Составы для очистки воды с маскирующими агентами

Составы для очистки воды с маскирующими агентами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к составам, способам и комплектам для очистки загрязненной питьевой воды, делающим ее пригодной к употреблению. В частности, настоящее изобретение относится к маскирующим агентам, используемым для маскирования нежелательных вкуса или запаха, связанных с очисткой загрязненной питьевой воды.

Уровень техники

Потребность в питьевой воде существует во всем мире. В развитых странах водоочистка и снабжение питьевой водой осуществляется в больших масштабах, как правило, крупными государственными или международными компаниями. Как правило, вода подается конечному потребителю уже в пригодном для питья виде. В то же время, в некоторых регионах мира, например, в сельских областях развивающихся стран, во многих домах либо отсутствует водоснабжение, и люди вынуждены пользоваться общественными источниками воды, такими как колодцы, либо качество подаваемой воды не позволяет использовать ее в качестве питьевой. В результате, из-за употребления загрязненной воды каждый год умирает большое число людей. Таким образом, существует насущная необходимость как в комплектах для очистки воды, так и составах, позволяющих потребителю самостоятельно проводить очистку воды и получать питьевую воду быстро и эффективно.

Многие составы для очистки воды, представленные в настоящее время на рынке, включают в себя дезинфицирующие препараты на основе хлора или его производных. Для эффективной очистки воды этими препаратами требуется такое их количество, что вкус воды и ее запах значительно ухудшаются. Для улучшения вкуса и запаха воды можно применять ароматизаторы. Однако традиционные ароматизаторы, используемые для улучшения вкуса и запаха воды, в значительной степени снижают дезинфицирующие свойства хлора и его производных. Таким образом, существует необходимость разработки таких составов, которые бы обеспечивали дезинфекцию загрязненной воды, не оказывая на вкус или запах получаемой питьевой воды влияния, которое потребители могут найти неприятным.

Другой проблемой, связанной с использованием некоторых хлорсодержащих дезинфицирующих средств, например гипохлорита кальция, является стабильность препарата. В частности, обнаружено, что известные составы на основе гипохлорита кальция могут в значительной степени терять свои дезинфицирующие свойства при добавлении ароматизаторов. Таким образом, существует необходимость разработки дезинфицирующих составов, содержащих ароматизаторы и имеющих повышенную стабильность при хранении.

Следующей задачей после дезинфицирования загрязненной питьевой воды является поддержание в ней некоторой концентрации дезинфицирующего препарата вплоть до момента ее питья для того, чтобы воспрепятствовать повторному загрязнению; в то же время вкус воды должен оставаться удовлетворительным. Таким образом, существует необходимость в разработке составов, способов и комплектов для очистки загрязненной питьевой воды и для обеспечения чистой воды, имеющей улучшенные вкусовые качества в течение некоторого времени.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к составам, способам и комплектам для использования в очистке загрязненной питьевой воды, чтобы сделать ее пригодной к употреблению. Подробнее, настоящее изобретение относится к маскирующим агентам, используемым для маскирования нежелательных вкуса или запаха, появляющихся в ходе очистки загрязненной питьевой воды.

Согласно одному объекту изобретения состав для дезинфицирования воды включает в себя дезинфицирующий агент и маскирующий агент. Дезинфицирующий агент - это любое соединение, дезинфицирующее и обеззараживающее воду. Маскирующий агент - это соединение, маскирующее или сводящее к минимуму нежелательные характеристики дезинфицирующего агента, такие как вкус и запах.

В одном варианте осуществления изобретения дезинфицирующий агент является соединением хлора, а маскирующий агент является выделенным из цитрусовых ароматом. Также используются и другие типы дезинфицирующих и соответствующих маскирующих агентов. Состав может опционально включать в себя субстрат, на который нагружается маскирующий агент. Кроме того, состав может включать в себя и другие компоненты, например, первичный коагулянт, вещество, способствующее коагуляции, связывающий флокулянт, полимерное вещество, подщелачивающий агент, автокаталитический окислитель, и их смеси.

Вышеприведенное краткое изложение сущности изобретения не предназначено для описания каждого раскрытого варианта осуществления или каждого воплощения настоящего изобретения. Нижеприведенное подробное описание более конкретно поясняет на примерах эти варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Более полное представление об изобретении можно получить при ознакомлении с нижеследующим подробным описанием возможных вариантов его осуществления совместно с прилагаемыми чертежами:

на фиг.1 представлена схема примерного комплекта для очистки воды, сделанного в соответствии с вариантом осуществления по настоящему изобретению, и

на фиг.2 представлена блок-схема алгоритма, иллюстрирующая один из способов обработки воды, осуществляемый в соответствии с вариантом осуществления по настоящему изобретению.

