vervuilingsmiddelen kunnen 10 zijn. Naar mate de bacteriën zich vermenigvuldigen kunnen bacterieslijm, micro-organismen en afvalprodukten daarvan zich ophopen. Deze faktoren kunnen het gedrag van een ionenuitwisselingsinrichting drastisch beïnvloeden door kortere bedrijfsperioden vóór regeneratie,verlaagde capaciteit van de hars en slechtere kwaliteit van het effluentwater. Bovendien kan behandeld 15 water, dat micro-organismen en hun afvalprodukten bevat, hygiënische problemen geven, afhankelijk van de toepassing van het water.

Gevonden werd, dat de gekombineerde toepassing van een niet-ionogeen capillairaktief middel en een bio-dispergeermiddel micro-organismen en afvalprodukten daarvan, benevens, organische vervuilingen en vervuilingen 20 van olie en vet kan verwijderen uit ionen uitwisselende harsen en andere vaste stoffen voor de behandeling van water. Proeven hebben uitgewezen, dat een aanzienlijke verbetering in kwaliteit van het water en capaciteit van de ionenvüitwisselende hars voor zowel harsen voor het zachtmaken van water als er demineraliseerharsen verkregen worden door de harsen 25 te reinigen met een doelmatige hoeveelheid van een niet-ionogeen capillairaktief middel en een bio-dispergeermiddel als hieronder beschreven. Een kombinatie van deze niet-ionogene capillairaktieve middelen en bio-disper-geermiddelen kan ook gebruikt worden om harsen voor de behandeling van water in optimale bedrijfsomstandigheden te houden door harsen op continue 30 en cyclische basis te behandelen tijdens de terugspoelcyclus, die bij'het regeneratieproces wordt toegepast. Het gekombineerde behandelingsmiddel verschaft ook een voortdurende verwijdering van organische anionen, die sterk basische anionen uitwisselende harsen ernstig vervuilen.

Ook werd gevonden, dat deze kombinatieprodukten van capillairaktief 35 middel en bio-dispergeermiddel tevens verbeterd kunnen worden door toevoeging van bepaalde microbiociden.

Ionen uitwisselende harsen voor het zachtmaken van water en het 830.2 712 - 2 - % ί Τ r demineraliseren kunnen een verscheidenheid van onoplosbare stoffen verwijderen, die aanwezig zijn in het voedingswater, dat door deze harsen behandeld moet worden. Deze onoplosbare stoffen kunnen omvatten: onoplosbare ijzerzouten, anorganische precipitaten, slib, semicolloidale lignienen, 5 tannienen, humaten, natuurlijke en synthetische polymeren enz. plus oliën of vet. Deze ionen uitwisselende harsen en opgehoopte deeltjes kunnen ook oplosbare organische stoffen adsorberen. De meeste van de op de harsen geadsorbeerde organische stoffen beïnvloeden uiteindelijk de capaciteit van de hars en de doorleksnelheid van een ionenuitwisselingseenheid, ten 10 gevolge van verminderde diffusiesnelheden van ionen in en uit verontreinigde harskorrels.

Bovendien kunnen de organische stoffen, die door de hars geadsorbeerd of uit het water gefiltreerd zijn, uitmuntende voedingsmiddelen zijn voor micro-organismen. 'Naar mate deze micro-organismen zich vermenigvuldigen, 15 treedt microbiologische vervuiling in de ionenuitwisselingseenheden op. Harsparels, die reeds bekleed zijn met organische stoffen, raken bekleed met bacterieslijm en andere afvalprodukten van micro-organismen, die het gedrag van de ionenuitwisselingseenheden verder achteruit laten gaan. De gebruikelijke waarnemingen zijn kortere bedrijfstijden vóór de regeneratie 20 en slechte kwaliteit van het effluentwater. Verwijdering van deze verontreinigende mengsels met anorganische regenereermiddelen alleen of met oplossingen van zout of alkali.heeft geen succes.

Naar mate de organische vervuilingen, bacteriën, bacterieslijm en afvalprodukten voortgaan zich op te hopen, wordt de vorming van grote 25 klonten, die grote delen van de hars omhullen, in de ionenuitwisselingseenheden waargenomen. Deze klonten verminderen de doelmatigheid van ionen-uitwisselingsinrichtingen nog verder, wegens opeenpakking van het bed en kanaalvorming, wat ernstige doorlekking van ionen kan veroorzaken, d.w.z. tot een vroegtijdig verlies van capaciteit van deze harsinrichtingen kan 30 leiden. Verslagen uit het veld van verminderde bedrijfscapaciteiten, die verlaagd zijn tot 25-50 % van de oorspronkelijke capaciteiten, zijn niet ongebruikelijk.

Micro-organismen worden in bijna iedere hars voor de waterbehandeling aangetroffen en hun aanwezigheid is niet beperkt tot een bepaald harstype.

35 Het omvat harsen voor het zachtmaken van water, benevens kationen- en anionen uitwisselende harsen,, die gebruikt worden voor het demineraliseren van water. Bacteriën worden ook aangetroffen in huishoudelijke middelen voor het zachtmaken van water, die toegepast worden op gechloreerd water en ook op industriële en commerciële harsen voor het zachtmaken en demi- 8302712 - 3 - * * I ' · * neraliseren van water, die gebruikt worden om oppervlaktewateren of bronwateren te behandelen. Zelfs betrekkelijk schoon uitziende harsmonsters, die verkregen werden uit veldmonsters, vertonen wisselende hoeveelheden bacteriën. Bovendien is het duidelijk, dat het gewenst is een overmatige 5 groei van bacteriën te vermijden, wanneer men in beschouwing neemt, dat koorts veroorzakende toxinen, d.w.z. bacteriële afvalprodukten (pyrogenen) mogelijk uit deze inrichtingen kunnen worden afgevoerd in de behandelde watervoorraad.

Er zijn twee soorten verontreinigingsproblemen. Het eerste is ver-10 vuiling van het oppervlak van de parels of deeltjes, waarbij het verontreinigende geadsorbeerd wordt aan het oppervlak van ionen uitwisselende materiaal en een continue laagvorming van verontreiniging optreedt. De tweede is ionische vervuiling van de deeltjes, waarbij verontreinigingen in de deeltjes diffunderen en gebonden worden aan inwendige uitwisselingsplaatsen 15 in de hars. In verband met de opgesomde problemen is het gewenst voor het . laten werken van ionen uitwisselende inrichtingen om de verontreinigingen van de hars te verwijderen. Een verdere drijfveer can dit te doen wordt natuurlijk gevormd door de hogere bedrijfskosten van verontreinigde ionen-uitwisselende inrichtingen. Zo vereist bijv. een eenheid, waarvan de be-20 drijfscapaciteit gedaald is tot 25% van de oorspronkelijke, vier maal zo veel chemische regeneraties, waardoor de kosten van chemicaliën en apparatuur toenemen. De totale kosten voor extra personeelsbehoefte, de prijs van regenerende chemicaliën, kosten voor afvalverwijdering enz. kunnen uiterst hoog zijn, afhankelijk van de mate van organische veront-25 reiniging.

Als ionen uitwisselende inrichtingen in schone toestand gehouden zouden kunnen worden om continu en optimaal gedrag van de eenheden te verzekeren, zou een belangrijke vooruitgang bereikt zijn.

Als verdere achtergrond en ook voor het geven van informatie over 30 vroegere pogingen om de boven uiteengezette problemen op te lossen, worden de onderstaande Amerikaanse octrooischriften genoemd:

Amerikaans octrooischrift 3.442.798, verleend 6 mei 1969, beschrijft het concentreren van organische brandbare materialen in afvalwater op een adsorbeermiddel met koolstof houdend oppervlak, zoals lignien-houtskool, 35 beenderhoutskool, poedervormige kooks, poedervormige steenkool, geakti-veerde houtskool, geaktiveerde kool e.d., gevolgd door oxidatie van een waterige dispersie van het adsorbeermiddel, dat de geadsorbeerde brandbare materialen bevat.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.444.078, verleend 13 mei 1969, be- 3302712 - 4 - 1 * schrijft de toepassing van korrelvormige geaktiveerde kool in een filter voor waterzuivering, een grindbed als onderste afwatering en terugwinnen van geaktiveerde kool uit water, dat behandeld is voor menselijke consumptie.

5 Het Amerikaanse octrooischrift 3.373.085, verleend 12 maart 1968, beschrijft het winnen van fenol uit afvalwater van kooksfabrieken door adsorptie van de fenol uit het afvalwater aan verkooksende steenkool.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.578.589, verleend 11 mei 1971, heeft betrekking op verwijdering van opgehoopte afzettingen van ketelsteen, mod-10 der, slib, slik en andere vervuilende materialen uit koelwatersystemen door in water, dat door de koelwatersystemen stroomt, een niet-ionogeen capillairaktief middel en een polymeer van acryl- of methacrylzuur of een in water oplosbaar zout daarvan.op te nemén.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.748.285, verleend 24 juli 1973, 15 heeft betrekking op een behandeling van ionen uitwisselende harsen met ge-sulfoneerde reinigingsmiddelen om schone harsparels te verschaffen.

De Amerikaanse octrooischriften 4.102.707, verleend 25 juli 1978 en 4.045.244, verleend 30 augustus 1977, hebben betrekking op het losmaken en dispergeren van microbiologische produkten op dragermaterialen in kontakt 20 met waterige systemen door aan de waterfase een chemische stof toe te voegen, die eigenschappen voor de vorming van waterstofbruggen heeft en in water oplosbare acrylamidepolymeren en epoxyverbindingen op te nemen.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.996.131, verleend 7 december 1976, heeft betrekking op het voorkomen van vervuiling van membranen voor omge-25 keerde osmose en ultrafiltratie door de membranen te bekleden met een adsor-beermiddel, al dan niet met aktieve kool.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.260.504, verleend 7 april 1981, heeft betrekking op het voorkomen van de vorming van afzettingen op wanden van warmte uitwisselaars waarin ethyleenglycol/water circuleert, door met het 30 ethyleenglycol/water circa 0,3-5 % (gew./gew.) van een capillairaktief middel te mengen, dat een additieprodukt is van epoxyethaan en 1.2-epoxypropaan aan een eenwaardige alkohol,. water, een diol of een triol, waarbij 60-90 % van de gebonden oxiden oxyethyleengroepen zijn.

De uitvinding verschaft een nieuwe werkwijze voor het verbeteren, 35 herstellen en handhaven van het gedrag van vaste stoffen voor de behandeling van water, die vervuild zijn met organische stoffen, micro-organismen en afvalprodukten daarvan, of de neiging hebben daarmee vervuild te raken.

Deze nieuwe werkwijze omvat een cyclische behandeling van deze vaste stoffen voor de waterbehandeling met een doelmatige hoeveelheid van een niet-ionogeen 8302712 • * * - 5 - capillairaktief middel en een bio-dispergeermiddel.

De werkwijze volgens de uitvinding kan verbeterd worden door toepassing van een biocide in kombinatie met het niet-ionogene capillairaktieve middel en het bio-dispergeermiddel. Het in kombinatie met het capillair-5 aktieve middel/bio-dispergeermiddel toe te passen biocide kan gekozen worden uit biociden van het type van kwatemair ammoniumverbindingen met een vet afgeleide keten, biociden van het gesubstitueerde bromonitrilotype, iso-tthiazoline-biociden en oxidatieve biociden. De biociden van het type van kwatemair ammoniumzouten met een keten afgeleid van een vet, kunnen 10 het best toegelicht worden aan het voorbeeld van biocide verbindingen van het type van alkyldimethylammoniumchloride. Het beste voorbeeld van biociden van het gesubstitueerde bromonitrilotype is dibroomnitrilo-propionamide. De biociden van het isothiazoline type zijn biociden uit de handel, die vervaardigd worden door Rohm and Haas Co. en verkrijgbaar 15 zijn onder de naam ΚΑΊΗ0Ν 886, beschreven in .Rohm en Haas Product Bulletin, DIC-76-3, mei 1977. De beste voorbeelden van oxidatieve biociden zijn materialen als chloor-, broom, hypochlorietzouten of zuren daarvan, en hypobromig zuur en zouten daarvan. De toepassing van deze oxidatieve biociden heeft ook het potentiële voordeel, dat men het oxidatieve ver-20 mogen van chemicaliën, zoals chloor of natrium hypochloriet, kan gebruiken om door oxidatieve mechanismen het molecuulgewicht van hydrofobe verbindingen, zoals ontledingsprodukten en biologische afvalprodukten op zodanige wijze te verlagen, dat deze produkten meet hydrofiel of dispergeer-baar in water worden.

25 De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan toegepast worden op vaste stoffen voor de behandeling van water, als bijvoorbeeld ionenuitwis-selende harsen, koolstof als adsorberende vulling, filters van grint en zandbedden, ionenuitwisselende membranen, membranen voor omgekeers osmose e.d. Elk van de bovengenoemde soorten vaste stoffen voor waterbehandeling 30 zijn onderhevig aan vervuiling met organische stoffen, oplosbaar of onoplosbaar ijzer, micro-organismen en hun afvalprodukten, en natuurlijke organische stoffen afkomstig uit het water, dat gébruikt wordt voor het voeden van de vaste stoffen voor waterbehandeling volgens de uitvinding.

