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CN114555531B - 用于处理废水的组合物和方法 - Google Patents

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CN114555531B CN202080065367.5A CN202080065367A CN114555531B CN 114555531 B CN114555531 B CN 114555531B CN 202080065367 A CN202080065367 A CN 202080065367A CN 114555531 B CN114555531 B CN 114555531B
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Abstract

本发明的实施例总体上涉及用于处理需要处理的流体，例如工业废水的组合物和方法。用于处理所述需要处理的流体的所述组合物和方法总体上包括以有效处理所述流体的量使用一种或多种稳定的亚铁产物。

Description

用于处理废水的组合物和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于处理需要处理的流体，例如由工业过程产生的废水和/或包括硫化氢的流体的组合物和方法，其中处理所述流体减少需要处理的流体的量和/或从需要处理的流体中去除污染物。
背景技术
需要处理的流体，如工业废水，通常包含多种污染物，所述污染物需要处理以减少此类污染物的量和/或从流体中去除此类污染物，之后可以排放和/或重新使用经处理的流体。已经认识到溶解在需要处理的流体中的污染物，如硫化物和其它化合物会导致输送此类流体的管线出现问题。例如，废水中H2S气体的排放增加了运输所述废水的废水管道的腐蚀。在一些情况下，当流体所包括的有机物通过微生物的厌氧消化而降解时，在需要处理的流体中可能产生经溶解的硫化物，例如硫化氢(H2S)，例如，当硫酸盐和硫化合物(有机和无机)被厌氧环境(如污水管网或静态水库)中的微生物(有时称为“消化物”)还原时，可能会形成硫化氢(H2S)。
然而，可以使用包括各种不同化合物的产物来控制需要处理的流体中的污染物水平。通常，当需要处理的流体包括期望去除的硫化物时，用于处理此类流体的产物具有高酸性pH(小于1)或高碱性pH(pH大于13)。因此，高酸性产物的使用可能增加经处理的流体的酸度，这通常不是所期望的效果。此外，高酸性和高碱性产物多次被归类为“危险产物”，并且因此需要额外的运输和/或货运成本。此外，此类产物可能需要专用设备，如双壁储罐和管线系统，所述双壁储罐和管线系统对此类产物的用户来说也是另外的成本。如此，用于处理需要处理的流体的组合物和方法的开发在此领域中引起了极大关注。
发明内容
本公开总体上涉及一种适用于处理需要处理的流体的凝结剂组合物、一种或多种凝结剂，所述一种或多种凝结剂包括至少一种稳定的亚铁产物，其中所述稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；以及(iii)pH值为3.00到6.99，其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述凝结剂组合物的稳定性和/或防止所述凝结剂组合物中的所述亚铁化合物氧化。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括小于5.0重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地为约0.10重量％到约4.99重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地为约0.10重量％到约3.00重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物包括大于5.0重量％的Fe。在一些实施例中，所述组合物可以包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％、10重量％或5重量％的过氧化氢，并且仍进一步任选地不包括任何可感知或杀生物有效量的过氧化氢。在一些实施例中，所述一种或多种含亚铁化合物可以包含硫酸亚铁和氯化亚铁。在一些实施例中，所述一种或多种含亚铁化合物可以包含氯化亚铁四水合物和/或来自酸洗废液的氯化亚铁；在一些实施例中，所述一种或多种含亚铁化合物可以包含包括绿矾的硫酸亚铁。在一些实施例中，所述pH值可以为约4.00到约6.00。在一些实施例中，所述基于柠檬酸盐的稳定剂可以包括柠檬酸钠和/或柠檬酸三钠和/或柠檬酸。在一些实施例中，所述凝结剂组合物可以包括纯碱。