(57)【要約】  膜システムを通過する供給流からスケールが生成及び堆積するのを抑制する組成物と方法が開示される。スケールの生成を抑制するのに用いられる組成物は、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含有する組成物を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物。
【請求項２】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーが活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントであり、ＰＭＡが活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーが活性物質を基準にして１３重量パーセントであり、ＰＭＡが活性物質を基準にして１８重量パーセントである、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
有効量の蛍光体を更に含み、任意選択的に該蛍光体が少なくともＰＴＳＡを含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ＰＴＳＡが活性物質を基準にして０．１〜０．８重量パーセントである、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
当該組成物が１種以上のリン化合物を排除している、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が２：９８〜９８：２である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは重量平均分子量が約１，０００〜約１００，０００ダルトンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
ＰＭＡの分子量が４００〜５０，０００ダルトンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
膜システムを通過する供給流からスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法であって、
ｃ．該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、
ｄ．該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、
ｅ．該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び
ｆ．請求項１に記載の組成物の有効量を該供給流に添加する工程、
を含む、スケールの生成及び堆積抑制方法。
【請求項１１】
前記組成物から１種以上のリン化合物が排除されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーが活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントであり、ＰＭＡが活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーが活性物質を基準にして１３重量パーセントであり、ＰＭＡが活性物質を基準にして１８重量パーセントである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の前記組成物が１種以上の蛍光体の有効量を更に含んでいて、任意選択的に該蛍光体が少なくともＰＴＳＡを含有している、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記組成物の前記有効量がポリマー活性物質を基準にして約０．０１ｐｐｍ〜約３０ｐｐｍである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
ＰＭＡの分子量が４００〜５０，０００ダルトンである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
膜システムを通過する供給流から炭酸カルシウムスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法であって、
ａ．該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、
ｂ．該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、
ｃ．該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び
ｄ．請求項１に記載の組成物の有効量を該供給流に添加する工程、
を含む、炭酸カルシウムスケールの生成及び堆積抑制方法。
【請求項１８】
供給流のＴＤＳが２００〜４０，０００ｐｐｍの間である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