De vaste stoffen voor waterbehandeling, die de voorkeur verdienen en het 35 meest onderhevig zijn aan verbetering, herstel en behoud van het gedrag, zijn ionenuitwisselende harsen, die toegepast worden voor het verwijderen van ionensoorten uit verontreinigd voedingswater alvorens dit water gebruikt wordt voor het opwekken van stoom of andere benuttingen. Deze ionenuitwisselende harsen kunnen gekozen worden uit kationenuitwisselende 8302712 • ·» - 6 - harsen van het gel-type, anionenuitwisselende harsen van het gel-type, macroporeuse kationenuitwlsselende harsen en macroporeuze anionenuitwisselende harsen. Deze werkwijzen kunnen worden toegepast voor het verbeteren, hetstellen en handhaven van het gedrag van deze ionenuitwisselende harsen 5 volgens één van twee processen of een kombinatie van deze processen.

Bovendien verschaft de uitvinding voor het in terugwaartse richting wassen van ionenuitwisselende harsen.,, waarbij men deze in terugwaartse richting verlopende wasbewerkingen uitvoert bij aanwezigheid van een revitaliseringsmiddel, dat in de wascyclus aanwezig is gedurende de eerste 10 50% van de wasbewerking onder terugspoeling. De uitvinding omvat wasbehandeling in terugwaartse richting binnen de zonen van de werking van de hars en desgewenst afzonderlijk daarvan, d.w.z. dat de wasbehandeling in terugwaartse richting voltooid kan worden tijdens het normale bedrijf van de hars of voltooid kan worden in afzonderlijke bewerkingen, wanneer de 15 harsen niet onmiddellijk teruggeplaatst worden in werkzame positie.

De werkwijze voor het verbeteren, herstellen en handhaven van het gedrag van ionenuitwisselende harsen of andere vaste stoffen voor de behandeling van water kan eerst een werkwijze zijn, waarmee een doelmatige hoeveelheid van een kombinatie van een niet-ionogeen capillairaktief middel 20 met een bio-dispergeermiddel volgend een discontinu proces van het reini-gingstype wordt toegevoegd aan de hars, die vervuild is geraakt met organische stoffen, micro-organismen en hun afvalprodukten. Dit discontinue proces omvat de toevoeging van ca. 50 tot ca. 2500 gew.dln per miljoen (ppm) (betrokken op twee. bed volumina) van het aktieve preparaat aan dit 25 vervuilde harsbed, bij voorkeur bij verhoogde temperaturen en gedurende tijdsverlopen van tenminste 24 uren. Deze concentraties zijn gebaseerd op een dubbel volume van het harsbed of het bed van ionenuitwisselende hars, dat behandeld wordt. Een voorkeurstrajekt is 200 tot ca. 1000 ppm aktieve bestanddelen en de behandeling geschiedt bij voorkeur bij tempera-30 turen van 38°-82°C gedurende tijdsverlopen van ca. 20-24 uur onder door borrelen van lucht of een snelle watercirculatie, die wordt toegepast voor een goede menging en kontakt.'

Wanneer men dit discontinue systeem toepast voor de behandeling van vaste stoffen voor de waterbehandeling om vervuilende verontreinigingen 35 te verwijderen, kan men dit samen en gelijktijdig met een biocide van het type van een kwaternair amine met vetrest, bijvoorbeeld een alkyldi-methylbenzylammoniumzouten, toevoegen. Dit biocide van het kwatemaire amine type wordt samen met het capillairaktieve middel en het dispergeer-middel toegepast en kan aanwezig zijn in een hoeveelheid van 1-50 gew.% 8302712 *- ♦ - 7 - van het gecombineerde preparaat van capillairaktief middel en dispergeer-middel. Het biocide wordt bij voorkeur toegepast in een hoeveelheid van 10-30 gew.%, betrokken op het gewicht van het totale mengsel van de drie bestanddelen, biocide/capillairaktief middel/bio-dispergeermiddel. Het 5 bovenbeschreven biocide KATHON 886 kan ook als doelmatig biocide samen met het preparaat van capillairaktief middel/dispergeermiddel worden toegepast.

Zoals reeds vermeld, is de toevoeging van een oxiderend biocide aan het behandelingsmengsel vaak geschikt voor het verlagen van het molecuul-10 gewicht van hydrofobe verontreinigingen en afvalprodukten van micro-organismen. De oxiderende werking van deze biociden kan de neiging hebben hydrofobe verontreinigingen hydrofiel te maken en hun oplossen of suspenderen te bevorderen. Deze werking heeft de neiging deze materialen gemakkelijker verwijderbaar te maken tijdens een was- en spoelbehandeling.

15 Voordat de harsen weer in bedrijf worden gesteld, wordt het harsbed * grondig met water gewassen ter verwijdering van de laatste sporen van het revitaliseringsmiddel, dat gevormd is door de kombinatie van capillairaktief middel, bio-dispergeermiddel en desgewenst biocide. Dit wordt gewoonlijk voltooid tijdens de rest van de wascyclus in tegengestelde rich-20 ting en tijdens de regeneratiebehandelingen.

Het tweede proces, dat de voorkeur verdient, is een continue cyclische behandeling onder toepassing van de hierboven en hieronder beschreven chemicaliën op de volgende wijze. Iedere ionenuitwisselende hars doorloopt een representatieve cyclus. Eerst wordt de nieuwe verse hars in het harsbed 25 gevoegd, bevochtigd en met regeneratie-chemicaliën geregenereerd. Deze chemicaliën worden uit het bed gespoeld met waswater en het ionenuitwisselende bed wordt daarna in bedrijf gesteld om ongewenste ionensoorten te verwijderen uit voedingswater, die behandeling vereisen alvorens de zo behandelde wateren toegepast kunnen worden voor het opwekken van stoom of an-30 dere toepassingen. Na een voorgeschreven tijdsverloop verliezen deze ionenuitwisselende harsen hun capaciteit voor het verwijderen van vereiste hoeveelheden verontreinigende ionensoorten. Op dat tijdstip worden de harsen in tegengestelde richting gewassen door water, dat door het harsbed naar. boven stroomt om het bedvolume met ca. 50 vol.% te expanderen, 35 teneinde alle gedispergeerde, verontreinigende en onoplosbare materialen met een lagere dichtheid dan de harsparels zelf uit het bed te verdrijven.

Deze wasbehandeling in tegengestelde richting wordt gewoonlijk uitgevoerd met een naar boven stromende hoeveelheid water van ca. 133,7-668,4 liter/ 3 min. per m hars, die in het harsbed aanwezig is.

t·· 8302712 1 r < » · - 8 -

Na deze wasbehandeling in omgekeerde richting laat men de harsbedden bezinken en voegt regenererende chemicalën toe, laat .deze door het harsbed stromen en spoelt ze vervolgens uit het bed alvorens het bed weer in bedrijf wordt gesteld.

5 De voorkeurswerkwijze van de onderhavige uitvinding is de toevoeging van reinigende chemicaliën, die hierboven beschreven zijn en hieronder nader beschreven worden, aan de wasbehandeling in opwaartse richting alvorens de regeneratiechemicaliën worden toegevoegd. Bij voorkeur gaat men zo tewerk, dat men deze behandelingschemicaliën toevoegt aan ten-10 minste de eerste 10% maar ten hoogste de eerste 50% van de vloeistof volumina, die gebruikt worden om de harsen in opwaartse richting te wassen. Dit wordt de preventieve behoudmethode van de onderhavige werkwijze genoemd. Bij voorkeur voegt men deze behandelingschemicaliën en reinigingsoplossingen toe tijdens de eerste 25-40% van deze wasbehandeling in opwaartse richting.

15 In de praktijk betekent dit, dat men tijdens de eerste 10-50% van de .tijd, die uitgetrokken wordt om de hars in tegengestelde richting met een betrekkelijk konstante stromingssnelheid te wassen, in het voor het wassen in tegengestelde richting gebruikte water een betrekkelijk konstante afgemeten stroom van de behandelingschemicaliën voort, waarbij men het niet-20 ionogene capillairaktieve middel en het bio-dispergeermiddel en eventueel de biociden gebruikt. Tijdens de laatste 50-90% van het wassen in tegengestelde richting worden deze chemicaliën niet langer toegevoegd en de rest van het water voor het in omgekeerde richting wassen wordt gebruikt om de behandelingschemicaliën en verontreinigende residuen uit het systeem te 25 spoelen.

Nadat de behandelingschemicaliën toegevoegd en uit het harsbed gespoeld zijn worden de zo behandelde harsen vervolgens geregenereerd onder toepassing van standaarchemicaliën en methoden voor de regeneratie.

Wanneer men de harsen volgens deze preventieve behoudmethode behandelt, 30 kan het gebruik van chemicaliën verminderd worden ten opzichte van de bovenbeschreven discontinue uitvoeringswijze. De kombinatieprodukten omvatten niet-ionogene capillairaktieve middelen en bio-dispergeermiddelen, al dan niet met toevoeging van de bovengenoemde biociden, kunnen bij de wascyclus in omgekeerde richting worden toegevoegd in een concentratie van 35 ca. 10 tot ca. 200 ppra aktief bestanddeel, betrokken op een volume van het voor het in tegengestelde richting wassen gebruikte water. Wanneer men dit concentratietrajekt aanhoudt bij iedere daaropvolgende wascyclus in omgekeerde richting, worden de voordelen van de uitvinding verkregen. Verdere toevoeging van ca. 5 tot ca. 200 ppm van de bovengenoemde biociden, bij 8302712 - 9 - voorkeur ca. 10 tot ca. 100 ppm van één of meer van deze biocidematerialen, kan de doelmatigheid van het behandelingsmiddel van capillairaktief/ bio-dispergeermiddel in vele gevallen verbeteren.

De niet-ionogene capillairaktieve middelen van de uitvindingen be-5 zitten bij voorkeur een HLB tussen 6 en 14. HLB betekent hydrofiele-lipofiele balans en wordt gébruikt als beschreven in de publikatie door McCutcheon's Publications on Detergents and Emulsifiers, North American Edition and International Edition 1974 Annuals, gepubliceerd door McCutcheon's Division, Allured Publishing Corporation, 45 N. Broad St., 10 Ridgewood, New Jersey, USA. Deze niet-ionogene capillairaktieve middelen worden bij voorkeur gekozen uit de groep van de niet-ionogene epoxyethaan-adducten van gealkyleerde fenolen, de niet-ionogene epoxyethaan adducten van vetalkoholen, de niet-ionogene sorbitanesters en de niet-ionogene alkylarylpolyethyleenglycolesters. De bij voorkeur toegepaste niet-ionogene 15 capillairaktieve middelen zijn epoxyethaanadducten van gealkyleerde fenolen, die een HLB-waarde tussen 6 en 14 hebben. Het meest de voorkeur verdienende niet-ionogene capillairaktieve middel is een geethoxyleerd nonylfenol, dat ca. 9 mol epoxyethaan bevat.

De bio-dispergeermiddelen van de uitvinding worden bij voorkeur ge-20 kozen uit ethyleenoxidecondensaten met propyleenoxide adducten aan propyleen-glycol met een HLB van 4-10 en een molecuulgewicht van 1000 - 5000, niet-ionogene gepolyethoxyleerde alkoholen met rechte keteii, tris-cyanogeethyleerde cocosdiaminen, polyoxyethyleensorbitanester/zuren, niet-ionogene N.N- . a: dimethylstearamiden, niet-ionogene amine-polyglycolcondensaten en niet-25 ionogene geethoxyleerde alkoholen. Tabel A toont de soorten chemicaliën,waarvan is aangetoond, dat zij bio-dispergerende eigenschappen bezitten.

TABEL A

Onderzoek van verbindingen op bio-dispergerend vermogen 10 ppm met 1 uur kontakttijd 30 Gegevens verzameld met biometer

Chemisch type van dispergeermlddel % wijziging in biomassa niet-ionogene (polyol) condensaat van epoxyethaan met hydrofobe bases(epoxypropaan met propyleenglycol) 66,4% niet-ionogene gepolyethoxyethyleerde alkohol 35 met rechte keten 58,5% tris-cyanoethylcocosdiamine 47,3% polyoxyethyleensorbitanester van vet- en harszuren en alkylarylsulfonaatmengsel (niet-ionogeen) 45,8% kationogene condensatieprodukten van epoxyethaan en Duomeen T* 35,8% 8302712 I ί » * - ίο - TABEL A (vervolg)·

Chemisch type van dispergeermiddel % wijziging in biomassa niet-ionogeen N.N-dimethylstearamide 34,7% monoamine(kationogeen) (cocomononitrile) 31,3% 5 Polyacrylaat met laag molecuulgewicht (MW 100-10.000) 31,1% niet-ionogeen - amine-polyglycolcondensaat 30,0% kationogeen - cocodiamine 25,6% niet-ionogeen, geethoxyleerde alkohol 21,2% KN-talg-trimethyleendiamine.

10 Het in tabel A opgegeven percentage wijziging in biomassa werd ge meten door een slijmmassa, die vooraf gegroeid en aan een oppervlak gehecht was, blootstellen aan helder recirculerend water van ca. 38°C. Het water bevatte 10 ppm van'elk van de aangegeven bio-dispergeermiddelen en men liet het gedurende een uur bij die temperatuur recirculeren. Na afloop 15 van deze tijd werd een bepaling uitgevoerd van de biomassa in het water, dat in een gemeenschappelijk reservoir verzameld was; voor deze bepaling gebruikte men een duPont 760 Luminescence Biometer, die beschreven is in de publikatie "duPont 760 Luminescence Biometer", gepubliceerd in december 1970 en beschreven is in het Amerikaanse octrooischrift 3.359.973.