Хотя изобретение может иметь большое число модификаций и альтернативных форм, на чертежах приведены примеры, иллюстрирующие его особенности, которые будут подробно описаны ниже. В то же время, следует понимать, что назначением этого описания не является ограничение изобретения до конкретно описанных здесь вариантов осуществления. Напротив, цель состоит в охвате всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, попадающих в объем и сущность данного изобретения.

Подробное описание изобретения

Все цитируемые ниже документы в своей релевантной части включены сюда посредством ссылки. Цитирование какого-либо документа не должно рассматриваться как признание его прототипом настоящего изобретения.

В целом, настоящее изобретение относится к составам, способам и комплектам для очистки загрязненной питьевой воды с целью сделать ее пригодной или более безопасной для питья. Подробнее, настоящее изобретение относится к маскирующим агентам для маскирования нежелательного вкуса или запаха, связанного с очисткой загрязненной питьевой воды.

В результате использования составов, содержащих дезинфицирующие агенты, у воды может остаться неприятный вкус или запах. Например, использование для очистки воды галогенсодержащих дезинфицирующих агентов, например хлора, может привести к появлению у воды характерных неприятных вкуса и запаха, связанных с хлором. В общем, описываемое здесь настоящее изобретение относится к маскирующим агентам, используемым совместно с дезинфицирующими агентами для минимизации вкуса и запаха, связанных с дезинфицирующими агентами.

Маскирующий агент можно ввести в субстрат. Это введение может способствовать улучшению доставки маскирующего агента, минимизируя при этом нежелательное взаимодействие между маскирующим агентом и дезинфицирующим веществом.

В раскрытых здесь примерных составах может содержаться (но не обязательно) также один или несколько следующих компонентов: первичный коагулянт, вещество, способствующее коагуляции, связывающий флокулянт, полимерное вещество, подщелачивающий агент и автокаталитический окислитель.

Различные компоненты примерных составов подробнее описаны ниже.

I. Определения

Используемый здесь термин “активированный” относится к веществу, подвергнутому такой обработке, в результате которой это вещество будет способствовать увеличению скорости и (или) полноты протекания химического или физического процесса. Как правило, активирование происходит в результате высушивания веществ.

Используемый здесь термин “потеря активности” относится к потере, ухудшению или ослаблению дезинфицирующих, обеззараживающих, очищающих, биоцидных и (или) антибактериальных свойств.

Используемый здесь термин “отверстие” относится к зазору, через который должна пройти молекула для того, чтобы попасть во внутренние пустоты данной субстрата. Этот термин включает в себя межслоевые зазоры и поры различных размеров.

Используемые здесь термины “хлор”, “хлорпроизводное” и “хлорсодержащий” относятся к неметаллическому галогенному элементу, имеющему атомный номер 17, а также к его производным и синтетическим аналогам, включающим в себя, но не ограничивающимся ими, двуокись хлора, хлорамин, гипохлориты, в том числе гипохлорит кальция и гипохлорит натрия, изоцианураты.

Используемый здесь термин “совместимый с хлором” относится к агенту, который практически не ухудшает действие хлора или, иначе, практически не мешает дезинфицирующей, обеззараживающей, очищающей способности, биоцидных и (или) антибактериальных свойств хлора.

Используемый здесь термин “цитрусовый”, или “полученный из цитрусовых”, или “экстракт цитрусовых” относится к фруктам, таким как бергамот, грейпфрут, лимон, лайм, апельсин, мандарин, а также к ароматизаторам этих фруктов и (или) их синтетическим аналогам и (или) экстрактам из них.

Используемый здесь термин “совместимый” относится к веществу, практически не ухудшающему или иным образом не влияющему на функцию(-ии) вещества, с которым про данное вещество говорят, что оно “совместимо”.

Используемый здесь термин “контрольный образец” относится к образцу состава, не содержащего маскирующих агентов.

Используемый здесь термин “ухудшать” или “ухудшение” указывает на снижение эффективности действия данного вещества для выполнения конкретной задачи.

Используемый здесь термин “дезинфицирующий агент” относится к веществу, обладающему дезинфицирующими свойствами, что позволяет дезинфицирующему агенту действовать, чтобы дезинфицировать, обеззараживать, очищать и (или) любым другим способом делать воду более пригодной для питья, в том числе к биоцидным и антибактериальным агентам.