供給流のＴＤＳが２００〜２０，０００ｐｐｍの間である、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとの配合物に対してＰＴＳＡを既知の割合で添加する請求項１４に記載の方法であって、当該方法が、該ＰＴＳＡの蛍光を測定する工程、該ＰＴＳＡの蛍光を該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとの配合物の濃度と相関させる工程、及び前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を調整する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記コポリマーを蛍光体で標識付けし、そして任意選択的に該蛍光体の蛍光を前記供給流中で測定し、任意選択的に該標識付けしたコポリマーの蛍光を該標識付けしたコポリマーの濃度と相関づけ、該標識付けしたコポリマーの蛍光によって決定された前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を任意選択的に調整する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの配合物に対して蛍光体を既知の割合で添加する請求項１０に記載の方法であって、当該方法が、該蛍光体の蛍光を測定する工程、該蛍光体の蛍光を該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの配合物の濃度と相関させる工程、及び前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を調整する工程を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
前記コポリマーを蛍光体で標識付けし、任意選択的に該蛍光体の蛍光を前記供給流中で測定し、任意選択的に該標識付けしたコポリマーの蛍光を該標識付けしたコポリマーの濃度と相関づけし、該標識付けしたコポリマーの蛍光によって決定された前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を任意選択的に調整する、請求項１０に記載の方法。
【請求項２４】
前記コポリマーを蛍光体で標識付けし、任意選択的に前記コポリマーに標識付けした該蛍光体の蛍光を前記供給流中で測定し、任意選択的に該標識付けしたコポリマーの蛍光を該標識付けしたコポリマーの濃度と相関づけし、該標識付けしたコポリマーの蛍光によって決定された前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を任意選択的に調整する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記コポリマーを１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けする、請求項１に記載の組成物。
【請求項２６】
前記化学種が蛍光体である、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記標識化学種が、少なくとも次のモノマー、すなわち、４−メトキシ−Ｎ−（３−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノプロピル）ナフタルイミド、２−ヒドロキシ−３−アリルオキシ−プロピル第四級塩を含有する、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２８】
１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けされたコポリマーを更に含む、請求項４に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の参照〕
本願は、米国特許出願第１２／２０４４８８号の一部継続出願であり、その全てが参照することによりここに組み入れられる。
【０００２】
本発明は、膜システムにおけるスケールの生成と堆積を抑制する組成物及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ナノろ過（ＮＦ）、逆浸透（ＲＯ）、電気透析（ＥＤ）、電気再生式イオン交換（ＥＤＩ）及び膜蒸留（ＭＤ）の膜プロセスは、汽水性の（地下及び地表）水、海水及び処理済廃水の処理に用いられている。濃縮処理中に、カルシウム、バリウム、マグネシウム及びストロンチウムの硫酸塩や、カルシウム、マグネシウム、バリウムの炭酸塩や、カルシウムのリン酸塩などのやや難溶性の塩は溶解限度を超え、その結果膜表面上だけでなくシステム内にもスケールの生成が起こる。膜のスケーリングは、膜を通る透過流束の損失をもたらし、膜の塩通過を増加させ、膜エレメント全体の圧力低下を増大させる。これらの要因の全てが上述の処理の操業コストを高くし、これらの膜システムによる水生産量の損失をもたらす。
【０００４】
スケール防止剤は、単独で又はｐＨ調整（炭酸塩及びリン酸塩スケールの場合）と組合せて用いられて、スケールの生成を抑制することに成功している。例えば、ＮＦ及びＲＯプロセスに用いられる市販のスケール防止剤の多くは、ポリアクリレート、有機ホスホネート、アクリルアミドコポリマー及び／又はそれらのブレンドである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リン系物質の使用については、中国、米国、欧州、オーストラリア及び中東を含む世界各地で規制がますます厳しくなってきているため（それらは例えばＲＯ濃縮液が排出される水域で藻類の爆発的増殖を引き起こすので）、無リンスケール防止剤が現在必要とされている。Ｚｎなどの無機カチオンはＣａＣＯ3スケールの生成を抑制することが分かっているが、それらは環境上の問題ももたらす。ポリアクリレートは、鉄の存在下では十分に作用せず、ＲＯシステム中での生物付着の一因となることが分かっている。従って、ＮＦ、ＲＯ、ＥＤ、ＥＤＩ及びＭＤプロセスのための、他の無リンスケール防止剤を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物を開示する。
【０００７】
本発明はまた、膜システムを通過する供給流からスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法も開示し、その方法は、（ａ）該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｂ）該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｃ）該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び（ｄ）ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物の有効量を添加する工程、を含む。