20 Deze tabel toont het percentage samengeklonterde biomassa aan, dat ge- dispergeerd werd door behandeling met 10 ppm van het aangegeven dispergeermiddel. Hoewel ook andere dispergeermiddelen onderzocht werden, die een werkzaamheid van minder dan 20% vertoonden, zijn deze gegevens niet in de tabel opgenomen, aangezien ieder dispergeermiddel, dat bij deze proeven een 25 werkzaamheid van minder dan 20% heeft, niet adequaat zou blijken te functioneren volgens de onderhavige uitvinding.

De gewichtsverhouding tussen capillairaktief middel en bio-dispergeer-middel in de revitaliserende béhandelingsmengsels kan uiteenlopen van ca. 0,1:10 tot ca. 10:1 en bedraagt bij voorkeur ca. 1:2 tot 2:1. Een ge-30 wichtsverhouding van 1:1 is bijzonder doeltreffend gebleken.

Wanneer men een kwatemair amine als biocide samen met het capillair-aktieve middelen en dispergeermiddel gebruikt, kan dit aanwezig zijn in een hoeveelheid van 1-50 gew.% en bij voorkeur 10-30 gew.%, betrokken op het gewicht van het totale mengsel. Deze kationogene biociden worden bij voor-35 keur niet toegepast, wanneer kationenuitwisselende harsen gereinigd worden.

De biociden, die volgens de uitvinding gebruikt worden, worden gekozen uit de vet-alkyl-kwatemaire zouten met biocidewerking, niet-ionogene, door broom en nitrilo gesubstitueerde propionamiden, de isothiazolinen en de oxidatieve biociden. De vet-alkyl-kwaternaire zouten als biociden zijn 40 bijvoorbeeld en bij voorkeur een alkyldimethylbenzylammoniumchloride als 8302712 « l - 11 - kwaternair ammoniumzout met biocide werking. Het niet-ionogene biocide kan bij voorkeur dibroomnitrilopropionamide zijn, hoewel dit materiaal niet stabiel is onder omstandigheden van basische pH, zodat zijn doelmatige toepassing beperkt wordt tot neutrale of licht zure omstandigheden. De 5 isothiazolinen kunnen het best beschreven worden als KATHON 886 en ze worden in de eerste plaats gefabriceerd door Rohm en Haas Co. Deze biociden zijn beschreven in een produktbulletin, dat hierboven reeds genoemd is.

De oxidatieve biociden zijn materialen als chloor, broom, onderchlorig zuur, onderbromigizuur, en alkalimetaalzouten van onderchlorig- en onder-10 bromig zuur. Onder alkimetaalzouten worden hier zouten verstaan, die kationen bevatten van natrium, kalium, ammonium en rubidium.

Na een beschrijving van het discontinue proces en het continue cyclische preventieve onderhoudsproces; en na beschrijving van de niet-ionogene capillairaktieve middelen en bio-dispergeermiddelen van de uitvinding; en 15 na beschrijving van de bij voorkeur toegepaste biociden, die in kombinatie met de niet-ionogene capillairaktieve middelen en bio-dispergeermiddelen van de uitvinding gébruikt kunnen worden; kan daarom de toepassing van deze chemicaliën;bij de werkwijze voor het verbeteren, herstellen en handhaven van het gedrag van vaste stoffen voor de waterbehandeling, die 20 met organische stoffen, micro-organisme en afvalprodukten daarvan vervuild zijn, het best beschreven worden aan de hand van een voorbeeld.

Experimenteel onderzoek 1. Effect van uitvinding op het gedrag van verontreinigde kationultwisselen-de harsen.

25 Het efeect van de onderhavige uitvinding op de bedrijfscapaciteiten en doorlekkingen van kationenuitwisselende harsen, die verontreinigd waren met verschillende organische stoffen, bacteriën en afvalprodukten van bacteriën, werden bij deze proeven waargenomen. Twee harsen bevatten zeer grote hoeveelheden van een kleverige, gelatineuze massa, die de deeltjes 30 bekleedde en in de vorm van groenachtige grijze vlokken, en één hars bevatte een kleinere hoeveelheid vervuilingsmiddel. De eerste twee harsen hadden een bedorven geur, terwijl de derde slechts een flauwe, maar toch onaangename geur bezat. De voor reinigen van deze harsen gebruikte materialen waren een capillairaktief middel, namelijk geethoxyleerd nonylfenol 35 (9 mol) en een bio-dispergeermiddel, namelijk polyoxypropyleen-polyoxyethy-leen condensaat (troebelingspunt 32°C); en een kwaternair amine, namelijk alkyl-dimethylbenzylammoniumchloride. Het kwatemaire amine kan gedeeltelijk ook fungeren als oplosbaar makend middel voor het capillairaktieve middel.

Om de doelmatigheid van de verwijdering van organische stoffen, 40 bacteriën en afvalprodukten van bacteriën van harsen met de onderhavige 8302712 - 12 - * *» l 1 werkwijze te bepalen, werden de hoeveelheden chemicaliën en reaktietijden hoger gekozen dan werkelijk nodig waren.

Proef no. 1. Sterk zure kationenuitwisselende hars.

Deze hars bevatte aanzienlijke hoeveelheden grote en middelmatige 5 groenachtig grijze vlokken en de parels waren tamelijk gelijkmatig bekleed met een massa van het gelatineuse type, die slijmerig aanvoelde.

Proefomstandigheden:

Een hoeveelheid van 300 ml van de hars werd langzaam toegevoegd aan een Lucitebuis van 25,4 mm met een minimale hoeveelheid water tussen toevoe-10 gingen van ieder deel van het monster. Hierdoor werd verzekerd, dat de slijmachtige vlokken gelijkmatig door de gehele harskolom gemengd werden.

De totale bedhoogte bedroeg 571,5 mm. Daarna liet men de hars 4 dagen zonder verdere behandeling staan. Hierna werd de hars opgeheven door wassen in omgekeerde richting. Een vaste, cylindrisch gevormde massa bewoog zich 15 naar boven als een zuiger en slechts ca. 30-40% van de totale harsparels werden van deze vaste massa gescheiden. Na 15 minuten werd de poging gestaakt om de hars in opwaartse richting te wassen. De door dit wassen verwijderde hoeveelheid water bedroeg 800 ml. Dit water toonde een totale 6 7 bacterietelling van 10 tot 10 per ml, bepaald met de Orion Easicult 20 Dip Sticks.

Proef water;

Een proef water met een totale hardheid van ca. 520 ppm werd bereikt door toevoeging van 62,6 g watervrij CaCl^, 70,2 g MgS04.7H20 en 28,35 g NaHCO^ aan 189,3 1 gedeioniseerd water. Het uiteindelijke water bevatte 25 derhalve 526 ppm totale hardheid met een verhouding van tweederde calium op eenderde magnesium plus 150 ppm NaHCO^.

Dit proefwater werd door de inrichting gevoerd met een stromingssnelheid van 80 ml per minuut, overeenkomende met 267,56 1 per minuut en per 3 m hars, tot een doorlekking van hardheid van 17,12 ppm verkregen werd.

30 Proef 1-A, hars uitsluitend in bovenwaartse richting gewassen.

De hars werd daarna geregenereerd met het equivalent van 97,1 kg 3

NaCl per m ofwel 270 ml van een 10%'s zoutoplossing per 300 ml hars. De hars werd daarna gespoeld met een bedvolume gedeioniseerd water met een stromingssnelheid overeenkomend met die van het regenereermiddel. Op dit 35 tijdstip werd het harde water door geleid met 80 ml per minuut.

De gegevens betreffende doorlekking van hardheid en drukverval zijn weergegeven in figuur 1. Het gemiddelde drukverval door de harseenheid bedroeg 31 kPa.

8302712 « - 13 -

Proef 1-B, hars met lucht behandeld en In omgekeerde richting gewassen

Men liet het water boven de bij proef 1-A gebruikte hars aflopen tot bedniveau en behandelde het ca. 3 minuten met perslucht met een stromingssnelheid, die de 571,5 mm hars juist binnen de 1397 mm lange buis hield.

5 Daarna werd de hars in bovenwaartse richting gewassen met gedeioniseerd water met een stromingssnelheid, waarmee een "normale" expansie van de hars van 50% verkregen werd, tot het effluent vrij was van enige resten. Dit vereiste ca. 35 minuten van deze wasbehandeling. Gedurende deze tijd werd een aanzienlijke hoeveelheid donzig, bruin en groen gekleurd materiaal 10 uitgespoeld. De deeltjes liepen in een grootte uiteen van ca. 0,5 tot 2 mm. De in opwaartse richting gewassen hoeveelheid bedroef ca. 50 ml De deeltjes voelden zeer kleverig aan. Microscopisch onderzoek toonde primair halfdoorschijnende deeltjes aan.

Het proefwater werd daarna door de eenheid gevoerd als bij proef 1-A.

15 De resultaten zijn weergegeven in figuur 1. Het gemiddelde drukverval over de eenheid bedroeg 10,34 kPa.

Proef 1—C, hars behandeld met een capillairaktief middel, bio-dispergeer-* middel en biocide.

De bij de proeven 1-A en 1-B gébruikte hars werd 10 minuten in op-20 waartse richting gewassen en daarna leidde men gedurende een uur bij een temperatuur van 43°-54°C langzaam een liter van een mengsel van 1000 mg geethoxyleerd nonylfenol (9 mol), 1000 mg polyoxypropyleen-polyoxyethyleen-condensaat toe (troebelingspunt 32 °C) en 500 mg alkyldimethylbenzylammonium-chloride (als 50-%'s oplossing van het kwaternaire amine) door de hars.

25 De oplossing werd opnieuw verwarmd en opnieuw gedurende een uur door de hars geleid. Het laatste deel van de oplossing werd gedurende een tijdsverloop van 48 uren in de harseenheid gelaten. Daarna werd de hars gedurende 45 minuten in opwaartse richting gewassen met gedeioniseerd water, d.w.z. tot het effluent van de wasbehandeling helder was. De tijdens deze behan-30 deling verwijderde resten hadden een zeer geringe deeltjesgrootte en waren zo licht, dat ze ca. 2 uren vereisten om in het verzamelvat te bezinken. Microscopisch onderzoek van deze deeltjes, die licht taankleurig waren, toonde halfdoorschijnende, gelatineuze deeltjes van verschillende vormen en dikten. De hars werd daarna geregeneerd en gespoeld als beschreven bij 35 proeven 1-A en 1-B. De capaciteit en lekeigenschappen van de behandelde hars werden onder dezelfde omstandigheden bepaald als toegepast voor het experiment met uitsluitend wassen in opwaartse richting of met luchtbehandeling en wassen in opwaartse richting. Met de gebruikte manometer kon geen drukverval worden waargenomen.

8302712 - 14 -

De resultaten voor doorlekken en capaciteit zijn weergegeven in figuur 1.

Zoals blijkt uit de curve van figuur 1 werd een aanmerkelijke verbetering in de capaciteit en het doorlekken van de hardheid verkregen door 5 behandeling met het capillairaktieve middel, bio-dispergeermiddel en het biocide. Bij wassen van de hars in opwaartse richting bleek deze los en zonder klonten te zijn. De parels scheidden zich goed. Het effluent van de wasbehandeling in opwaartse richting vertoonde een matige hoeveelheid (ca. 3 ml) kleine taankleurige vlokken,, die zeer gemakkelijk van de hars 10 loskomen. Enige vlokken (1 ml) bleven boven op de hars samen met wat vezels, die oorspronkelijk bij het handelsmonster aanwezig waren.

De bovenstaande vloeistof van dit monster vertoonden nul bacteriën bij onderzoek met Orion Easicult Dip Sticks.

Proef no. 2, hars voor het zacht maken van water 15 Deze hars was verontreinigd met ongebruikelijk grote hoeveelheden losse vlokken van grote afmeting en de harsparels waren bekleed met een gelatineus uitziende bekleding, die slijmerig aanvoelde. De bekleding had een groenachtig grijze kleur.

Proefomstandigheden 20 Een hoeveelheid van 300 ml van deze hars plus losse verontreinigingen werd in een buis van 25,4 mm geplaatst onder toepassing van een minimale hoeveelheid water tussen de toevoeging van ieder deel van de hars. Dit verzekerde dat de slijmachtige vlokken gelijkmatig met de hars gemengd werden. Men liet de hars 4 dagen in de inrichting. Hierna werd een poging gedaan 25 de hars in bovenwaartse richting te wassen. Hij bewoog in de buis naar boven in één stuk en werd niet los door de waterstroom afwisselend aan en uit te zetten.