Используемые здесь термины “ароматизатор”, “ароматизирующее вещество” и “ароматизирующий компонент” относятся к одному или нескольким веществам, например, и без ограничения, полученным их цитрусовых, которые используются для маскирования нежелательного вкуса и (или) запаха или для придания желаемого вкуса и (или) запаха.

Используемый здесь термин “содержание свободной влаги” относится к воде, которая свободно доступна при измерении либо способами Карла Фишера, либо по потере массы образца при его высушивании при 150°С.

Используемый здесь термин “галогенсодержащий” относится к веществу, практически не влияющему на дезинфицирующие, обеззараживающие, очищающие, биоцидные и (или) антибактериальные свойства галогенов.

Используемый здесь термин “совместимый с галогенами” относится к веществу, которое практически не ухудшает галогены или иным образом практически не влияет на дезинфицирующие, обеззараживающие, очищающие, биоцидные и (или) антибактериальные свойства галогенов.

Используемые здесь термины “введение” и “введенный” указывают на обратимое связывание компонента с субстратом с помощью такого способа, как распыление, высушивание распылением или, иначе, инкапсулирование сохранение или изоляция компонента.

Используемый здесь термин “маскирующий агент” относится к соединению, используемому для того, чтобы маскировать нежелательный вкус и (или) запах.

Используемый здесь оборот “значимое однодневное содержание остаточного хлора” указывает на содержание хлора по меньшей мере 0,1 ppm (частей на миллион), способного защищать запасенную воду от загрязнения вирусами или микроорганизмами.

Используемый здесь термин “осушающий агент” относится к веществу, которое поглощает доступную свободную воду.

Используемый здесь оборот “предел восприятия запаха” указывает на уровень, при котором по меньшей мере 50% людей могут почувствовать запах дезинфицирующего агента в воде (при выборке не менее 10 человек).

Используемый здесь термин “срок хранения” относится ко времени, в течение которого состав сохраняет свои желательные характеристики.

Используемый здесь термин “субстрат” относится к веществу или составу, на которое можно наложить, наслоить или иным образом обратимо нанести вещество с возможностью удаления.

Используемый здесь оборот “предел восприятия вкуса” указывает на уровень, при котором по меньшей мере 50% людей могут почувствовать вкус дезинфицирующего агента в воде (при выборке не менее 10 человек).

II. Дезинфицирующие агенты и связанные с ними вещества

Составы, примеры которых приведены здесь, предпочтительно содержат дезинфицирующий агент. Дезинфицирующий агент может включать в себя любое соединение, которое дезинфицирует или обеззараживает воду. Дезинфицирующий агент может быть неорганическим соединением, например солями серебра, коллоидным серебром, нанодисперсным серебром, озоном, двуокисью хлора, хлором, гипохлоритом натрия, гипохлоритом кальция, хлорамином, органическими источниками хлора, например, изоциануратами или источником галогенов, йодом или источником йода, например, полийодидными смолами. Дезинфицирующий агент также может быть органическим соединением, например, на основе четвертичного аммониевого состава.

В предпочтительных вариантах осуществления дезинфицирующий агент представляет собой галогенсодержащий дезинфицирующий агент, например, хлор, или его производное, в том числе, но не ограниваясь ими, двуокись хлора, гипохлорит кальция, гипохлорит натрия, а также органические источники хлора, такие как изоцианураты или хлорамин. Предпочтительные дезинфицирующие агенты включают в себя неорганические хлорсодержащие дезинфицирующие соединения, в которых хлор присутствует в формальном состоянии окисления, которое не равно -1, предпочтительно больше -1. К предпочтительным источникам хлора относятся гипохлориты (в том числе гипохлорит кальция) и органические источники хлора, такие как изоцианураты.