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的Fe：约2重量％或更少、约2重量％或更多、约2.5重量％或更多、约3.0重量％或更多、约3.5重量％或更多、约4.0重量％或更多、约4.5重量％或更多、约5.0重量％或更多、约5.5重量％或更多、约6.0重量％或更多、约6.5重量％或更多、约7.0重量％或更多、约7.5重量％或更多、约8.0重量％或更多、约8.5重量％或更多、约9.0重量％或更多、约9.5重量％或更多、约10.0重量％或更多、约11.0重量％或更多、约12.0重量％或更多、约13.0重量％或更多、约14.0重量％或更多或约15.0重量％或更多；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的稳定剂：约0.10重量％或更少、约0.10重量％或更多、约0.20重量％或更多、约0.30重量％或更多、约0.40重量％或更多、约0.50重量％或更多、约0.75重量％或更多、约1.00重量％或更多、约1.25重量％或更多、约1.50重量％或更多、约1.75重量％或更多、约2.00重量％或更多、约2.25重量％或更多、约2.50重量％或更多、约2.75重量％或更多或约3.00重量％或更多；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐，并且pH值为约3.0到约6.0；
在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以在0℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以在20℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以在室温下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以在50℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间；在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以是非腐蚀性的，任选地其中非腐蚀性由联合国测试方法标准测定。在一些实施例中，当金属样本与所述稳定的亚铁产物的暴露时间为7天时，所述稳定的亚铁产物可能导致所述金属样本的质量损失小于13.5％，所述金属样本任选地包含铝或钢。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可能对钢无腐蚀性。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可能对铝无腐蚀性。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物在55℃下对钢和/或铝试片的腐蚀速率可能为6.25毫米/年或更小、6.0毫米/年或更小、5.5毫米/年或更小、5.0毫米/年或更小、4.5毫米/年或更小、4.0毫米/年或更小、3.5毫米/年或更小、3.0毫米/年或更小、2.5毫米/年或更小、2.0毫米/年或更小、1.5毫米/年或更小或1.0毫米/年或更小。
在一些实施例中，所述凝结剂组合物可以进一步包括需要处理的流体。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括硫化物，任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度。在一些实施例中，包括需要处理的流体的所述凝结剂组合物可以进一步包括一种或多种消化物。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括用于以下中的任何一种或多种、或与以下中的任何一种或多种结合或作为以下中的任何一种或多种的工艺的一部分的流体：污水管网；泵站；废水处理厂、深井和浅井、靠近污水管道的建造不良的水井、靠近化粪池系统的地表水；工业流出物；静态污染水；和/或包括消化物，例如用于实现厌氧消化的微生物，例如可在废水处理厂处添加的微生物的废水。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括重金属、油、油脂和/或污泥中的任何一种。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括流出物。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括采出水。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括污水。
在一些实施例中，所述组合物可以包括以下中的任何一种或多种：除了所述至少一种稳定的亚铁产物之外一种或多种其它凝结剂；一种或多种杀生物剂；一种或多种氧化性杀生物剂；一种或多种非氧化性杀生物剂。
此外，本公开总体上涉及一种用于处理需要处理的流体的方法，其中所述方法包括添加有效量的至少一种如本文所述的凝结剂组合物。
此外，本公开总体上涉及一种用于处理需要处理的流体的方法，其中所述方法包括：a.提供需要处理的流体；b.向所述需要处理的流体中添加至少一种凝结剂组合物，所述凝结剂组合物包括一种或多种稳定的亚铁，所述稳定的亚铁的量可有效处理所述需要处理的流体；以及c.将所述需要处理的流体与所述一种或多种稳定的亚铁产物混合以实现对所述流体的处理；其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；以及(iii)pH值为3.00到6.99。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括小于5.