Proef 2-A, met lucht behandeld en in opwaartse richting gewassen

Men liet het water aflopen tot bedniveau en behandelde het bed ca. 5 30 minuten met lucht, terwijl de dunne kunststofbuis, die voor hetinvoeren van de lucht gebruikt wordt, herhaaldelijk op en neer werd bewogen. Daarna werd de hars ca. 45 minuten in opwaartse richting gewassen tot de uitstromende vloeistof helder was. De eerste 500 ml waswater vertoonde een totale 7 bacteriëntelling van 10 , gemeten met de proefmethode met Orion Easicult 35 Dip Stick. De totale hoeveelheid vaste stoffen, die eruit gewassen werden, bedroeg ca. 35 ml. Dit materiaal bezonk in 2 weken tot ca. 25 ml. Het harsvolume werd met ca. 5 ral verminderd tot een totaal van 325 ml. Microscopisch onderzoek van de groenachtig grijze vlokken, die door het wassen verwijderd waren, toonden half doorschijnende gelatineuze deeltjes van ongelijkmatige 40 vorm en grootte. De hars werd geregenereerd met 298 ml 10% NaCl ofwel 8302712 3 - 15 - 96,1 kg NaCl per m hars. De hars werd daarna gespoeld en er werd proefwater doorgevoerd als beschreven bij het experiment van proef 1.

De capaciteit en doorlekkingen zijn weergegeven in figuur 2.

Het gemiddelde drukverval in de eenheid bedroeg 3,45 kPa.

5 Proef 2-B, hars behandeld met capillairaktief middel, bio-dispergeer-middel en biocide.

De bij proef 2-A gebruikte hars werd behandeld met 500 ml van een oplossing, bevattende 500 mg geethoxyleerd nonylfenol (9 mol EO), 500 mg polyoxypropyleen-polyoxyethyleencondensaat (troebelingspunt 32°C) en 10 250 mg alkyldimethylbenzylamaoniumchloride (als 50-%'s oplossing van het kwaternaire amine). De behandeling geschiedde bij 43°-54°C gedurende 3 uren, door de oplossing herhaaldelijk opnieuw te verwarmen en hem in ' benedenwaartse richting door de hars te laten stromen. Men liet één bed volume van deze oplossing gedurende een nacht in de inrichting. Daarna werd 15 de hars gedurende 45 minuten in bovenwaartse richting gewassen tot 50% expansie tot het effluent helder was. Er werden ca. 20-25 ml van een lichtbruine stof in de vorm van fijne vlokken verwijderd. De afmeting van de vlokken was kleiner dan 1 mm diameter.

De boven de hars staande vloeistof vertoonde nul bacteriën bij onder-20 zoek met de Orion Easicult Dip Stick.

De hars werd daarna geregeneerd als bij proef 2-A. Het gebruikte regeneermiddel wérd verzameld en was lichtgeel tot taankleurig. Schuimen van het effluent van het regeneermiddel werd ook waargenomen. Daarna werd de hars met 330 ml gedeioniseerd water gespoeld met dezelfde stromingssnel-25 heid als het regenereermiddel en daarna snel gespoeld met proef water. Vervolgens werd het proefwater onder dezelfde omstandigheden door de hars geleid als toegepast bij proef 2-A (met 70,6 g per minuut en per m^).

Gegevens betreffende capaciteit en doorlekken zijn weergegeven in figuur 2.

30 Er kon geen drukverval worden gemeten met de gébruikte manometer.

Schuimen van het effluent werd waargenomen tot 10,5 bedvolumina, d.w.z.

3,5 1 proefwater, door de hars was geleid. Op dat tijdstip werd ook geen geur van enige soort waargenomen. Na afloop van de proeven werd de hars in opwaartse richting gewassen, waarbij de hars afwisselend werd opgeheven 35 en weer kon bezinken. De hars toonde nog enige klontvorming, hoewel veel minder dan oorspronkelijk. Deze proef toonde echter aan, dat hoewel een aanmerkwlijke reiniging bereikt werd, niet alle verontreinigingen verwijderd werden. Deze hars was blijkbaar zo ernstig verontreinigd, dat een drastischer reiniging of herhaalde reiniging nodig was. Microsopisch onderzoek toonde 8302712

I I

- 16 - zeer grote verschillen in het ui terlijk van de hars, d.w.z. dat door de reiniging een groot deel van de oorspronkelijke verontreinigingen was verwijderd. Dit blijkt ook door de verbetering in de capaciteit en doorlekken van de hardheid van de hars, zoals weergegeven in figuur 2.

5 Proef no. 3, hars voor het, zachtmaken van water.

Deze hars was slechts licht verontreinigd met losse, lichtbruine vlokken en enige bekleding van de parels.

Proefomstandigheden:

Men bracht 250 ml hars plus de kleine hoeveelheden vlokvormige ver- 10 ontreiniging in een buis van 25,4 mm, maar tot een bedhoogte van 520,7 mm leidde. Men liet de hars 4 dagen in de inrichting staan. Daarna werd de hars opgeheven door korte tijd in opwaartse richting te wassen. Er werden verscheidene kleine klonten waargenomen, die niet braken, toen de hars langzaam door het water naar de bodem van de buis zakte.

15 Proef no. 3-A, behandeling met lucht en wassen in opwaartse richting

Men liet het water aflopen tot bedniveau en behandelde de hars 5 minuten met lucht door tegelijkertijd de dunne luchtbuis in het harsbed op en neer te bewegen. Daarna werd de hars 35 minuten in opwaartse richting gewassen, d.w.z. tot het effluent helder was. In vers verzamelde toestand bedroeg de 20 hoeveelheid donzig materiaal met zeer kleine deeltjesgrootte ca. 7 ml. Deze hoeveelheid bezonk na een werk tot 4—5 ml. De eerste 500 ml van het was- 5 6 water vertoonde een totale bacteriëntelling van 10 tot 10 , gemeten met de proef met Orion Easicult Dip Stick.

De hars werd geregenereerd met 350 ml van een 10-%'s NaCl oplossing 3 25 ofwel 96,1 kg NaCl per m hars. Daarna werd de hars gespoeld en met proef-water uitgeput onder identieke omstandigheden als toegepast bij alle voorafgaande experimenten.

De verkregen capaciteit en doorlekking zijn weergegeven in figuur 3.

Het drukverval was niet voldoende om het met de gebruikte manometer 30 te meten.

Proef 3-B, hars behandeld met een capillairaktief middel, bio-dispergeer-middel en kwaternair amine

De bij proef 3-A gebruikte hars werd behandeld met 500 ml van een oplossing, die 500 mg geethoxyleerd nonylfenol (9 mol), 500 mg polyoxypropy-35 leen-polyoxyethyleencondensaat (troébelingspunt 32°C) en 250 mg alkyldimethyl-benzylammoniumchloride (als 50-%'s oplossing van het kwaternaire amine) bevatte. De behandeling geschiedde 3 uren bij 43°-54°C door de oplossing her— haaldelijk opnieuw te verwarmen en hem in benedenwaartse richting door de hars te laten stromen. Evenals bij proef 2-C liet men 1 bedvolume van de 40 oplossing gedurende een nacht in de inrichting. Daarna werd de hars in op- 8302712 • * - 17 -

N

waartse richting gewassen tot het waswater helder was, wat zeker 45 minuten vergde. De totale hoeveelheid verwijderd taankleurig, vlokachtig, donsachtig materiaal bedroeg ca. 3 ml. Microscopisch onderzoek toonde half doorschrijnende gelatineuze deeltjes met een geringe deeltjesgrootte en 5 van verschillende vormen en dikten. De boven de hars staande vloeistof was vrij van bacteriën, zoals gemeten met de Orion Easicult Dip Stick proef.

De hars werd daarna geregeneerd, gespoeld en uitgeput met proef water onder identieke omstandigheden als alle voorafgaande proeven. Het verbruikte regeneermiddel vertoonde een lichtgele kleur.

10 De verkregen capaciteit en doorlekking zijn weergegeven in figuur 3.

Het schuimen van het effluent hield op nadat ca. 2,5 1 proefwater ofwel een equivalent van 11 bedvolimuna teruggevloeid was.

* De capaciteit van de hars, die alleen aan luchtbehandeling en wassen in opwaartse richting was onderworpen, lag dicht bij de beschikbare capaciteit 15 van dit specifieke harsmonster, d.w.z. 23,0 1 proefwater werd zachtgemaakt door de 225 ml hars. De chemische behandeling met het capillairaktieve middel, bio-dispergeermiddel en kwaternair amine kon derhalve weinig meer verbeteren aan de capaciteit (ca. 1 1 proefwater werd extra behandeld). De verbetering in waterkwaliteit was echter significant. Gemiddeld werd een vermindering 20 verkregen van 6 ppm totale doorlekking van de hardheid met de hars als ontvangen tot 4 ppm met de chemisch behandelde hars, zoals blijkt uit figuur 3.

De met deze hars verkregen resultaten zijn in het bijzonder interessant, wanneer men in aanmerking neemt, dat deze hars tamelijk nieuw was (10 maanden oud) en slechts betrekkelijk geringe hoeveelheid bacteriën en ver-25 schillende organische resten als bekleding van hars en in de vorm van losse stoffen in de bovenstaande vloeistof vertoonde.

Proef no. 4

Bij deze proef werd een commercieel demineralisatersysteem met een geschiedenis van snelle verliezen in bedrijfscapaciteit volgens de onder-30 havige uitvinding behandeld. De afname van de capaciteit had een frekwente vervanging van de hars nodig gemaakt, wat een overwegend deel van de bedrijfskosten betekende. De kationenhars moest iedere 3 jaar vervangen worden? de zwakke hars iedere 11 maanden; en de sterk basische hars iedere 18 maanden. De verminderde levensduur van de hars was een gevolg van snelle 35 vervuiling met natuurlijke organische materialen, bacteriën, algen en synthetische polymeren. Het nadelige effekt van de vervuilingen aan het oppervlak op de inrichtingen met kationenuitwisselende hars en zwakke basische hars was bijzonder duidelijk.

Het doel van de proef was te bepalen of een kombinatie van een bio- 8302712 ‘ 1 - 18 - dispergeenniddel en een niet-ionogeen capillairaktief middel voldoende vervuilingen konden verwijderen om het systeem tot een bruikbare capaciteit te herstellen. Bij deze proef werd NaOCl als oxidatiemiddel, oplosbaar makend middel en anorganisch oxidatief biocide toegevoegd.

5 Bij de proef werd later uit een meer, dat natuurlijk afgevoerd opper vlaktewater verzamelt, naar een behandelingsinstallatie voor water gepompt, waar 1-5 ppm van een synthetisch polymeer coaguleermiddel werd toegevoegd. Het water werd naar een filtreerinstallatie gevoerd om deelt j esvormig materiaal te verwijderen en daarna door het demineralisatiesysteem gevoerd, 3 10 bestaande uit 4 demineraliserende reeksen, waarbij elke reeks 14,33 m 3 3 kationenuitwisselende hars, 6,37 m zwak basische hars en 4,25 m sterk basische hars bevatte. Vervanging van de hars van twee van de vier reeksen werd volgens schema,beoogd wegens de verminderde capaciteiten. Deze beide reeksen werden nu op de volgende wijze volgens de onderhavige uitvinding 15 behandeld;

Reiniging van demineraliseerreeksen 1 en 2.

Iedere eenheid van de beide demineraliseerreeksen werd afzonderlijk gereinigd.

l.Kationeenheid van reeks no. 1 (14,33 m^) 20 Dosering: 1) 2500 ppm van een mengsel van een capillairaktief middel en een bio-dispergeermiddel. Het capillairaktieve middel was een niet-ionogeen vloeibaar nonylfenoxypolyethoxyethanol met een HLB van 13,3. Het bio-dispergeermiddel was een vloeibaar niet-ionogeen blok-copolymeer van epoxypropaan en epoxyethaan met een HLB van 25 7,0.

2) 250 ppm Cl^ toegevoegd als bleek ofwel 9,46 1 18% NaOCl per eenheid.

De eenheid werd gedurende vier uren elk uur met lucht dooreen geroerd via de leiding voor het in bovenwaartse richting wassen, waarna men hem een 30 nacht liet staan. Er trad geen schuimen op, mogelijk tengevolge van bijzonder grote hoeveelheid deeltjesvormig materiaal, die tijdens het reinigen werd losgemaakt. De volgende morgen werd de eenheid gedurende 2 uren in bovenwaartse richting gewassen met 1135,6 1 per minuut. Op dit tijdstip was het afgevoerde water helder. Na 30 minuten werd geen schuimen meer waargenomen.

35 Klein deeltjesvormig materiaal kwam nog in grote hoeveelheden uit de hars.

De oppervlaktedeklaag van de harsdeeltjes nam Alcian blauwe kleurstof in zodanige mate op, dat ongeveer een kwart van de meeste deeltjes met gekleurde stoffen bedekt was. Dit wees op de aanwezigheid van polysacchariden, d.w.z. biologische afvalprodukten.

8302712 - 19 - 2. Zwak basische eenheid van reeks no. 1: (6,37 m^)

Dosering: 1) 2500 ppm van het bovenbeschreven mengsel, 2 bedvolumina ofwel 15,14 1 per eenheid.

2) 250 ppm Cl^ toegevoegd als bleekwater, ofwel 5,3 1 18-%'s 5 NaOCl per eenheid.

Opnieuw werd de eenheid gedurende 4 uren elk uur met lucht dooreen gemengd. Er trad matig schuimen op en het dooreenmengen met lucht werd beëindigd toen het schuim de bovenzijde van de eenheid bereikte. Men liet de eenheid gedurende een nacht staan en waste hem daarna in opwaartse 10 richting gedurende 1-3/4 uur tot geen deeltjes of schuimen meer in het effluent werden waargenomen. Het waswater klaarde veel sneller op dan bij de kationeneenheid, d.w.z. er werden minder deeltjes verwijderd.