Предпочтительно использовать дезинфицирующий агент в контролируемой, продолжительно действующей, медленно действующей или медленно высвобождаемой форме (называемой здесь “замедленно высвобождаемой”). Подобное замедленное высвобождение может быть достигнуто за счет добавления к дезинфицирующему агенту или покрытия его, к примеру, слоем плохо растворимого в воде или гидрофобного вещества, или обеспечения покрытия достаточной толщины, чтобы скорость растворения покрытия обеспечивала замедленное высвобождение агента. К плохо растворимым в воде или гидрофобным веществам относятся воски, парафины, двуокись кремния, цеолиты, глины, полимерные смолы, целлюлозы, полимеры с перекрестными связями, нерастворимые соли, например карбонат кальция, и т.д. Вещество покрытия может быть нанесено в результате агломерации частиц в ходе обработки, например, в кювете, вращающемся барабане и вертикальных смесителях или в ходе атомизации распылением. Другие способы, обеспечивающие замедленное высвобождение, основаны на изменении физических свойств дезинфицирующего агента в ходе механической обработки, например в ходе прессования или гранулирования для изменения распределения размеров частиц дезинфицирующего агента, и т.д.

Один из вариантов осуществления изобретения заключается в использовании порошкообразного дезинфицирующего агента, предпочтительно, гипохлорита кальция, имеющего такое распределение частиц по размерам, что по меньшей мере примерно 50%, примерно 75% или примерно 90% по весу остается на 210 мкм (65 меш по Тайлеру), 425 мкм (35 меш), 600 мкм (28 меш), 710 мкм (24 меш), 850 мкм (20 меш), 1000 мкм (16 меш) сите. Для минимизации стандартного отклонения распределения частиц по размерам в конечном составе единичной дозы также предпочтительно, чтобы состоящий из частиц дезинфицирующий агент имел такое распределение размеров частиц, чтобы по меньшей мере примерно 50%, или примерно 75%, или примерно 100% по весу порошка проходило через 2000 мкм (9 меш) сито или через 1400 мкм (12 меш) сито.

В составе, пример которого описывается здесь, предпочтительна весовая доля дезинфицирующего агента, заключенная в пределах от примерно 0,01%, примерно 0,1%, примерно 0,2%, примерно 0,5%, примерно 0,7%, примерно 1,0%, примерно 1,2% или примерно 1,5% до примерно 20%, примерно 10%, примерно 5%, примерно 4% или примерно 2,5% по весу.

Примерный состав, помимо дезинфицирующего агента, может, но не обязательно, также включать в себя и другие компоненты. Так, примерные составы предпочтительно включают в себя первичный коагулянт. К первичным коагулянтам, которые пригодны для использования здесь, относятся водорастворимые неорганические соли и их смеси. В описываемых вариантах осуществления эти составы включают в себя неорганическую соль металла, выбранную из группы, состоящей из сульфата железа, хлорида железа, сульфата марганца, хлорида марганца, сульфата меди, хлорида меди, сульфата алюминия, хлорида алюминия, их поливариантов и их сочетаний. Неорганическая соль металла может действовать как коагулянт и взаимодействовать с заряженными водорастворимыми примесями, нейтрализуя их заряд до формирования нерастворимой в воде примеси, обычно нерастворимой в воде соли этой примеси, выделяющейся из раствора в виде осадка.

Состав, пример которого описывается здесь, предпочтительно включает в себя от примерно 1%, примерно 5%, примерно 10%, примерно 15%, примерно 20% или примерно 25% до примерно 25% или примерно 40% по весу неорганической соли металла, выбранной из группы, состоящей из сульфата железа, хлорида железа, сульфата марганца, хлорида марганца, сульфата меди, хлорида меди, сульфата алюминия, хлорида алюминия, их поливариантов, а также их сочетаний.

В примерных составах также могут присутствовать нерастворимые в воде силикаты - глины, цеолиты и их смеси, играющие роль веществ, способствующих коагуляции. Например, частицы глины действуют как зародыши агрегации нерастворимых в воде примесей, выделяя их из раствора в виде флокул. Если в составе присутствует глина, то происходит увеличение скорости процесса флокуляции, и при этом формируются флокулы большего размера, чем в отсутствие глины. Глина может также действовать как набухающий агент и если при этом состав имеет форму гранул, то присутствие глины увеличивает скорость распада гранул при контакте с водой за счет набухания глины и отделения ею частиц компонентов состава друг от друга. Глина в составе гранул также может играть роль сиккатива. Глина также может являться катионитом (катионным обменным агентом) для удаления ионов металлов из воды, а также глина может обесцвечивать воду, снижать концентрацию тяжелых металлов и некоторых органических соединений за счет адсорбции. Вместо глин, или совместно с ними, могут быть использованы алюмосиликаты. Алюмосиликат может выступать в качестве катионита, удаляющего ионы металлов из воды, а также интенсифицировать флокуляцию, играя роль зародышей, а также выступать сиккативом, увеличивая стабильность дезинфицирующих средств.