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地约0.10重量％到约4.99重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约3.00重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括大于5.0重量％的Fe。在一些实施例中，所述凝结剂组合物包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％、10重量％或5重量％的过氧化氢，仍进一步任选地不含任何可感知或杀生物有效量的过氧化氢。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括硫化物，任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度。在一些实施例中，所述流体的处理可能导致从所述需要处理的流体中去除75％或更少、75％或更多、80％或更多、85％或更多、90％或更多、95％或更多、99％或更多或100％的硫化物；在一些实施例中，所述一种或多种含亚铁化合物可以包含硫酸亚铁和氯化亚铁。在一些实施例中，所述氯化亚铁可以包括氯化亚铁四水合物和/或来自酸洗废液的氯化亚铁。在一些实施例中，所述一种或多种含亚铁化合物可以包含包括绿矾的硫酸亚铁。在一些实施例中，所述pH值可以为约4到约6。在一些实施例中，所述基于柠檬酸盐的稳定剂可以包括柠檬酸三钠。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的Fe：约2重量％或更少、约2重量％或更多、约2.5重量％或更多、约3.0重量％或更多、约3.5重量％或更多、约4.0重量％或更多、约4.5重量％或更多、约5.0重量％或更多、约5.5重量％或更多、约6.0重量％或更多、约6.5重量％或更多、约7.0重量％或更多、约7.5重量％或更多、约8.0重量％或更多、约8.5重量％或更多、约9.0重量％或更多、约9.5重量％或更多、约10.0重量％或更多、约11.0重量％或更多、约12.0重量％或更多、约13.0重量％或更多、约14.0重量％或更多或约15.0重量％或更多。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的稳定剂：约0.10重量％或更少、约0.10重量％或更多、约0.20重量％或更多、约0.30重量％或更多、约0.40重量％或更多、约0.50重量％或更多、约0.75重量％或更多、约1.00重量％或更多、约1.25重量％或更多、约1.50重量％或更多、约1.75重量％或更多、约2.00重量％或更多、约2.25重量％或更多、约2.50重量％或更多、约2.75重量％或更多或约3.00重量％或更多。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐并且pH值约3.0到约6.0。
在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以在0℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以在20℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间；在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以在室温下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以在50℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。
在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以是无腐蚀性的。在一些实施例中，通过联合国测试方法标准，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以是无腐蚀性的。在一些实施例中，当暴露于所述稳定的亚铁产物的时间为7天时，所述稳定的亚铁产物可能导致金属样本的质量损失小于13.5％。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可能对钢无腐蚀性。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可能对铝无腐蚀性。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物在55℃下对钢和/或铝试片的腐蚀速率可能为6.25毫米/年或更小、6.0毫米/年或更小、5.5毫米/年或更小、5.0毫米/年或更小、4.5毫米/年或更小、4.0毫米/年或更小、3.5毫米/年或更小、3.0毫米/年或更小、2.5毫米/年或更小、2.0毫米/年或更小、1.5毫米/年或更小或1.0毫米/年或更小。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括一个或多个消化物。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括用于以下中的任何一种或多种、或与以下中的任何一种或多种结合或作为以下中的任何一种或多种的工艺的一部分的流体：污水管网；泵站；废水处理厂、深井和浅井、靠近污水管道的建造不良的水井、靠近化粪池系统的地表水；工业流出物；静态污染水；和/或包括消化物，例如用于实现厌氧消化的微生物，例如可在废水处理厂处添加的微生物的废水。