【０００８】
ａ．本発明は更に、膜システムを通過する供給流から炭酸カルシウムスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法を開示し、その方法は、（ａ）該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｂ）該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｃ）該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び（ｄ）ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物の有効量を添加する工程、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１ａ】比較的単純なタイプＩの水についての溶液濁度を示す図である。
【図１ｂ】比較的単純なタイプＩの水についてのＣａＣＯ3沈殿物生成の抑制率（％）を示す図である。
【図２ａ】比較的複雑なタイプＩＩの水についての溶液濁度を示す図である。
【図２ｂ】比較的複雑なタイプＩＩの水についてのＣａＣＯ3沈殿物生成の抑制率を示す図である。
【図３】シリカ並びに０．８ｐｐｍのＦｅ3+を含有するタイプＩＩＩの水に対する、対照、製品Ｄ及びホスホネート製品Ｅ（比較用）の溶液濁度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔定義〕
「膜システム」とは、以下のもの、すなわち、ＲＯシステム及び／又はＮＦシステム及び／又はＥＤシステム及び／又はＭＤシステム及び／又はＥＤＩシステムあるいはそれらの組合せ、のうちの１つ以上を含む膜システムを指す。当業者には明らかであろう膜システムの様々な構成要素があり、例えば、特定の種類又は組合せの膜、供給流、濃縮液流、透過液流、流れの移動を促進する１つ以上の装置、それらの組合せ、並びに他のシステム構成要素があり、当業者に明らかであろうその他のシステム構成要素もある。分離／ろ過される目的の流れは様々な供給源からのものでよく、当業者ならば、特定の膜システムによって目的の流れを所望のようにその構成成分に分離／ろ過することができるかどうかを正しく理解することが可能であろう。
【００１１】
ＡＡ：アクリル酸。
ＡＭＰＳ：２−アクリルアミド，２−メチルプロピルスルホン酸。
ＲＯ：逆浸透。
ＲＯシステム：少なくとも１つの逆浸透膜を含む膜システム。
ＮＦ：ナノろ過。
ＮＦシステム：少なくとも１つのナノろ過膜を含む膜システム。
ＥＤ：電気透析又は逆電気透析。
ＥＤシステム：電気透析又は逆電気透析を実施することが可能な少なくとも１つの装置を含む膜システム。
ＭＤ：膜蒸留。
ＭＤシステム：膜蒸留を実施することが可能な少なくとも１つの装置を含む膜システム。
ＥＤＩ：電気再生式イオン交換。
ＥＤＩシステム：電気再生式イオン交換を実施することが可能な少なくとも１つの装置を含む膜システム。
ＰＭＡ：ポリマレイン酸。
ＰＴＳＡ：ピレンテトラスルホン酸及び／又はその誘導体。
ＡＴＭＰ：アミノトリスメチレンホスホネート。
ＴＤＳ：総溶解固形分。
【００１２】
〔好ましい実施形態〕
Ａ．組成物
上述のとおり、本発明は、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物を開示する。
【００１３】
別の実施形態では、前記ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは、１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けされる。標識付けのやり方は当業者に周知であり、例えば、標識付けに関する基本のやり方と標識付けの利用が、米国特許第５１７１４５０号、同第５４１１８８９号、同第６６４５４２８号明細書及び米国特許出願公開第２００４／０１３５１２４号明細書に記載されており、これらは参照することによりここに組み入れられる。更なる実施形態では、前記化学種は蛍光体である。なお更なる実施形態では、前記化学種は吸光分光法によって監視することが可能である。なお更なる実施形態では、標識化学種は、少なくとも次のモノマー、すなわち、４−メトキシ−Ｎ−（３−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノプロピル）ナフタルイミド、２−ヒドロキシ−３−アリルオキシ−プロピル第四級塩、を含有する。
【００１４】
ＡＡ−ＡＭＰＳ及びＰＭＡ化学種を含有する様々な配合物が本開示に包含され、そして対象となる処理プログラムの特定のニーズに合わせることができる。当業者ならば、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーを製造し、そして当業者に公知の様々な方法によりＰＭＡをそれと配合することができる。
【００１５】
一実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントであり、ＰＭＡは活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントである。
【００１６】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは活性物質を基準にして１３重量パーセントであり、ＰＭＡは活性物質を基準にして１８重量パーセントである。