3 3. Sterk basische eenheid van reeks no. 1: (4,25 m )

Dosering: Zelfde oplossterkte. Totale toegevoegde hoeveelheid bedroeg 15 9,46 1 van het bovenbeschreven mengsel en .3/60 1 18-%'s NaOCl.

Deze eenheid bevatte bijna geen losgeraakte deeltjes en schuimde tijdens het dooreenmengen van licht en tijdens het in opwaartse richting wassen. De toevoeging van een chemisch antischuimmiddel aan het afvalwater was zeer doeltreffend ter volkoming van schuimen in de rioolleidingen.

20 4. Alle harseenheden van reeks no. 2:

De omstandigheden beschreven voor reeks no. 1 werden ook toegepast voor de behandeling van reeks no. 2 en men gebruikte dezelfde hoeveelheden chemicaliën.

De reaktietijd voor de reiniging werd echter op 4 uren gehouden. De 25 kationeneenheid was ernstiger vervuild dan die van reeks no. 1. Zodoende was een spoelbehandeling in opwaartse richting van 2-1/2 uur nodig tegen 2 uren voor de kationeneenheid van reeks no. 1

VOORBEELD I

Preventieve onderhoudsbehandeling van demineraliseerreeks no.1 30 Een preventieve onderhoudsdosis van 20 ppm van het mengsel van capillairaktief middel en dispergeermiddel, dat bij de bovenstaande proeven gébruikt werd, werd tijdens ongeveer de eerste 10 minuten van iedere wasbehandeling in opwaartse richting van de kationeneenheid, zoals basische eenheid en sterk basische eenheid aan het waswater toegevoegd. Het produkt 35 blijkt uit de eenheden gespoeld te worden tijdens de resterende wasbehandeling, d.w.z. nog 20 minuten, plus de normale regeneratie en uitspoelen van het regenereermiddel. Het "laatste" spoelwater, dat tijdens de laatste 2 minuten van de spoelbehandeling werd opgevangen, vertoonde een oppervlaktespanning, die gelijk was aan die van het ingevoegde ruwe water.

8302712 - 20 -

Na verscheidene wasbehandelingen in opwaartse richting onder toepassing van dit preventieve onderhoudsprogramma herstelde de behandeling ter verwijdering van de vervuiling de reeksen tot een maximaal beschikbare bedrijf sconditie. De omvang van de werking van reeks no. 1 werd verhoogd 5 van 1.835*873 1 tot 4.050.277 1 en voor reeks no. 2 werd een toename van 3.293.216 tot 3.974.571 1 bereikt. Bij analyse van de hars bleek slechts 81% van de oorspronkelijke capaciteit overgebleven te zijn, d.w.z. alle beschikbare capaciteit van de gebruikte hars was hersteld.

Gegevens verzameld na 5 maanden werking toonden aan, dat de preventieve 10 onderhoudsbehandeling van reeks no. 1 de vermindering in de tijdsduren van de bedrijfstijden verlaagde tot ca. slechts 12 tot 15%, terwijl reeks no. 2 een snelle vermindering van 45% in de lengte van de bedrijfstijden vertoonde, d.w.z. van de relatieve hoeveelheden water, die behandeld werden.

Deze proef toonde aan, dat het preventieve onderhoudsprogramma uiterst 15 effektief is. De demineraliseerreeks no. 1 werd eerst gereinigd met een mengsel van capillairaktief middel en bio-dispergeermiddel in de gewichtsverhouding 1:1 plus chloor. Daarna werd het continuent cyclisch met hetzelfde mengsel van niet-ionogeen capillairaktief middel en bio-dispergeermiddel behandeld om optimale bedrijfscapaciteiten en uitstekende lage doorlek-20 eigenschappen te verschaffen, die representatief zijn voor schone deminera-liseerharsen. Daarentegen vertoonde de demineraliseerreeks no. 2, die op doelmatige wijze discontinu gereinigd, maar niet verder met een cyclisch preventief onderhoudsprogramma behandeld was, een achteruitgang in zijn bedrijfseigenschappen.

25 Het succes van het verwijderen van de oppervlakteverontreinigingen werd vermodelijk gedeeltelijk veroorzaakt in kombinatie van capillairaktief middel, dispergeer en chloor als oxidatief biocide. Ook wordt aangenomen, dat chloor op iedere verontreinigende polymeerketen kan inwerken op vertak-kingsplaatsen, waardoor druk van de keten veroorzaakt wordt, wat tot een 30 lager molecuulgewicht uit de vorming van een beter in water oplosbaar poly-meerresidu leidt. De alkaliteit, die door de toepassing van het bleekmiddel verschaft wordt, kan ook.gunstig zijn voor het omzetten van polymeer in zijn beter in water oplosbare natriumzout vorm.

VOORBEELD II

35 2. Verbetering van het gedrag van een verontreinigde sterk basische anionenuitwisselende hars

De volgende proeven werden uitgevoerd om na te gaan of het mogelijk is de gedragseigenschappen van vervuilde anionenharsen te verbeteren door toepassing van een capillairaktief middel en bio-dispergeermiddel als toe- 8302712 t - 21 - voegsel aan de thans in gebruikzijnde reinigingsoplossing, d.w.z. een mengsel van zout en alkali. Uiteindelijk wordt gehoopt voldoende bewijs te verschaffen voor de bruikbaarheid van dergelijke componenten om het handhaven van anionenharsen in optimale bedrijfsomstandigheden te bevor-5 deren, d.w.z. de ophoping van organische materialen te voorkomen in plaats van de hars vuil te laten worden en te wachten tot de bedrijfskosten van een inrichting zo hoog zijn opgelopen en de kwaliteit van het geproduceerde water zo slechts is, dat de bedrijfsleider van de installatie geconfronteerd wordt met een ernstig bedrijfsprobleem.

10 De gekozen hars was een klantenmonster, dat kortgeleden ontvangen was.

De klant had met deze hars zowel een slechte waterkwaliteit als een hoge pH waargenomen. Dit monster bevatte een matige hoeveelheid taankleurige, vlokachtige deeltjes van wisselende vorm en grootte en de hars zelf was bedekt met matige hoeveelheden van een slijmerige stof. Het monster had een 15 vieze geur, die niet karakteristiek is voor nieuwe anionenuitwisselende * harsen. Het water, dat harsdeeltjes omringde, vertoonde een totale bacteriên-7 telling van ca. 10 , gemeten met de proef met Orion Easicult, wat erop wees dat de omgeving van de hars microbiologisch vervuild en besmet was.

Het monster vertoonde slechts 79% van zijn oorspronkelijke totale 20 capaciteit en 67% van zijn oorspronkelijke zoutsplitsingsvermogen. Het bevatte 10% gebroken parels, was verontreinigd met 423,8 g Fe en 918 g Si 3 per m. hars en was ook vervuild met grote hoeveelheden donker gekleurde organische stoffen.

A. Proeven betreffende capaciteit en doorlekken vóór chemische behandeling.

25 Men bracht 2 monsters van deze hars van 40 ml in een buret van 50 ml putte ze uit met water, dat 585 ppm zoutzuur, berekend als CaCO^ bevatte, tot een doorlekking van 50 mmhos (micromhos). Daarna werd de hars gerege- 3 nereerd met 80 kg NaOH per m hars, gesmolten en uitgeput met het proef-water van 585 ppm totaal zoutzuur als CaCO^.

30 Een monster (kolom A) vertoonde een effluent met een geleidendheid van 10-21 micromhos. Het andere monster (kolom B) gaf water met een geleidendheid van ca. 25-30 mmhos, maar na afloop van de cyclus werd waargenomen dat dit monster iets meer vaste resten bevatte dan het eerste monster.

B. Proeven betreffende capaciteit en doorlekken na chemische behandeling 35 Kolom A werd volgens de gewoonlijk aanbevolen methode behandeld met 3 160 kg NaCl en 16 kg NaOH per m hars, als 10-%'s oplossing gedurende 3 uren bij 60°C aangebracht. De daadwerkelijk gebruikte hoeveelheid bedroeg 60 ml oplossing per 40 ml hars.

Kolom B werd behandeld in een mengsel van 60 ml van bovenstaande op- 8302712 - 22 - lossing, verdund tot in totaal 110 ml en een waterige oplossing van 50 mg geethoxyleerd nonylfenol (9 mol), 50 mg polyocypropyleen-polyoxyethyleen-condensaat met troebelingspunt 32°C en 25 mg alkyldimethylbenzylammonium-chloride, een kwaternair amine als biocide. De behandelingstijd bedroeg 5 3 uren en de temperatuur 60°C.

Men liet beide kolommen zonder verwarming een nacht staan waarbij voldoende van iedere behandelingsoplossing de harsparels omringde. De harsmonsters werden daarna achtereenvolgens met 0, 2 NaCl en water gespoeld, geregenereerd, gespoeld en uitgeput als onder A. De opgehoopte behandelings-10 effluenten werden beide zeer donker- roodbruin van kleur. De verkregen waterkwaliteit was echter geheel verschillend. De met capillairaktief middel, bio-dispergeermiddel en biocide, gemengd met zout en alkali behandelde hars produceerde een water met een geleidendheid van ca. 5-10 mmhos minder dan de met capillairaktief middel enz. behandelde kolom en verschafte een 15 waterkwaliteit van ca. 6 mmhos gedurende ca. tweederde van de proef, waartegenover de zonder deze toevoegsels behandelde heirs een waterkwaliteit gaf van ca. 15-20 mmhos gedurende het grootste deel van de proef, waarbij zeker 5% van de proef een waterkwaliteit gaf van 8 mmhos.

Het eerste derde deel van het met beide harsen behandelde water ver-20 toonde een lichte taankleur en er werd meer kleur waargenomen met de met capillairaktief middel, enz. behandelde hars. Dit lijkt het vermoeden te ondersteunen, dat. een sterk basische hars, waarop men organische materialen heeft laten ophopen, zeer waarschijnlijk nooit volledig gereinigd kan worden wegens de geringe mobiliteit van organische stoffen met groot mole-25 cuulgewicht. Anders gezegd kan men niet verwachten, dat een hars, die deze stoffen gedurende een lang tijdsverloop het opgehoopt, volledig gereinigd kan worden in het betrekkelijk korte tijdsverloop, dat wordt uitgetrokken voor de reiniging. De hier waargenomen positieve verbetering verschaft echter bewijs voor de geldigheid van het concept van de toepassing van 30 capillairaktieve middelen en bio-dispergeermiddelen om het verwijderen van organische materialen met anionenharsen te bevorderen, die anders moeilijk uit de harsen te verdringen zijn. Bovendien wijzen deze resultaten er verder op, dat de gebruikte componenten uitstekende kandidaten zijn voor het voorkomen van de ophoping van de organische materialen 35 op anionenuitwisselende harsen.

VOORBEELD III 3. Bereiding van produkt

Er werden in totaal vier produkten bereid. De produkten omvatten een bio-dispergeermiddel (polyoxypropyleen-polyoxyethyleencondensaat, bereid 40 als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.674.619) en een 8302712 f - 23 - capillairaktief middel (geethoxyleerd nonylfenol met 9 mol EO), al dan niet met een katemair amixie (alkyldimethylbenzylammoniumchloride) als biocide.

Alle produkten werden samengesteld als 50-%'s oplossingen in water.

De afzonderlijke componenten werden zonder enige moeilijkheid bij 60-65°C 5 gemengd. Bij lagere temperaturen is het mengen wat moeilijker. De viscositei-ten van de oplossingen tijdens het mengen zijn dan zodanig, dat aanzienlijke tijd nodig was cm een uniform gemengde oplossing te verkrijgen. De bij voorkeur toegepaste volgorde van menging was: water, capillairaktief middel, gevolgd door het dispergeermiddel en tenslotte het kwaternaire amine-biocide. 10 Componenten van produkt en volgorde van mengeft

Produkt Water Capillairaktief Dispergeermiddel Dispergeermiddel Kwater- . ... , , „x nair

No. middel A B

_ _ _ _ _ amine CX-29 50% 20% 20% -- 10% 15 CX-30 50% 25% 25% -- --- CX-31 50% 18,2% --- 18,2% 13,6% CX-32 50% 25% --- 25% -- dispergeermiddel B is van hetzelfde type als dispeermiddel A, echter met dit verschil, dat het een troebelingspunt (32°C) heeft, dat 8°C hoger ligt 20 dan van dispergeermiddel A.

Alle bereide produkten zijn kleurloze, heldere enenigszins visceuze oplossingen. Zij worden vlot in water opgelost bij iedere concentratie en bij iedere temperatuur.

Deze met CX-nummers aangegeven produkten werden onderworpen aan stabili-25 teitsproeven bij 49°C, 24°C, 0°C en -18°C. Na 2 weken werd geen wijziging waargenomen, behalve dat de produkten bij -18°C bevroren. Bij ontdooien werd een volledig vries-dooi-herstel waargenomen.

De volgende capillairaktieve middelen zijn met succes bij de werkwijze toegepast: 30 Makon 10 - een niet-ionogeen, vloeibaar alkylfenoxypolyoxyethyleen- methanol

Surfonic N-85 - een niet-ionogeen, vloeibaar nonylfenoxypolyethoxy-ethanol.