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括重金属、油、油脂和/或污泥。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括流出物。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括采出水。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括向所述需要处理的流体中添加一种或多种其它凝结剂。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括向所述需要处理的流体中添加一种或多种杀生物剂。在一些实施例中，所述方法可以进一步包括向所述需要处理的流体中添加一种或多种氧化性杀生物剂和/或一种或多种非氧化性杀生物剂。在一些实施例中，所述方法可以包括向所述需要处理的流体中添加一定量的一种或多种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物可有效从所述需要处理的流体中去除一种或多种污染物。
此外，本公开总体上涉及一种产生稳定的亚铁产物的方法，其中所述方法包括：a.提供含亚铁溶液；b.中和游离酸(在酸性溶液的情况下)；c.将Fe3+还原为Fe2+(如果存在铁离子，例如来自作为亚铁来源的酸洗废液)；d.通过添加纯碱增加所述pH；e.过滤所述溶液；f.向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；g.将所述pH调节至最终目标；以及任选地h.在储存和/或使用之前过滤所述溶液。
此外，本公开总体上涉及一种包括需要处理的流体以及一种或多种稳定的亚铁产物的组合物，其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐并且pH值约3.0到约6.0。此外，本公开总体上涉及一种包括需要处理的流体以及一种或多种稳定的亚铁产物的组合物，其中所述需要处理的流体包括硫化物，并且所述一种或多种稳定的亚铁产物包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐并且pH值为约3.0到约6.0，并且任选地其中所述需要处理的流体包括硫化物，进一步任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度。
此外，本公开总体上涉及一种凝结剂组合物，其适于处理需要处理的流体，其中所述凝结剂组合物包括一种或多种稳定的亚铁产物，其中所述稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物，任选地其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括大于5.0重量％的Fe；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括小于5.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约4.99重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约3.00重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂；(iii)pH值为3.00到6.99，任选地为约3.0到约6.0；其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述组合物的稳定性和/或防止所述组合物中的所述亚铁化合物氧化，进一步地其中所述组合物包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％、10重量％或5重量％的过氧化氢，并且进一步任选地缺乏任何可感知或杀生物有效量的氢氧化氢。
此外，本公开总体上涉及一种处理需要处理的气流，例如任何可能包括污染物(如硫化氢气体)的气流的方法。在一些实施例中，所述需要处理的气流包含但不限于以下中的任何一种或多种：空气、天然气、CO2、胺酸气、生物气、填埋气、炼厂气等。在一些实施例中，所述方法可以包括向所述需要处理的气流中添加一定量的一种或多种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物可有效从所述需要处理的气流中去除一种或多种污染物。在一些实施例中，一种或多种稳定的亚铁产物的剂量可以是至少部分地由气流所包括的一种或多种气体的体积和/或浓度测定的量。在一些情况下，需要处理的气流可以通过使用吸收塔以及包括一种或多种稳定的亚铁产物的溶液进行处理，其中所使用的铁溶液的量和/或浓度至少部分地基于由需要处理的气流所包括的一种或多种气体的体积和/或浓度。
附图说明
图1呈现了根据实例2的组合物的图像，所述组合物包括常规的亚铁产物，所述亚铁产物包括氯化亚铁并且在pH值为4时不含稳定剂。
图2呈现了根据实例2的含有包括亚铁产物的组合物的试管的图像。左边的试管含有包括硫酸亚铁的组合物，并且右边的试管含有包括氯化亚铁的组合物。