Более подробно примеры нерастворимых в воде силикатов, которые могут быть использованы для использования здесь, приведены в разделе IV и далее, где приведены примеры субстратов, в том числе нерастворимых в воде силикатов.

Примерные составы также могут включать в себя другие вещества, способствующие коагуляции. В приведенных примерах к веществам, способствующим коагуляции, относятся полимеры, содержащие аминогруппу и являющиеся поэтому катионными по своей природе. Способствующие коагуляции вещества увеличивают эффективность процессов коагуляции и флокуляции, а в присутствии первичных коагулянтов способствуют слипанию и агломерации нерастворимых в воде частиц в крупные нерастворимые в воде агрегаты, называемые флокулами. Вещество, способствующее коагуляции, может также адсорбировать или приводить к коагуляции масел, жиров и других органических и неорганических веществ, а также захватывать ионы тяжелых металлов. Вещества, способствующие коагуляции, предпочтительно не растворимы в воде.

Примерный состав предпочтительно включает в себя от примерно 0,1%, примерно 0,5%, примерно 1%, примерно 1,5%, примерно 2% или примерно 2,5% до примерно 50%, примерно 40%, примерно 30%, примерно 20%, примерно 10%, примерно 5% или примерно 4% по весу вещества, способствующего коагуляции.

Примерные составы также могут содержать связывающий флокулянт. Связывающими флокулянтами предпочтительно являются практически растворимые в воде вещества в обычных концентрациях, которые имеют средний молекулярный вес по меньшей мере 100.000, предпочтительно выше примерно 1.500.000 или по меньшей мере примерно 2.000.000. Выбор связывающего флокулянта основан на том, что он может вызывать флокуляцию и приводить к агломерации нерастворимых в воде частиц с образованием крупных нерастворимых агрегатов, или флокул. Молекулярный вес связывающего флокулянта предпочтительно выше, чем у вещества, способствующего коагуляции, при этом связывающий флокулянт предпочтительно не содержит аминогрупп. В примерных вариантах осуществления связывающий флокулянт содержит амидогруппы. В качестве связывающего флокулянта предпочтительно используется полиакриламид. Для использования здесь подходят обычные анионные или неионные полиакриламиды, относящиеся к группе Magnafloc® и поставляемые компанией Ciba Specialty Chemicals.

Предпочтительно примерные составы могут включать в себя от примерно 0,1%, примерно 0,2%, примерно 0,5% или примерно 1% до примерно 30%, примерно 20%, примерно 10%, примерно 5% или примерно 3% по весу связывающего флокулянта.

Описываемые составы также могут включать в себя и другие полимерные материалы. Эти полимерные материалы предпочтительно не содержат аминогрупп и плохо растворимы в воде, чем отличаются как от веществ, способствующих коагуляции, так и от связывающих флокулянтов. Предпочтительно, полимерный материал играет роль зародышей для увеличения эффективности процесса образования флокул. Данный материал предпочтительно включает целлюлозу, предпочтительно, немодифицированную. Предпочтительно, полимерный материал включает порошок целлюлозы.

Составы, примеры которых описаны здесь, предпочтительно содержат от примерно 1%, примерно 5%, примерно 10%, примерно 15%, примерно 20% или примерно 25% до примерно 80%, примерно 50% или примерно 35% по весу полимерного материала.

Составы, примеры которых описаны здесь, могут также включать подщелачивающий агент. Подщелачивающим агентом может являться любое вещество, придающее основность (увеличивающее рН среды) при контакте с водой. Подщелачивающий агент для использования здесь предпочтительно является не полимерным материалом. Описываемые составы содержат предпочтительно такое количество подщелачивающего агента, чтобы при контакте описываемого состава с водой для образования раствора рН этого раствора составлял от примерно 5 до примерно 8, предпочтительно от примерно 6 до примерно 7.

Выбор подщелачивающего агента осуществляется предпочтительно из группы, состоящей из карбоната натрия, гидрокарбоната натрия, гидроксида натрия, оксида натрия, карбоната кальция, гидрокарбоната кальция, гидроксида кальция, оксида кальция, карбоната калия, гидрокарбоната калия, гидроксида калия, оксида калия или их сочетаний. При этом предпочтительно использование таких соединений, которые при контакте с водой служат источником карбонатов, например карбоната натрия и гидрокарбоната натрия. Кроме того, в составах, содержащих в качестве дезинфицирующего агента гипохлорит кальция, предпочтительно использовать щелочи, например безводный карбонат натрия, поскольку они служат эффективными осушающими агентами.