VOORBEELD IV

35 De doelmatigheid van het gekombineerde programme niet-ionogeen capil lairaktief middel en bio-dispergeermiddel voor het instandhouden van de capaciteiten van ionenuitwisselende harsen werd onderzocht in een fabriek in het zuiden van de Verenigde Staten. Eén kation- en twee anion-deminera-liseerinrichtingen waren vervuild door water, dat organische stoffen uit 40 natuurlijke bronnen en mogelijk ook van een stroomopwaarts gelegen instal- 8302712 - 24 - latie voor afvalbehandeling bevat. De kationenuitwisselende harsen vertoonden een oppervlaktedeklaag met ongedefinieerde organische stoffen, bacterie-slijmen en met detectie van micro-organismen. De anionenuitwisselende harsen waren ernstig vervuild met donkerbruine stoffen, waarvan vermoed werd dat zij 5 lignienen en tannienen waren. Ook werden stoffen van olie- of vetachtige aard op de anionenuitwisselende harsen ontdekt, die klonteren van de harsdeeltjes veroorzaakten. Alle drie de eenheden werden behandeld met een kombinatie van het de voorkeur verdienende niet-ionogene capillairaktieve middel en bio-dispergeermiddel in kombinatie met natriumhypochloriet, dat zowel als 10 oxidatiemiddel en als biocide gebruikt werd.

De temperatuur van het water, dat door de demineraliseerinrichtingen stroomde liep tijdens de proef uiteen van 29°C tot ca. 35°C. Het water # bevatte aanzienlijke hoeveelheden natuurlijke organische stoffen plus de afvoer van een stroomopwaarts gelegen installatie voor afvalbehandeling.

15 Hoewel geen uitvoerig analytisch onderzoek werd uitgevoerd om elk van de * organische verontreinigingen te identificeren, kan een redelijke schatting van deze verontreinigingen de aanwezigheid insluiten van tanniene, lignienen, vetzuren, microbiologische organismen en de afvalprodukten daarvan.

De kationenuitwisselende eenheid was geladen met Permutit QB en bleek 20 bij onderzoek een totale uitwisselingscapaciteit te hebben van 1,55 millie-equivalent per ml, wat ca. 77% van de oorspronkelijke capaciteit van de ionenuitwisselende hars. De anionenuitwisselende eenheid no. 1 was geladen met Dowex 11, dat een zoutsplitsingsvermogen had-van 0,44 milliequivalent . per m- ofwel ca. 34% van de oorspronkelijke capaciteit en bleek bij onder-25 zoek 0,45 milliequivalent per ml zwak basische groepen te bezitten in vergelijking met geen zwak basische groepen, die gedetecteerd konden worden op een nieuwe verse hars, terwijl bij een totale uitwisselingscapaciteit had van 0,89 milliequivalent per ml, wat overeenkwam met ca. 68% van de oorspronkelijke capaciteit.

30 De eenheid no. 2 met anionenuitwisselende hars was geladen met IRA-402 van Rohm en Haas, dat bij onderzoek 0,38 milliequivalent per ml bezat, splitsingsvermogen bleek te hebben, overeenkomend met ca. 29% van het oorspronkelijke vermogen. De zwak basische capaciteit van deze hars bleek bij onderzoek 0,71 milliequivalent per ml te bedragen, hoewel geen zwak 35 basische capaciteit detecteerbaar is aan verse nieuwe hars. De totale uitwisselingscapaciteit van deze anionenuitwisselende hars bedroeg 1,09 milliequivalent per ml, wat bij onderzoek 84% bleek te bedragen van de oorspronkelijke capaciteit van de verse nieuwe hars.

Behandeling van de kationenuitwisselende harsen met Alcian Blue kleur-40 stof toonde de aanwezigheid aan van.polysaccariden, zoals bacterisch 8302712 I t -25- slijmen, houtsuikers en slijmvormende bacteriën.

Zoals hierboven vermeld, waren de anionen harsen donker van kleur, vormden kleine klonten en hadden een witte deklaag, die slechts bij langdurig kontakt met warme alkali oploste. Hoewel geen analyses werden uit-5 gevoerd, lijkt dit oplossen in warme alkali representatief voor silicaat-af zettingen, die de neiging hebben zich te vormen, als oplosbare silicaten over een zure hars worden gevoerd, bijvoorbeeld een hars met hoge percentages zwak basische groepen.

Elk van de drie eenheden werd eerst behandeld met een charge, die 2500 10 ppm van een kombinatieprodukt bevatte, dat op zijn beurt het bij voorkeur toegepaste ionogene capillairaktieve middel en bio-dispergeermiddel van de uitvinding bevatte. Bovendien voegde men 250 ppm chloor toe (als natrium-hypochloriet), gebaseerd op 2 bedvolumina water. De behandeling van de anionenhars eenheden omvatte ook de toevoeging van 100 ppm van een kwater-15 nair amine als biocide.

De inrichtingen werden geopend, men liet het water aflopen tot ca.

152 mm boven de hars en voegde de hierboven opgesomde chemicaliën toe.

Tijdens de toevoeging van deze chemicaliën bedroegen de temperaturen van het water ca. 29°C tot 32°C. De eenheden werden direkt en daarna gedurende 20 4 uren ieder uur met een luchtstraal behandeld. Het schuimen binnen de inrichtingen was overmatig en de luchtbehandeling werd gestopt als schuim aan het boveneinde van elk van de eenheden van het harsbed verscheen.

Elk van de eenheden werd daarna met overstromen in opwaartse richting gewassen tot de effluenten vrij waren van deeltj esvormig materiaal en weinig 25 of geen schuiming werd waar genomen. Dit vergde ca. 45 minuten voor de eenheden met kationenuitwisselend harsbed en ca. 75 minuten voor elk van de anioneneenheden. Alle drie de eenheden werden daarna geregenereerd elk .... op hun normale wijze.

De preventieve onderhoudsbehandeling werd direkt na discontinu reinigen 30 van kationeenheid no. 1 en ook van anioneenheid no. 1 begonnen.Anioneenheid no. 2 werd zonder enige verdere behandeling gelaten om in staat te zijn het gedrag van deze eenheid te vergelijken met dat van anioneenheid no. 1, zodat twee identieke eenheden vergeleken konden worden en het mogelijk was het effekt waar te nemen van periodieke onderhoudsbehandeling ten opzichte 35 van het gedrag van de eenheid, die slechts onderworpen werd aan een discontinue reinigingsbéhandeling.

Het preventieve onderhoudsprogramma bestond hieruit, dat men 80 ppm van een 25-%’s waterige oplossing van de kombinatie van een niet-ionogeen capillairaktief middel met een bio-dispergeermiddel gedurende de eerste 10 40 minuten van iedere wasbehandeling in opwaartse richting toevoegde, gevolgd 8302712 - 26 - door 20 minuten voortzetten van deze wasbehandeling met standaard schoon water, wat daarna weer gevolgd werd door de normale regeneratie. Tabel B geeft de vergelijkende resultaten van deze veldproeven weer.

TABEL B

5 EEDKCJFSCAPACITEITEN VOOR EN NA BEHANDELING

kationeenheid no.1 anioneenheid no. 3

Dag .nr. gereinigd plus pre- anioneenheid no.2 gereinigd plus pre- ________ ventief onderhoud alleen gereinigd ventief onderhoud 1 eenheid gereinigd ..eenheid gereinigd, — plus preventief geen verdere be- 10 onderhoud begon- handeling nen 3 3 3 2 212 m boven in- 140 m minder dan 68 m minder dan instelling van meter instelling van stelling van meter meter (doorlek- (doorlekking van king van silicium- siliciumdioxide) dioxide) 1= 3 3 4 159 m minder dan reiniging plus pre- instelling van meter ventief onderhoud begonnen 3 5 114 m boven instelling meter --- --- 20 3 6 degeneratie voor 76 m over op meter doorlekking (doorlekking van 114 mJ minder dan siliciumdioxide) instelling van meter 3 _ -. 3 68 in over op meter 7 91 ra boven m- ., , ,, . * , . . (doorlekking van __ stelling meter --- ... . .

25 siliciumdioxide)

Zorgvuldige beschouwing van de gegevens van de tabel toont effekten aan van reiniging en de effekten van het preventieve onderhoudsprogramma. Het bedrijfspersoneel van de installatie werd verzocht deze eenheden te bewaken tot hun ware eindpunt, d.w.z. doorlekking van siliciumdioxide voor anionen 30 eenheden en afname van de vrije minerale aciditeit voor de kationeneenheid.

Normaliter laat men in dit bedrijf de demineraliseereenheden werken door automatische afsluitinrichtingen voor de waterdosering. Als een vooraf 3 bepaald aantal m water door de eenheden gestroomd was, werden de eenheden automatisch in opwaartse richting gewassen, geregenereerd en gespoeld al-35 vorens ze weer werden blootgesteld aan water, dat deze behandeling nodig had.

In het geval van de anioneneenheden liepen de normale proeven ruim voorbij het doorlekken van siliciumdioxide. De onderhavige proeven toonden aan, dat anioneneenheden niet meer capaciteit verloren, maar reiniging op de wijze van het onderhavige discontinue systeem niet de bedrijfscapaciteit 8302712 - 27 - liet toenemen. Dit is niet al te verrassend, aangezien de gegevens van de oorspronkelijke erop wijzen, dat deze harsen ernstig achteruit waren gegaan en wel zo ver, dat een voortzetting van deze proef questieus was.

Het preventieve onderhoudsprogramma wees er echter wel op, dat de 5 mate van vervuiling verminderd werd ten opzichte van die, welke ontstond bij het discontinue reinigingsproces.

De resultaten van dit onderzoek toonden ook aan, dat de vervuiling van de kationenhars door oppervlaktebedefcking verwijderd werd en dat de doorstroming voor deze hars toenam van 908,5 m^ per bedrijfsperiode tot 3 10 1.022 m per bedrijfsperiode. Een daarop volgende toepassing van de pre ventieve onderhoudsdosering van de uitvinding bevorderde het handhaven van deze grotere doorvoer.

De ionogeen vervuilde anionenharsen vertoonden aanvankelijk geen wijziging in de doorvoer. Zelfs echter bij deze betrekkelijk kort durende 15 proeven vertoonden deze ionogeen vervuilde anionenhars en geen verdere afname van de bedrijfscapaciteiten en eigenschappen.

Het preventieve onderhoudsprogramma ging gedurende een tijdsverloop van ca. 14 maanden door. Gedurende dit tijdsverloop verbeterden de bedrijfs- duren van de ernstig vervuilde sterk basische anionenharsen sterk en wel 3 3 20 van ca. 643,5 m tot 859,3 m en zij werden op dit niveau gehouden gedurende de laatste 4 maanden van deze 14 maanden. De waterkwaliteit van de totale demineraliseerreeks werd eveneens sterk verbeterd.

Ook vermeldenswaard is de waarneming, dat de chemische capaciteit, d.w.z. het zoutsplitsend vermogen niet verder afnam, maar in plaats daarvan 25 zelfs in lichte mate toenam. In hoofdzaak toonden de in figuur 4 weergegeven proeven aan, dat de toepassing van het preventieve onderhoudsprogramma de levensduur van de hars met tenminste 19 maanden verlengde en met succes, waarvan werd aangenomen, dat het irreversibel vervuild was, van vervuiling bevrijdde. Opmerkenswaard is, dat de totale uitwissel-30 capaciteiten van de volgens de uitvinding met een preventief onderhoudsprogramma behandelde harsen gedurende de gehele duur van deze proef ongewijzigd bleef. Dit wijst erop, dat de uitvinding een verdere achteruitgang van de harsen totaal remt en voorkomt en verdere verliezen van uit-wisselcapaciteiten voor dit soort harsen remt en voorkomt.

35 Samengevat toonde deze vergelijkende veldproef, in het bijzonder van de beide reeksen anioneneenheden aan, dat de demineraliseerreeksen in verloop van ca. 2 of 3 jaren geleidelijk in capaciteit waren afgenomen.

Deze geleidelijke afname in doelmatigheid werd toegeschreven aan achteruitgang van de hars plus overmatige ophoping van natuurlijke organische 8302712 -28- vervuilingen en micro-organismen en hun afvalprodukten, die afkomstig waren van natuurlijke wateren, benevens van een installatie voor afval-behandeling, die stroomopwaarts loosde in de wateren, die naar deze deminera-liseerreeksen gevoerd werden. Deze veldproef vergeleek zowel een dis-5 continue reiniging onder toepassing van de chemicaliën van de uitvinding, benevens het preventieve onderhoudsprogramma onder toepassing van deze zelfde chemicaliën bij toepassing op anionen- en kationeneenheden, die de demineraliseerreeksen vormden bij deze fabrieksinstallatie. De discontinue reinigingsmethode toonde praktisch geen meetbaar effekt aan, hoewel de 10 totale lengten van de bedrijfsduur een geleidelijke toename vertoonden.

Na de discontinue behandeling werd een toevoerpomp aan de leiding voor het water voor in opwaartse richting wassen van de anioneneenheid aangesloten en de chemicaliën van de uitvinding werden gedurende het eerste derde deel van de in totaal 30 minuten durende wascyclus, die vóór 15 iedere regeneratie plaatsheeft, aan dit waswater toegevoegd. De toevoeging van de chemicaliën bedroeg 80 ppm, betrokken op het totale volume van het behandelde waswater. Er werd geen andere chemische behandeling of onderhoud aan deze eenheden gegeven.

pp het tijdstip, dat het preventieve onderhoudsprogramma begonnen werd, 20 bedroeg de totale capaciteit van de eenheid, waaraan dit wassysteem werd 3 aangesloten, 567,8 m . De duur van de bedrijfstijd verbeterde in de loop van de volgende 14 maanden langzaam maar geleidelijk tot een totaal van 859,3 m3.