【００１７】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡの配合物に１種以上の蛍光体を添加することができる。蛍光体の例としては、限定されるものではないが、ＰＴＳＡ、ローダミン及びフルオレセインが挙げられ、配合される蛍光体とその使用に関する考察は、米国特許第４７８３３１４号、同第４９９２３８０号、同第６６４５４２８号及び同第６２５５１１８号明細書、並びに米国特許出願公開第２００６／０２４６５９５号明細書に見出すことができる。更なる実施形態では、ＰＴＳＡは活性物質を基準にして０．１〜０．８重量パーセントである。当業者ならば、過度の実験を行うことなく、前記配合物に必要な蛍光体の量を決定することができよう。なお更なる実施形態では、１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けされるコポリマーを、前記蛍光体、例えばＰＴＳＡを含有する組成物と配合する。
【００１８】
別の実施形態では、コモノマーのＡＡ及びＡＭＰＳは、コポリマー中において酸の形態又は塩の形態であることができる。
【００１９】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が８０：２０である。
【００２０】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が６０：４０である。
【００２１】
別の実施形態では、組成物からは１種以上のリン化合物が排除される。
【００２２】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が２：９８〜９８：２である。
【００２３】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは重量平均分子量が約１，０００〜約１００，０００ダルトンである。
【００２４】
別の実施形態では、ＰＭＡは水プロセス又は有機溶媒（油）プロセスによって製造することができる。
【００２５】
別の実施形態では、ＰＭＡは分子量が４００〜５０，０００ダルトンである。
【００２６】
Ｂ．方法
上述の組成物は以下の方法に適用することができる。
【００２７】
上述のとおり、本発明は、膜システムを通過する供給流からスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法を提供し、その方法は、（ａ）該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｂ）該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｃ）該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び（ｄ）ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物の有効量を添加する工程、を含む。
【００２８】
別の実施形態では、スケールは炭酸カルシウムで構成されている。更なる実施形態では、スケールから硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、フッ化カルシウム及び／又は硫酸バリウムが除外される。
【００２９】
ｂ．別の実施形態では、本発明は更に、膜システムを通過する供給流から炭酸カルシウムスケールが生成及び堆積するのを抑制する方法も開示し、その方法は、（ａ）該供給流のｐＨを約７．０と約１０の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｂ）該膜システムがＲＯシステム、ＮＦシステム、ＥＤシステム、ＥＤＩシステム又はそれらの組合せである場合に、該供給流の温度を約５℃〜約４０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、（ｃ）該膜システムがＭＤシステムである場合に、該供給流の温度を約４０℃と約８０℃の間の範囲内に随意に制御する工程、及び（ｄ）ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡとを含む組成物の有効量を添加する工程、を含む。
【００３０】
供給流は、様々な種類の成分を有することができ、特に、様々な量の総溶解固形分（ＴＤＳ）を有することができる。
【００３１】
一実施形態では、供給流のＴＤＳは２００〜４０，０００ｐｐｍの間である。
【００３２】
別の実施形態では、供給流のＴＤＳは２００〜２０，０００ｐｐｍの間である。
【００３３】
組成物の量、例えば、ＡＡ−ＡＭＰＳ及びＰＭＡだけの配合物、又は他の化学種を含む配合物の量、及び該組成物を供給流に添加する方法は、対象となる目的の供給流に依存し得る。当業者ならば、過度の実験を行うことなく、適当な化学種を選択することができよう。
【００３４】
一実施形態では、供給流に添加される組成物は、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡを含有する配合物を含む。この配合物は、当業者に公知の１つ以上の供給方法によって供給流に添加される。別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡを、当業者によって考慮された供給流の状況に応じで別々に添加することができる。
【００３５】
ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡとを含有する様々な組成物を供給流に添加することができる。一実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーを、１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けする。標識付けのやり方は当業者に周知であり、例えば、標識付けに関する基本のやり方と標識付けの利用が、米国特許第５１７１４５０号、同第５４１１８８９号、同第６６４５４２８号、同第７６０１７８９号、同第７１４８３５１号明細書及び米国特許出願公開第２００４／０１３５１２４号明細書に記載されており、これらは参照することによりここに組み入れられる。更なる実施形態では、標識化学種は蛍光体である。なお更なる実施形態では、標識化学種は、少なくとも次のモノマー、すなわち、４−メトキシ−Ｎ−（３−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノプロピル）ナフタルイミド、２−ヒドロキシ−３−アリルオキシ−プロピル第四級塩、を含有する。