Составы, примеры которых описаны здесь, включают в себя, как правило, от примерно 1% до примерно 50% подщелачивающего агента, предпочтительно от примерно 10%, примерно 15%, примерно 20% или примерно 25% до примерно 45% примерно, примерно 40% или примерно 35% по весу.

В предпочтительном варианте осуществления примерные составы включают в себя также окислительную систему. Функция окислительной системы состоит в окислении растворенных в питьевой воде солей марганца (Mn(II)) для наиболее полной коагуляции коллоидной двуокиси марганца за обычное время проведения процесса коагуляции/флокуляции. Поскольку активность коагулянтных/флокулянтных систем, используемых в составах по изобретению, может быть весьма высока, что отражается в снижении концентрации органических веществ в очищаемой воде по меньшей мере на примерно 80% за время порядка 30 секунд и практически полном завершении процесса флокуляции за время порядка 5 минут, то на свойства окислительной системы накладываются весьма жесткие требования.

Наилучшими с точки зрения обеспечения быстрого и полного окисления растворимых солей марганца и оптимального контроля за обесцвечиванием растворов из-за присутствия соединений марганца по завершении процесса флокуляции являются окислительные системы, выбранные из группы, состоящей из автокаталитических окислителей, сочетаний окислителей и катализаторов окисления и их смесей. Используемые здесь окислители должны иметь окислительно-восстановительный потенциал, превышающий таковой для системы MnO₂/Mn(II) в соответствующих условиях использования и предпочтительно иметь окислительно-восстановительный потенциал по меньшей мере примерно 1,23 В. В одном варианте осуществления, при включении в составы по изобретению, количество окислительной системы, достаточное для обеспечения примерно 200 ppb (частей на миллиард) автокаталитического окислителя или катализатора окисления, должно предпочтительно снижать концентрацию растворимого марганца в деионизированной воде, содержащей примерно 150 ppb растворимого марганца, на по меньшей мере примерно 50% или примерно 60% за 1 минуту и по меньшей мере на примерно 60% или примерно 70% за 5 минут, причем концентрация растворимого марганца измеряется атомно-абсорбционной спектроскопией и измерения проводятся при температуре окружающей среды (примерно 20°С). Предпочтительно используемые в данном случае автокаталитические окислители и катализаторы окисления являются соединениями переходных металлов, особенно предпочтительно относящимся к V, VI, VII и VIII группам Периодической таблицы, таких как Mn, Со, V, Мо и Ru, а также их смеси. При этом наиболее предпочтительны для использования в качестве автокаталитических окислителей перманганаты, в особенности, перманганат калия. К катализаторам окисления, пригодным для использования здесь, относится собственно двуокись марганца, а также катализаторы, содержащие марганец и кобальт, описанные, например, в заявке WO 97/00311, патенте США 5.246.612, патенте США 4.810.410, заявке на европейский патент №0408131 и патенте США 5.244.594. К окислителям, пригодным для использования совместно с катализаторами окисления или даже с автокаталитическими окислителями, относятся хлорсодержащие дезинфицирующие агенты, при этом сочетание хлорсодержащих дезинфицирующих средств с автокаталитическими окислителями наиболее привлекательно с той точки зрения, что оно обеспечивает наиболее быстрое и полное окисление растворимых соединений марганца за обычное время проведения процесса коагуляции/флокуляции.

Предпочтительное содержание автокаталитических окислителей, катализаторов окисления и их смесей в описываемых здесь составах составляет от примерно 0,001% до примерно 0,15% или от примерно 0,01% до примерно 0,05% по весу.

Химические препараты, используемые для очистки воды, такие как сульфаты двухвалентного и трехвалентного железа, производятся в промышленности, как правило, из сырья с высоким содержанием растворимых соединений марганца, который в различной степени остается и в конечном коммерческом продукте. Небольшое содержание растворимых соединений марганца в коагулянте может оказаться даже желательным по двум причинам. Во-первых, они активируют реакцию окисления, что приводит, в конечном счете, к снижению конечной концентрации соединений марганца и более эффективному обесцвечиванию раствора, особенно в сильно загрязненной воде, обеспечивая, к примеру, в воде, содержащей от примерно 200 до примерно 300 ppb растворимого марганца, снижение его концентрации после флокуляции до примерно 50 ppb, а в некоторых случаях, и ниже. Во-вторых, это обеспечивает компенсирующую роль в случае очистки воды с низким загрязнением растворимым марганцем, в результате чего, по завершении процесса флокуляции, уровень автокаталитического окислителя должен поддерживаться минимальным. В особенности это может оказаться важным в случае использования перманганата калия в качестве окислительных систем, поскольку при достаточно высоком его содержании очищенная вода может иметь розовый оттенок.