Ook bijzonder opmerkenswaardig is, dat de hars in deze anionenreeks 25 slechts 29% van zijn oorspronkelijk zoutsplitsend vermogen en 84& van zijn oorspronkelijke totale capaciteit bezat, toen deze proef op gang werd gebracht. Hernieuwd onderzoek van de capaciteiten van deze hars ca. 13 maanden later wees erop, dat de hars 32% van zijn oorspronkelijk zoutsplitsend vermogen bezat, was wees op een winst van ca. 10% in de chemisch beschikbare 30 totale uitwisselingscapaciteit. Dit wijst erop, dat de toepassing van de chemicaliën van de uitvinding voor voortgezet preventief onderhoud een verdere chemische achteruitgang van deze anionenharsen verminderen. De tijdens deze gehele proef toegepaste chemicaliën waren een l:l-mengsel van een geethoxyleerd nonylfenol, dat 9 mol epoxyethaan bevatte en een 35 bio-dispergeermiddel, dat gesynthetiseerd was door epoxyethaan te condenseren met een epoxypropaanadduct van propyleenglycol, onder vorming van een produkt met een molecuulgewicht van ca. 1500 - 5000 en een HLB tussen 4 en 10.

8302712 - 29 -

VOORBEELD V

Een olieraffinaderij aan de Golfkust heeft 7 demineraliseerreeksen met een geschiedenis van verlies aan ionenuitwisselend vermogen en de behoefte aan lange spoelbehandelingen met water en regeneraties. Vervui-5 ling van de hars tengevolge van ophoping van verschillende soorten natuurlijke en synthetische organische materialen, benevens van micro-organismen en afvalprodukten van micro-organismen werden als hoofdoorzaken voor deze slechte bedrijfshistorie gezien. De kationenhars en zwak basische anionen-hars van twee reeksen in dit demineraliseersysteem werden discontinu ge-10 reinigd met de chemicaliën van de uitvinding, gevolgd door een preventieve onderhoudsbehandeling van slechts één reeks. De discontinue reinigings-behandeling verbeterde het gedrag van deze reeks in lichte mate. De deminera-lisperreeks, die geen verdere preventieve onderhoudsbehandeling omving, bleef op een slecht niveau van zijn gedrag. De demineraliseerreeks, die de preven-15 tieve onderhoudsbehandeling onderging onder toepassing van de chemicaliën van de uitvinding vertoonde een aanmerkelijke en steeds voortgaande verbetering.

De veldproeven bij deze raffinaderij aan de Golfkust werden opgezet om de resultaten te vergelijken, die verkregen werden met een demineraliseer-20 reeks no. 1 met demineraliseerreeks no. 2. De reeks no. 1 werd onder de standaardpraktijk van de raffinaderij gehouden gedurende de. lange tijdsduren van deze proef.

De demineraliseerreeks no. 2 werd op het preventieve onderhoudsprogramma geplaatst, dat de toevoeging van de chemicaliën van de uitvinding vereiste 25 aan de eerste 10% met ten hoogste de eerste 50% van de wascyclus in opwaartse richting, gevolgd door standaardregeneratie en spoelen. De chemicaliën werden bij iedere wasbehandeling toegevoegd gedurende een tijdsverloop van ca. 9 maanden. De beide demineraliseerreeksen werden eerst in opwaartse richting gewassen en daarna gereinigd onder toepassing van de bovenbeschre-30 ven discontinue behandelingen met de chemicaliën van de uitvinding. Vóór deze reiniging had het fabriekspersoneel de harsen in het gehele deminerali-seersysteem vooraf met alkali en regenererende chemicaliën gereinigd en wel ca. 2 tot 3 maanden voordat deze veldproef begon.

De resultaten van de discontinue reiniging, die nauwkeurig de totale 35 reiniging van de harsen op hun plaats door het fabriekspersoneel volgde, tonen slechts geringe verbeteringen aan in de capaciteit van de hars, het gebruik van regeneratiechemicaliën en de gebruikte hoeveelheid water naast de kwaliteit van het water. De lichte verbetering werd echter waargenomen in de reeks, die de behandeling van de uitvinding ontving.

8302712 - 30 -

De reeks, die de preventieve onderhoudsbehandeling, herstel- en rei-nigingsbehandeling van de uitvinding ontving, gaf echter langzaam en regelmatig een verbetering van het gedrag van de hars te zien, zowél van de kationenhars als de anionenhars tot de hars bijna al zijn oorspronkelijke 5 capaciteit voor het. behandelen van water, dat anionen bevatte, had teruggekregen.

Deze installatie is op het preventieve onderhouds- en herstelprogramma gehouden tot heden. De resultaten gingen voort aan te tonen, dat zowel de kationen- als de anionenhars in deze demineraliseerreeks de maximale hars-10 capaciteit en zoutsplitsend vermogen behouden en ook dat geen verdere achteruitgang van de hars heeft plaatsgehad tijdens de laatste 7 maanden van deze veldproef. Een continue verbetering in de bedrijfsduur van deze demineraliseerreeks. is opgetekend door het personeel van deze raffinaderij aan de Golfkust. De tabellen C, D, E. en.F en figuur 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 15 en 12 geven de resultaten aan, verkregen door bewaking van het harssysteem tijdens het preventieve onderhoudsprogramma, dat gebruikt werd om deze uit-wisselharsen voor de waterbehandeling te herstellen, te verbeteren en hun gedrag te handhaven.

8302712 - 31 - ; <D O' Λ C - w h' * O' O' tro> 5*_, 51, 1 eo ω mm w o ra « 4J+J 10 5+1 ^ ® Φ %+> a 5o |> ijï m Hi Hi H > Hi is> +; i ö > ; a C (rt 01 . 2 a m a Q »-tj g 0?i η o in in m in noes o n in romn o m in uim in >, 8 Ö 3 ο a g *> I « c i

Ö *H I

rjo^C'C'iCMrHO

ci »11 - t I -II - J I ..-It . 1 1 . t I Ό s n t I -»· : ι cv.ii n i i mi» mii cmii m £ in m in m in m in d* "H 0 0 a) +J 4-> jj -w o

* -HOC

O' 0 0 0

TiH, I -« I toil ΙΓ-Ι ΙΟ» ΙΟΙ I tn i itni g. §* σ'

O H i r- I I o I IM ir-l I r~ I I co I I co i $ Ö M

Ö 0 0 © e« ” ' . B τ» τ»

0 -P «W

• . h c -η • I o 3 o 1 <sf ;®i !§';| |o I |S ! [ί~ { !»! jfj g fj & 3 g ‘ 'w ^ 1,01 ω 00 Η «51' . 0 4J 0 9 · . ; rl 0 τ| S 1 .* s a w . * - : H e· - «

CQ R

H u O 1 I Γ> I |/oj\ I I in I I 03 IIM ΙΙβ I I ve nü PJ o.-.-5j I I m i iW i i oo iiio ι i in iiw ι I vo g gz

rij ^ π S Z

K „ifN M.

H .

2 · « · H »0 0*«

2 H

ö g f*. CS ΙΛ ·*3* O O O

Q \ iic— ι ι ιη ι ι η ι ι ® iit- iit- iio _ ο σ ι « « ii-.il - ii - ι ι - ι ι ~· ι ι - 3 ><UO O ft O O O t-t H CQ g N 3 3

P H

hl cS &> H rt! *H .—\ 3 3 ΜΛ as ι νσ ο» l| ®\ σι ι r- as ι ιο o 1 m r- ι m r— l m < O Ui ® ι r- « ilioj ra ι ra oir- ® ι o- r- ι ra r- ι ra

Bt @ pi *3 # ^ H u H _l CQ g a n mmm®®oi.-imiomr-o .

co . , \ u l o ιη ι o \o ι r-t ®»o c- l ® ό· i as n· i o r? m Η ;Λ,. O* ^ I *" » 4 . 3 < - I - - I - - I - ·» - n -rl 3 Cj <L) ι-l »-i ι—ΙΟι—qrHO t—i O ι—I ^ +J(1) 1 -sp · si Ξ . o o s st ’ ' , *1 | β

Q g fo r-nfl cn ion ion ion’ cam vom co m Ji S

h 5 Époico o»' τΐ ca CM' T-iiom thco oj t-ivo cn ft va oi th cao. <d g oï

w P oxo as o co cjT o co σ·. .oer σι ococr ooocr o co cn S'S'Q

f ft ft ft ft f* CG B

0 τ| 3( -£H 0 f<o oco —''τ' "——· cnCJ 0) > f' ver- no r-\o® -rcaco even-r r—® ttm r-'s.otv.'s. r-r- r-r-r- c-r-vo Vr- S m Ό 0 VOöh \\ W\ W\ mv. W 4¾ c

C g rsHt-^-4 η αιη vo»ö\o hhh ηιλ ö^S

0) B ^JvLx ___ S-h WWW WW 7! Π M

VU « w-w o 4J OT

O*, ^ «ι Λ» j_j G tJ-or^o oo® hhh ft t~~t c\ aj ft to mor- mom >32 0 •jj oor· o co i— ®o® oor- t-®r- r-®^r- r-®r- ^

Mpo-®^· t—ι»—ι ® ft ft ft ft ft ft in in r- nno pIN-c n^Jm ^03 t ft r~t ft ft ft ft ft ft rt ft ft ft iÖHj+3

> ^ jj G

»,i— . o. o. m o 0 0|3G + + + m jj m OOM OMM O O 03 O-fOI OfN 0®03 0003 m >JcC mao cn ® o o»®o cn m o cn en o cn ® o cn ® o sLiiii Ê-l— τΗτΤ τΗ-Γι-ΙτΡτ-Ι'Ττ-Ι'Τ^'ΤτΙ'Τ ^U" 0 D > Ό oooaSgw M a a o a a a a a a a usen 03« " *·Ν

ι <u CJ 3: cn u 3 co o 2 CQ o 3 cq u 3 CQ

M.C ι—I ft ft OJ N N ...

il S HHH CN CN CN f*3 P3 Π -C-T-T ΙΠΙΠΙΠ CN CN CN 030303 ΟΛΟ 8302712 gs

- 32 -TABEL D

BEDRIJFSGEGEVENS OVER GEDRAG VAN DEMINERALISEERREEKS NO. 2

Dag Eind Eind gelei- WB geleidend- Totaal 3 Totaal ^edrijf.

_ SiC^, ppm. dendheid,MMHO heid MMHO regen. ,m m 5 1 0,011 6 15 840 3660 2 0,014 3 30 899 4761 3 0,014 6 45 883 4262 4 0,011 4 40 862 4063 5 0,011 4 20 891 3821 10 6 0,011 4 15 928 3409 7 0,011 4 10 916 3267 8 0,017 7 120- - 4793 9 0,014 30 820 4050 10 0,014 5 16 1211 4297 15 11 0,014 5 17 833 3534 12 0,014 7 60 884 4315 13 0,014 6 45 767 4210 14 0,017 3 28 982 3578 15 0,014 4 19 813 3538 20 16 0,011 6 28 812 3526 17 0,014 4 30 825 3612 18 0,017 6 70 795 4124 19 0,014 5 32 757 3891 20 0,028 7 33 853 4592 25 21 0,014 5 34 835 4543 22 ' 0,014 9 17 958 4000 23 0,020 1 41 964 4737 8302712 - 33 -

TABEL· E

BEDRIJFSGEGEVENS OVER GEDRAG VAN DEMINERABISEERREEKS NO. 2

Dag Eind Eind gelei- WB geleidend- Totaal ^ Totaal bedrijf _ SiC^/Ppm dendheid,ΜΜΗΟ heid MMHO regen. ,m 5 24 0,001 3 36 833 4716 25 0,017 3 25 847 5029 26 0,014 4 19 959 4697 27 0,014 9 90 802 4732 28 0,014 6 6 880 4847 10 29 0,014 6 12 826 3983 30 0,017 4 28 856 31 0,014 6 70 912 4888 32 0,014 5 80 921 5970 33 0,017 4 100 988 5678 15 34 - - 977 5049 35 0,014 6 52 897 4373 36 0,014 5 70 969 5353 37 890 38 0,014 5 22 1014 4358 20 39 0,011 7 20 1136 3977 40 0,017 4 22 947 4479 41 0,017 4 18 923 4154 42 0,014 8 20 965 3800 43 0,014 8 75 1136 5237 25 44 0,017 2 10 1098 4216 45 0,019 10 22 999 3246 46 0,011 3 20 1014 5167 8302712 - 34 -

TABEL F

BEDRIJFSGEGEVENS OVER GEDRAG VAN DEMINE RALISEERREEKS NO. 2

Dag Eind Eind gelei- WB geleidend- Totaal ^ Totaal bedrijf

SiO^fPpm dendheid,MMHO heid MMHO regen., xa 5 47 0,011 3 20 1014 5167 48 0,011 3 15 1053 4996 49 0,011 4 19 886 5554 50 0,013 6 19 861 5201 51 0,011 8 8 1085 4734 10 52 0,011 6 8 1085 5270 53 0,011 8 8 1041 5062 54 0,014 8 21 1022 5264 55 0,017 5 18 1267 5473 56 0,014 9 40 1146 5102 15 57 0,011 5 20 1164 4061 58 0,006 8 24 1076 4321 59 0,011 8 26 1078 4170 60 0,017 6 35 1139 4347 61 0,009 8 60 1075 4718 20 62 .0,031 12 30 1039 4235 63 0,020 12 50 960 3758 64 0,017 12 26 1120 4291 65 0,011 5 25 1084 3842 66 0,014 5 30 1119 6368 25 67 0,020 8 12 1616 6135 68 0,017 20 8 989 3768 69 0,009 15 1834 3867

Gemiddeld 4601 8302712 * t - 35 -

VOORBEELD VI

Tenslotte weed een proef uitgevoerd in een chemische fabriek in een Staat in het Middenwesten van de Verenigde Staten. Deze fabriek had 2 installaties voor het zachtmaken van water in gebruik voor zijn lagedruk stoom-5 ketelsysteem onder toepassing van standaardionenuitwisselingstechnologie.