【００３６】
ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡとを含有する組成物の様々な配合が本発明に包含され、当該組成物の配合は、対象となる処理プログラムの特定のニーズに、この場合には対象となる目的の供給流に、合わせることができる。当業者ならば、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーを製造し、そして当業者に公知の様々な方法によりＰＭＡをそれと配合することができる。
【００３７】
一実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントであり、ＰＭＡは活性物質を基準にして５〜４０重量パーセントである。
【００３８】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは活性物質を基準にして１３重量パーセントであり、ＰＭＡは活性物質を基準にして１８重量パーセントである。
【００３９】
別の実施形態では、配合物に１種以上の化学種を添加することができる。別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡの配合物に１種以上の蛍光体を添加することができる。蛍光体の例としては、限定されるものではないが、ＰＴＳＡ、ローダミン及びフルオレセインが挙げられ、配合される蛍光体及びその使用に関する考察は、米国特許第４７８３３１４号、同第４９９２３８０号、同第６６４５４２８号及び同第６２５５１１８号明細書、並びに米国特許出願公開第２００６／０２４６５９５号明細書に見出すことができ、これらは全て参照することによりここに組み入れられる。なお更なる実施形態では、１以上の分析機器又は方法によって監視することが可能な１種以上の化学種により標識付けされるコポリマーを、前記蛍光体、例えばＰＴＳＡを含有する組成物と配合する。更に別の実施形態では、蛍光体は、目的の水系、例えば供給流中では、特定の水系化学種によって感知できるほどに消費されないように、不活性である。
【００４０】
更なる実施形態では、ＰＴＳＡは活性物質を基準にして０．１〜０．８重量パーセントである。当業者ならば、過度の実験を行うことなく、配合物に必要な蛍光体の量を決定することができよう。
【００４１】
別の実施形態では、コモノマーのＡＡ及びＡＭＰＳは、コポリマー中において酸の形態又は塩の形態であってもよい。
【００４２】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が８０：２０である。
【００４３】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が６０：４０である。
【００４４】
別の実施形態では、組成物からは１種以上のリン化合物が排除される。
【００４５】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーはＡＡコモノマーとＡＭＰＳコモノマーとのモル比が２：９８〜９８：２である。
【００４６】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーは重量平均分子量が約１，０００〜約１００，０００ダルトンである。
【００４７】
別の実施形態では、ＰＭＡは、水プロセス又は有機溶媒（油）プロセスによって製造することができる。
【００４８】
別の実施形態では、ＰＭＡは分子量が４００〜５０，０００ダルトンである。
【００４９】
本発明の方法では、供給流／水系に適用される組成物を監視及び／又は制御するためにトレーサーを利用することができる。トレーサー及び／又は標識化学種、すなわちＡＡ−ＡＭＰＳの標識化学種に関する方法論を、この機能を実現するために利用することができる。適当な化学種のフィードバック制御又はシステム工程を、当該システム、例えば、給水における化学的性質に応じて実行することができる。トレーサーの化学的性質による方法は、米国特許第４７８３３１４号、同第４９９２３８０号、同第６６４５４２８号及び同第６２５５１１８号明細書、並びに米国特許出願公開第２００６／０２４６５９５号明細書において検討されており、これらは参照することによりここに組み入れられる。標識付けしたポリマーによる処理方法は、米国特許第５１７１４５０号、同第５４１１８８９号、同第６６４５４２８号、同第７６０１７８９号、同第７１４８３５１号明細書及び米国特許出願公開第２００４／０１３５１２号明細書において検討されており、これらは参照することによりここに組み入れられる。
【００５０】
一実施形態では、蛍光体をＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡの配合物に対して既知の割合で添加し、そして前記方法は該蛍光体の蛍光を測定する工程、該蛍光体の蛍光を該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡの配合物の濃度と相関させる工程、及び前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を調整する工程を更に含む。
【００５１】
別の実施形態では、ＰＴＳＡをＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡの配合物に対して既知の割合で添加し、そして前記方法は該ＰＴＳＡの蛍光を測定する工程、該ＰＴＳＡの蛍光を該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとＰＭＡの配合物の濃度と相関させる工程、及び前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を調整する工程を更に含む。別の実施形態では、他の適当なトレーサー、例えば蛍光体を利用してもよい。