Составы, описываемые здесь, предпочтительно содержат в качестве примеси к коагулянту или из других источников от примерно 0,001% до примерно 0,2%, от примерно 0,002% до примерно 0,1% или от примерно 0,003% до примерно 0,05% марганца в виде Mn(II). С другой стороны, весовое соотношение Mn(II) к автокаталитическому окислителю, например перманганату калия, предпочтительно находится в пределах от примерно 1:10 до примерно 10:1; от примерно 1:5 до примерно 5:1 или от примерно 1:4 до примерно 2:1.

Составы, примеры которых описаны здесь, также предпочтительно содержат субстрат, что более детально описано в разделе IV и далее.

Дезинфицирующий агент и сопутствующие компоненты, использованные в показанных здесь вариантах осуществления, описаны далее и определены в заявке РСТ №WO 02/00557, озаглавленной “Составы для очистки воды”, поданной 21 июня 2002 г., и в заявке РСТ №WO 03/011769, озаглавленной “Составы для очистки воды”, поданной 26 июля 2002 г., права на обе которых принадлежат тому же владельцу, что и на настоящее изобретение.

III. Маскирующий агент

Маскирующие агенты (также называемые здесь ароматизаторами и ароматизирующими агентами), которые могут быть использованы здесь, должны быть предпочтительно устойчивыми к действию хлора, чтобы маскирующие агенты не приводили практически к разложению хлорсодержащего дезинфицирующего агента, включая хлор, или к снижению его активности.

Многие компоненты ароматизирующих агентов могут вызывать снижение биоцидной активности хлора. В частности, с хлором взаимодействуют альдегиды - достаточно реакционно-способные органические вещества, входящие в состав большинства ароматизаторов. Кроме того, в состав многих ароматизаторов входят реакционные алкены, в частности D-лимонен, которые также могут ухудшать действие хлора. Более того, продукты окисления D-лимонена тем или иным окислителем могут играть роль сенсибилизаторов, что нежелательно.

По этим причинам весьма важным представляется “законсервировать” реакционные способности ароматизаторов на то время, пока состав находится в упаковке перед его использованием. Этого можно достичь, например, за счет введения маскирующего агента в субстрат, как описано ниже.

Примеры маскирующих агентов, используемые здесь, способны маскировать вкус и запах хлора в обработанной питьевой воде, не снижая при этом активности дезинфицирующего агента, например хлора. В приведенных вариантах осуществления маскирующий агент включает в себя цитрусовый ароматизатор. В частности, маскирующий агент может включать в себя экстракт цитрусовых, выбранный из группы, состоящей из бергамота, лимона, апельсина, мандарина, грейпфрута и их смесей.

Маскирующий агент также может включать в себя цитрусовый ароматизатор, практически не содержащий терпенов (также называемый “бестерпеновый”). Подобный маскирующий агент не содержит терпенов (т.е. ненасыщенных углеводородов, производных изопреноидов С₅Н₈), которые могут привести к нежелательным эффектам. Бестерпеновым маскирующим агентом является маскирующий агент, содержащий менее чем примерно 10% или примерно 5% D-лимонена.

Также могут быть использованы и другие маскирующие агенты и их компоненты, в том числе шоколад, ваниль, мед, клен и т.д., не являющиеся цитрусовыми. К другим типам ароматизаторов относятся предшественники или продукты термического или ферментативного разложения природных соединений (например, углеводы, белки, аминокислоты, липиды, гидролизованные белки, автолизированные дрожжи, рибонуклеотиды, аскорбиновая кислота, тиамин). В частности, ниже перечислены вещества, включая экстракты и их синтетические аналоги, выделенные из ароматизаторов и ароматизирущих веществ, которые определяют или усиливают перечисленные запахи, а также схожи с ними. Нижеприведенный список дан исключительно в качестве примера.