De hoeveelheid behandeld water in deze installatie bedroeg slechts ca.

3 193 m per bedrijfsperiode, zelfs hoewel de harscapaciteit meer dein 80%, zei het minder dan 90% van de oorspronkelijke capaciteit bedroeg.

De2e veldproef beoogde aan te tonen, dat het preventieve onderhouds-10 programma zelf in staat is het gedrag te herstellen, te verbeteren en te handhaven van deze vaste stoffen voor de waterbehandeling en ionenuitwisse-lende harsen, die vervuild waren met ijzer, organische stoffen, micro-organismen en afvalprodukten van micro-organismen.

Tijdens deze proef in de fabriek werden de bedrijfsomstandigheden 15 op geen enkele wijze veranderd. Er werd geen discontinue reiniging van deze * hars voltooid, maar er werd eenvoudig met een preventief onderhoudsprogramma begonnen, waarbij men de ionenuitwisselende harsen in de installaties voor het zachtmaken van water in deze fabriek cyclisch behandelde met een werkzame hoeveelheid van het niet-ionogene capillairaktieve middel en bio-20 dispergeermiddel van de uitvinding. Deze behandeling werd versterkt door samen met het bovengenoemde niet-ionogene capillairaktieve middel en bio-dispergeermiddel een biocide van het kwaternaire ammoniumtype toe te voegen.

Het gekozen niet-ionogene capillairaktieve middel was weer het epoxy-25 ethaanadduct van een gealkyleerd fenol met een HLB van ca. 13-14. Het voor het uitvoeren van deze proeven gekozen bio-dispergeermiddel bestond uit een condensatieprodukt van epoxyethaan met additieprodukten van epoxypropaan aan propyleenglycol. Dit bio-dispergeermiddel had een molecuulgewicht van 1500 - 3000 ön een HLB van 7-8.

30 De harsbedden werden behandeld door toevoeging van ca. 20 ppm van het mengsel van niet-ionogene capillairaktieve middel en bio-dispergeermiddel in een gewichtsverhouding 1:1 aan de anionenharsen, die in de installatie voor het zachtmaken van water aanwezig waren. De toevoeging werd uitgevoerd tijdens het eerste derde deel van de in opwaartse richting uitgevoerde 35 wascyclus en werd gevolgd door spoelen van het bed tijdens de daaropvolgende tweederde van deze cyclus en daarna door standaardregeneratiemethoden.

De kationogene harsbedden werden aan deze wasbehandeling onderworpen onder toepassing van 20 ppm van het bovengenoemde mengsel en bovendien een werkzame hoeveelheid van een kwaternaire ammoniumzout als biocide verbinding.

8302712 I * - 36 -

De reinigingsoplossing, die een niet-ionogene capillairaktieve middel en het bio-dispergeermiddel samen met het biocide bevatte, werd dit tijdens het eerste derde deel van de in opwaartse richting uitgevoerde wascyclus toegevoegd, wat weer gevolgd werd door spoelen van de reinigingschemicaliën 5 tijdens het laatste tweederde deel van deze wascyclus en vervolgens door behandeling met standaard regeneratiechemicaliën en spoelen.

De resultaten toonden aan, dat de totale hoeveelheid van de tijdens 3 het bedrijf behandelde vloeistof toenam van aanvankelijk 193 m tot ca.

3 261 m in een tijdsverloop van 2 weken. Na de eerste maand waren de hoe- 10 veelheden tijdens de bedrijfsperiode verwerkt water gestabiliseerd op 3 3 omstreeks 261 m en dit werd verminderd tot een. konstante 238 m om het systeem op automatische regeling te plaatsen voor het gemak van de operateurs van deze chemische fabriek. De fabriek heeft met succes en continu met deze ' 3 behandelingshoeveelheid van 238 m tijdens het bedrijf gewerkt zonder aan-15 wijzing van verlies van harscapaciteit of zoutsplitsingsvermogen gedurende een tijdsverloop van ca. 6 maanden.

Deze laatste veldproef toont de succesvolle toepassing aan van het preventieve onderhoudsprogramma alleen zonder noodzaak voor een voorafgaande discontinue reinigingsbewerking. Een dergelijk programma voorkomt sluiting 20 van de demineraliseerreeks en voorkomt zodoende het optreden van tijd dat geen stoom kan worden opgewekt en tijd dat de chemische verwerkingsinstallaties niet kunnen werken.

VOORBEELD VII

Er valt te verwachten, dat als een systeem in bedrijf wordt gesteld 25 met nieuw toegevoerde verse ionenuitwisselende hars en dit systeem op de bovenbeschreven wijze behandeld wordt met het preventieve onderhoudsprogramma ónder toepassing van de chemicaliën van de uitvinding, dit systeem gedurende een sterk verbeterd tijdsverloop op een optimale harscapaciteit, optimaal zoutsplitsingsvermogen en optimale verwerkte volumina tijdens de bedrijfs-30 periode gehouden kan worden. Een der gelijk systeem, dat werkt met de voordelen van de uitvinding, kan een bedrijf aanzienlijke besparingen opleveren aan kosten, die normaliter veroorzaakt worden door watergebruik, gebruik van regenereringschemicaliën, tijd dat de installatie niet werkt, kosten voor vervanging van de hars en arbeidskosten.

35 VOORBEELD VIII

Een installatie voor het zachtmaken van huishoudelijk water was ernstig vervuild door opgehoopte resten, organische verontreinigingen, micro-biologische groei en afvalprodukten daarvan. De installatie voor het zachtmaken van huishoudelijk water had geen cyclus met wassen in opwaartse 40 richting vóór de regeneratie, maar in plaats daarvan ging hij direkt van 8302712 - 37 - bedrijf naar regeneratie en daarna naar een spoelcyclus en dan weer terug in bedrijf.

Het mengsel van voorbeeld I werd direkt toegevoegd aan de geconcentreerde NaCl-oplossing, die gebruikt werd om deze inrichting voor het zacht-5 maken van water te regenereren. De concentraties bedroegen ca. 2000 ppm en de normale regeneratie met keukenzout en het chemische mengsel van voorbeeld I werd gevolgd door de normale spoelcyclus, waarmee de overmaat keukenzout en eventuele resterende chemicaliën verwijderd werden. Er werden overvloedige hoeveelheden opgéhoopte organische, anorganische en biologische 10 resten van de in deze installatie voor het zachtmaken van het huishoudelijk water gebruikte hars verwijderd. Voortgezette behandeling tijdens iedere regeneratie- en spoelcyclus onder toepassing van 10 - 200 ppm van de mengsels, die een niet-ionogeen capillairaktief middel, niet-ionogeen bio-dispergeer-middel en een vet-kwaternair aminezout als biocide bevatten, hielden de 15 hars in deze installatie op bijna zijn oorspronkelijke doelmatigheid.

VOORBEELD IX

De mengsels van voorbeeld VIII bleken slechts matig oplosbaar te zijn in de geconcentreerde keukenzoutoplossing, die toegepast werd voor het regenereren van de installaties voor het zachtmaken van huishoudelijk water.

20 Cm het kon takt van het harsbed met de preparaten van de uitvinding te verbeteren werden verschillende koppelingsmiddelen gébruikt. Deze middelen omvatten materialen met hoge HLB-waarde, en wel een HLB-waarde tussen ca. 12 en ca. 30. Meer in het bijzonder bleek de toevoeging van de volgende verbindingen tot gelijke hoeveelheden de oplosbaarheid van het mengsel van 25 voorbeeld I te verbeteren;

Koppelingsmiddelen 1. Rohm en Haas Triton DF-20, gemodificeerde geethoxyleerde alkohol; 2. Rohm en Haas Triton X-114, een octylfenoxy polyethoxyethanol; 3. Westvaco Diacid 1550, een dimeer zuur.

30 Te verwachten valt, dat de toevoeging van de mengsels van de uitvinding in kombinatie met koppelingsmiddelen overeenkomend of dezelfde als hierboven beschreven, werkzaam zijn bij een werkwijze voor het verbeteren en handhaven van het gedrag van vaste stoffen voor de waterbehandeling, die vervuild zijn met organische stoffen, micro-biologische aangroeisels en af-35 valprodukten daarvan of de neiging hebben daarmee vervuild te worden. Bij deze werkwijze dient men deze preparaten cyclisch toe te voegen, al dan niet met een koppelingsmiddel als boven beschreven, aan iedere regeneratie-cyclus of, indien deze afzonderlijk geschiedt, wascyclus in bovenwaartse richting, gevolgd door een spoelcyclus, die regeneratiechemicaliën, bene-40 vens de mengsels van de uitvinding verwijdert, met inbegrip van de 8302712

Claims (13)

1. Werkwijze voor het verbeteren en handhaven van het gedrag van vaste stoffen voor de waterbehandeling, die vervuild zijn met organische stoffen, micro-organismen en afvalprodukten daarvan of de neiging hebben daarmee 5 vervuild te raken, met het kenmerk, dat men de vaste stoffen voor de waterbehandeling cyclisch behandelt met een doelmatige hoeveelheid van een niet-ionogeen capillairactief middel en een bio-dispergeermiddel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men in combinatie met het niet-ionogene capillairactieve middel en het bio-dispergeer- 10 middel een biocide toepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het biocide kiest uit biociden van het type van kwateraaire ammoniumzouten met een van vetzuur afgeleide rest, door broom en nitrilo gesubstitueerde biociden, de isothiazolinen en de anorganische oxidatieve biociden.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de vaste stof voor de behandeling van water een ionenuitwisselende hars is.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de ionenuitwisselende hars gekozen wordt uit kationenuitwisselende harsen van het geltype, anionenuitwisselende harsen van het geltype, macroporeuze kationenuitwisse- 20 lende harsen en macroporeuze anionenuitwisselende harsen.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het niet-ionogene capillairactieve middel een HLB-waarde van 6-14 heeft.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men het bio-dispergeermiddel kiest uit epoxyethaancondensaten van additieprodukten 25 van epoxypropaan en propyleenglycol met een HLB-waarde van 4 - 10 en met een molecuulgewicht van 1500 - 5000, niet-ionogene, gepolyoxyethyleerde alcoholen met rechte keten, tris-cyano-geëthyleerde cocosdiaminen, poly-oxyethyleensorbitanester-zuren, niet-ionogeen N.N-dimethylstearamide en niet-ionogene amine-polyglycolcondensaten.

8. Werkwijze volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat men de vaste stoffen voor de waterbehandeling kiest uit een vulling van adsorberende kool, filters met grint en zandbad, membranen voor omgekeerde osmose en ionenuitwisselende membranen.

9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, waarbij de vaste stoffen voor 35 de waterbehandeling ionenuitwisselende harsen omvatten, die gebruikt worden voor het verwijderen van ionensoorten uit waterige systemen en waarbij deze ionenuitwisselende harsen onderworpen worden aan een cyclus van wassen in opwaartse richting en regeneratie, met het kenmerk, dat men ten hoogste de eerste 50 % van het tijdens iedere cyclus voor het wassen in opwaartse 8302712 - 42 - richting gebruikte water behandelt met een doelmatige hoeveelheid van het niet-ionogene capillairactieve middel en het bio-dispergeermidde1.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-9, met het kenmerk, dat men de vaste stoffen voor de waterbehandeling of ionenuitwisselende harsen gedu- 5 rende ten minste 24 uren bij een temperatuur van 38° - 82 °C behandelt met een werkzame hoeveelheid van het niet-ionogene capillairactieve middel en het bio-dispergeermiddel.

11. Werkwijze voor het in opwaartse richting wassen van ionenuitwisselende harsen, met het kenmerk, dat men de wasbewerking uitvoert bij aanwe- 10 zigheid van een revitaliseringsmiddel, dat in de cyclus voor het wassen in opwaartse richting aanwezig is gedurende de eerste 50 % van deze bewerking.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het revitaliseringsmiddel een niet-ionogeen capillairactief middel in combinatie met een bio-dispergeermiddel bevat.

13. Werkwijze voor het voorkomen van vervuiling van vers geladen ionen uitwisselende harsbedden met organische stoffen, micro-organismen en afval-produkten daarvan, met het kenmerk, dat men de ionenuitwisselende harsen tijdens iedere cyclus van wassen in opwaartse richting en regeneratie behandelt met een werkzame hoeveelheid van een niet-ionogeen capillairactief 20 middel en een bio-dispergeermiddel. ----------- 8302712