图3呈现了根据实例2的含有包括亚铁产物的组合物的瓶子的图像。图像中的两个瓶子均含有包括氯化亚铁的组合物。左边的瓶子在储存之前没有用N2吹扫，而右边的瓶子在储存之前用N2吹扫。
具体实施方式
定义
如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”、和“所述(the)”包含复数指示物。除非另外清楚地定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。
如本文所使用的，术语“需要处理的流体”通常是指含有不期望量的污染物的任何流体和/或水性液体进料，例如含有硫化物的化合物，例如硫化氢、重金属、油、油脂和/或污泥。在一些情况下，当厌氧环境(例如，污水管网或静态水库)中的微生物产生硫酸盐和硫化合物(有机和/或无机)时，在需要处理的流体中可能会形成硫化氢。在一些情况下，硫化物可能存在于需要处理的流体中，其中所述硫化物的来源包括硫化氢、硫化锌和/或硫化铅和/或本领域已知的任何其它形式的硫化物。在一些情况下，需要处理的流体可以包括用于以下中的任何一种或多种、或与以下中的任何一种或多种结合或作为以下中的任何一种或多种的工艺的一部分的流体：污水管网；泵站；废水处理厂；深井和浅井；靠近污水管道的建造不良的水井；靠近化粪池系统的地表水；工业流出物；静态污染水；以及包括消化物，例如用于实现厌氧消化的微生物，例如可在废水处理厂处添加的微生物的废水。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括流出物。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括污水。
在一些实施例中，需要处理的流体可以包含但不限于包含以下：饮用水、地下水、井水、地表水(如来自湖泊、池塘和湿地的水)、农业用水、废水(如来自采矿或工业过程的废水或下渗水)、工业废水、地热流体、由与熔炼、矿井排水、尾矿蓄水处理、化学诱导浸出、浮选、高压釜、酸性矿排水、烟气废水、脱硫单元相关联的采矿过程产生的水、来自湿飞灰池和地下水流的径流等。在一些实施例中，需要处理的流体可以由采矿过程产生，例如熔炼过程，如金、铜、铁、镍、银、磷酸盐、煤或钼的熔炼过程；或与矿井排水、尾矿蓄水处理、化学诱导浸出、浮选、高压釜、酸性矿水排水等相关联的过程。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括采出水。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括与气体产生和/或气体勘探过程相关的水。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括海水或其它微咸水。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括锅炉水、冷却水、海水(例如，在油平台应用中)、微咸水、油田水、市政处理厂水、造纸厂水(如用于处理纸浆、纸和/或纸板的水)、矿井水、由与增强的油开采相关联的方法的任何部分产生的水、反渗透过程用水、地热应用或方法中使用的水、由天然气开采产生的水、由油开采产生的水和/或工业处理厂用水。在一些情况下，需要处理的流体可以包括循环流体。在一些实施例中，循环流体在采矿过程中使用，或是采矿过程的组成或处于采矿过程中使用的系统中。在一些实施例中，循环流体用于纸浆、纸和/或纸板相关过程中，或是纸浆、纸和/或纸板相关过程的组成或处于纸浆、纸和/或纸板加工中使用的系统中。在一些实施例中，循环流体用于油气勘探或生产过程中，或是油气勘探或生产过程的组成或处于油气勘探和生产过程中使用的系统中。在一些实施例中，循环流体用于煤炭加工中，或是煤炭加工的组成或处于煤炭加工(例如，煤浆运输)中使用的系统中。在一些实施例中，循环流体用于反渗透过程中或是反渗透过程的组成。在一些实施例中，循环流体用于地热应用或方法中或是地热应用或方法的组成。
如本文所使用的，术语“需要处理的气流”通常是指可能包括污染物(如硫化氢气体)的任何气态流。例如，需要处理的此类气流包含但不限于以下中的任何一种或多种：空气、天然气、CO2、胺酸气、生物气、填埋气、炼厂气等。
如本文所使用的，术语“采出水”通常是指在任何类型的工业过程期间产生的任何水性流体，例如油或气提取或开采过程，例如采矿过程，例如纸浆、纸或纸板过程，例如煤炭运输过程或其任何部分，如但不限于任何增强的油开采过程或其任何部分。通常，采出水可以在涉及使用水的工业过程期间获得或产生，并且在一些情况下，使用一种或多种水溶性聚合物。在一些情况下，采出水可以包括一种或多种污染物，例如含硫化物的污染物。
如本文所使用的，术语“凝结剂”通常是指可以使胶体悬浮液不稳定的药剂。凝结剂可以包括含铁的凝结剂，如氯化亚铁、氯化铁、氯化硫酸铁、氯化铁、硫酸铁、硫酸高铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁。另外的凝结剂可以包括但不限于包含以下：无机凝结剂，如硫酸铝(“ALS”)和其它金属硫酸盐；有机凝结剂，如聚胺和聚DADMAC；各种分子量和电荷的阳离子聚丙烯酰胺(cPAM)；以及本领域已知的其它无机和有机凝结剂。无机凝结剂可以例如减少、中和或逆转颗粒之间的电排斥。无机凝结剂可以包括但不限于无机盐，如氯化铝、硫酸铝、氢氯酸铝、聚合氯化铝、聚合硅硫酸铝、氯化高铁、氯化亚铁、硫酸铁、氯化硫酸铁、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、石灰、氯化钙、硫酸钙、氯化镁、铝酸钠、各种可商购获得的铁盐或铝盐凝结剂或其组合。