【００５２】
別の実施形態では、前記コポリマーを蛍光体で標識付けし、そして任意選択的に該蛍光体の蛍光を前記供給流中で測定し、任意選択的に該標識付けしたコポリマーの蛍光を該標識付けしたコポリマーの濃度と相関づけ、該標識付けしたコポリマーの蛍光によって決定された前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を任意選択的に調整する。
【００５３】
別の実施形態では、コポリマーを蛍光体で標識付けし、そして任意選択的に該蛍光体の蛍光を前記供給流中で測定し、任意選択的に該標識付けしたコポリマーの蛍光を該標識付けしたコポリマーの濃度と相関づけ、該標識付けしたコポリマーの蛍光によって決定された前記供給流中のＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの量について規定された１以上の設定点の値に応じて該ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー及びＰＭＡの供給を任意選択的に調整する。
【００５４】
別の実施形態では、ＡＡ−ＡＭＰＳとＰＭＡを含有する組成物の濃度をよりよく把握して、スケーリングの可能性などのシステム条件を評価しかつ／応答プロトコルを設計し実行することができるようにするため、蛍光体／ＰＴＳＡのフィードバック制御プロトコルを標識づけによる処理プロトコルと組み合わせることができる。
【実施例】
【００５５】
ＣａＣＯ3スケール抑制性能を、ジャーテストにおいて個々のポリマー（ＰＭＡ及びＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー）及びそれらの混合物を用いて測定した。スケール抑制剤配合物を表１に示す。全ての配合物の総活性ポリマー濃度を２７〜３１％の間に維持した。
【００５６】
【表１】
2013531705.tif 000002
【００５７】
下記の３つの異なる例において用いた水の化学組成を表２に示す。これらの化学組成を汽水ＲＯシステムの濃縮液のそれに対してシミュレートした。
【００５８】
【表２】
2013531705.tif 000003
【００５９】
ジャー内の試験水に特定濃度のスケール防止剤を添加後、その溶液を２時間継続して攪拌した。スケール抑制の有効性を、３０分おきに溶液中の残留溶解性（ろ過された）Ｃａ2+レベル及び／又は濁度を測定することにより判定した。
【００６０】
〔例１〕
図ｌａ及びｌｂは、比較的単純なタイプＩの水について溶液の濁度及びＣａＣＯ3沈殿物生成の抑制率を示している。ＰＭＡとＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとの混合物（製品Ｃ）による処理で、同じ用量（活性ポリマーとして０．５４ｐｐｍ）のＰＭＡ単独（製品Ａ）又はＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー単独（製品Ｂ）による処理と比較して濁度は最低となり、ＣａＣＯ3生成抑制率は最大となることが分かり、これらのポリマーの相乗作用が実証される。
【００６１】
〔例２〕
この例では、比較的複雑な水化学組成（タイプＩＩの水、表２）を用いた。図２ａ及び２ｂは、この試験についての溶液濁度及び抑制率データを示している。これらの結果によっても、製品Ｃ（ポリマーの混合物）は、同じ用量（活性ポリマーとして０．５４ｐｐｍ）の製品Ａ（ＰＭＡ）又は製品Ｂ（ＡＡ−ＡＭＰＳコポリマー）単独よりも良好に働くことが実証される。
【００６２】
〔例３〕
この例では、シリカ（７２ｐｐｍ）とＦｅ3+（０．８ｐｐｍ）を含有するタイプＩＩＩの水を用いた。
【００６３】
スケール防止剤添加の２時間後の濁度を、対照及び製品Ｄについて図３に示し、そしてデータをＣａＣＯ3スケールの制御のために当業界で現在使用されている化学種の１つであるホスホネート系の製品Ｅとも比較する。１．５〜３ｐｐｍの活性な製品Ｄ（ＰＭＡとＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーの混合物）を用いた場合、０．８ｐｐｍのＦｅ3+の存在下でも濁度は２ＮＴＵ未満に維持されたことが分かる。これらの用量はホスホネート系製品の場合に必要とされる（１．７２ｐｐｍの製品Ｅ）のと同じ範囲にある。
【００６４】
上の例の全てによって、ＰＭＡとＡＡ−ＡＭＰＳコポリマーとを含む無リンスケール防止剤組成物（製品Ｃ及び製品Ｄ）のＣａＣＯ3スケール制御についての有効性が実証されている。これらの配合物はまた、当業界で主に使用されているポリアミドＲＯ膜と相性のよいことも見出された。
【００６５】
〔特許出願に記載した成分の組合せ〕
一実施形態において、組成物の請求項には、個々の成分のモル比など、様々な組成の組合せが含まれる。更なる実施形態では、請求項に記載された組成物には、従属請求項の組合せが含まれる。更なる実施形態では、特定成分の範囲又はそれと均等なものに、その範囲内に入る個々の成分（単数又は複数）が含まれるものとする。
【００６６】
別の実施形態において、使用方法の請求項には、個々の成分のモル比など、様々な組成の組合せが含まれる。更なる実施形態では、請求項に記載された使用方法には、従属請求項の組合せが含まれる。更なる実施形態では、特定成分の範囲又はそれと均等なものに、その範囲内に入る個々の成分（単数又は複数）が含まれるものとする。
【図１ａ】
2013531705.tif 000004
【図１ｂ】
2013531705.tif 000005
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
2013531705.tif 000009
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