- Шоколад, например, 5-метил-2-фенил-2-гексеналь ванилин, этилванилин, какао и экстракты/дистилляты какао, линалоол, этилмальтол, мальтол, диацетил, ацетил пропионил, предельные кислоты C₄-C₁₆, 2,3-диметил-3-(2Н)-фуранон, 3-метилбутаналь, алкилзамещенные пиразины, 4-метил-5-винилтиазол, 2,4-диметил-5-винилтиазол, триметилтиазол, 5-этил-2,4-диметилтиазол, 2,5-диметилтиазол, изопропилфенилгексеналь, 2,6-диметилпиразин, тетраметилпиразин, 2-этил-3,6-диметилпиразин, метилциклопентенолон, 2-изопропил-3-метоксипиразин, 2-этил-5-метилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,5-диметил-3-этилпиразин, 2,6-диэтилпиразин, 4-гидрокси-2,5-диметил-3-(2Н)-фуранон, аскорбиновая кислота, 2-метокси-З-метилпиразин, 2-ацетилпиридин, триметилоксазол, 2-метил-2-бутеналь, аминокислоты (главным образом, аланин, цистеин, цистин, глутамин, глутаминовая кислота и ее соли, глицин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, валин), витамины (главным образом, аскорбиновая кислота и тиамин), сыворотка, сухое молоко, фруктоза, глюкоза, арабиноза, ксилоза, лактоза, метилглиоксаль;

- Ваниль, например, ванилин, этил ванилин, мальтол, этил мальтол, фуранеол, гелиотропин, мускатный орех, экстракты и дистилляты ванили, бензальдегид;

- Овощи (зерновые, рис, сельдерей, огурец, хрен, лук-шалот, соя, томат), например, изобутилтиазол, диметилсульфид, диметилдисульфид, диметилтрисульфид, аллилдисульфид, бутилиденфталид, пропилиденфталид, метилциклопентенолон, гексеналь, Е-2-гексаналь, Z-3-гексенол, аллилизотиоцианат, бета-ионен, альфа-ионон, метилоктин-карбонат, метилгептенкарбонат, Z-6-ноненаль, Z-6-ноненилацетат, 2-метилбутилацетат, Z-6-ноненол, 2,6-нонадиеналь, 2,6-нонадиенол, 1-октен-3-ол, экстракты-порошки-дистилляты овощей;

- Цитрусовые (главным образом, апельсин, лимон, лайм, танджерин, клементин, грейпфрут, кумкват, каламанси, мандарин), например, лимонен, алифатические альдегиды C₂-C₁₂, валенсен, альфа- и бета-синенсаль, линалоол, цитронеллол, цитронеллаль, нерилацетат, геранилацетат, гераниол, нераль, гераниаль, диметилантранилат, ацетальдегид, метиловые и этиловые эфиры кислот C₂-C₁₂, перилловый альдегид;

- Нецитрусовые фрукты (главным образом яблоко, банан, вишня, фруктовый коктейль, абрикос, персик, клубника, ежевика, смородина, дыня, виноград, малина, киви, ананас, манго, маракуйя, гуаява, папайя, груша, купуасу, кокос), например, фуранеол, этил-2-гидроксибутират, этил-2-метил-4-пентаноат, 2-метил-2-пентеновая кислота, оцимен, ацетальдегид, этилацетат, этилбутират, этил-2-метилбутират, этилмальтол, мальтол, 2,3-бутандион, ванилин, бензальдегид, изоамилацетат, линалоол, линалилацетат, изобутилбутеноат, 2,3-диметил-3-(2Н)-фуранон, n-мента-8-тио-3-он, гамма-ноналактон, гамма-декалактон, гамма-додекалактон, гамма-ундекалактон, дельта-декалактон, дельта-додекалактон, диметилсульфид, диметолдисульфид, метилантранилат, Е-2,Z-6-нонадиеналь, Е-2-гексеналь, Z-3-гексенол, гексанол, гексаналь, метоксиизобутилпи-разин, бензилацетат, цитраль, октаналь, деканаль, альфа-терпинеол, нонаналь, 5-этил-3-гидрокси-4-метилфуранон, 2,6-диметил-5-гептеналь, аллилкапроат, альфа-ионон, бета-ионон, дамаскенон, дамаскон, аллилизотиоцианат, этил-2,4-декадиеноат, диметилбензил-карбинилизобутират, n-гидроксифенилбутанон, метилсалицилат, этилванилин, нерилацетат, геранилацетат, гераниол, нерол, изобутилацетат, масляная кислота, капроновая кислота, каприновая кислота, миристиновая кислота, лауриновая кислота, пропионовая кислота, валериановая кислота, изовалериановая кислота, пальмитиновая кислота, бутанол, октанол, деканол, этилацетоацетат, э