如本文所使用的，术语“凝结剂组合物”通常是指包括至少一种如上所定义的凝结剂的任何组合物；通常此类凝结剂将包括稳定的亚铁产物。在一些情况下，凝结剂组合物可以包括一种或多种凝结剂，其中所述一种或多种凝结剂中的至少一种包括稳定的亚铁产物。在一些情况下，凝结剂组合物可以被包括在需要处理的流体中或添加到需要处理的流体中。
如本文所使用的，术语“铁”通常是指任何形式的铁，例如任何同位素状态的铁、任何氧化状态的铁、任何形式的铁化合物，例如氯化铁(III)、氯化铁(II)(也称为氯化亚铁)、六水氯化铁(III)和硫酸铁。在一些实施例中，铁可以包括铁(II)。
如本文所使用的，术语“亚铁产物”通常是指包括Fe(II)(亚铁)的组合物。此类亚铁产物可以是例如包括氯化亚铁和/或硫酸亚铁的组合物。在一些情况下，亚铁产物可以用于处理需要处理的流体，例如作为基于铁的凝结剂。“常规亚铁产物”通常包括包含铁(II)的组合物，进一步其中所述常规亚铁产物的pH小于3。此外，如果常规亚铁产物的pH升高到3以上，则此类常规亚铁产物通常表现出不期望的特性，如在少于一天内(并且在一些情况下少于一小时)从溶液中沉淀。此外，此类常规亚铁产物由于其腐蚀性能而通常被标记为危险材料，这可能导致运输和使用成本高昂。
如本文所使用的，术语“稳定的亚铁产物”通常是指包括Fe(II)的组合物，例如包括硫酸亚铁和/或氯化亚铁的组合物，其中包括稳定的亚铁产物的组合物的pH为3到小于7，例如约4到约6，并且进一步其中所述组合物包括一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂，其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述组合物的稳定性和/或防止所述组合物中的所述亚铁化合物氧化。在一些实施例中，所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂可以包括柠檬酸钠。在一些实施例中，所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂可以包括柠檬酸三钠。在一些实施例中，所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂可以包括柠檬酸，其中任选地可以调节pH以补偿可能由添加柠檬酸产生的H+。在一些实施例中，稳定的亚铁产物的pH可以为约3.0或更多、约3.25或更多、约3.50或更多、约4.00或更多、约4.25或更多、约4.50或更多、约4.75或更多、约5.00或更多、约5.25或更多、约5.50或更多、约5.75或更多、约6.00或更多或约6.50或更多。稳定的亚铁产物可以呈干燥形式，可以呈液体形式或者可以呈粉末形式。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括呈硫酸亚铁形式的亚铁。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括呈氯化亚铁形式的亚铁。在一些情况下，可以通过包括以下步骤的方法产生稳定的亚铁产物：1.提供含亚铁溶液；2.如果所述溶液呈酸性，则中和游离酸；3.将Fe3+还原为Fe2+(如果存在高铁离子的话)；4.通过添加纯碱增加所述pH；5.过滤所述溶液；6.向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；7.将所述pH调节至最终目标；以及8.如果期望，在储存和/或使用之前过滤所述溶液。在一些实施例中，用于稳定的亚铁产物的亚铁来源可以是以下中的任何一种或多种：氯化亚铁，例如氯化亚铁四水合物(FeCl2*4H2O)；硫酸亚铁，也称为绿矾，例如七水硫酸亚铁(FeSO4*7H2O)；和/或酸洗废液。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括柠檬酸三钠。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在延长的持续时间内稳定例如持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。例如，稳定的亚铁产物随时间推移的稳定性可以通过包括亚铁和柠檬酸盐成分的组合物在延长时间后，例如在0℃下储存持续以下时间后几乎没有浑浊和/或几乎没有人眼明显可见的沉淀来证明：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在20℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在室温下稳定(即，可以表现出几乎没有浑浊和/或几乎没有沉淀)持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在50℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的Fe：约2重量％或更少、约2重量％或更多、约2.5重量％或更多、约3.0重量％或更多、约3.5重量％或更多、约4.0重量％或更多、约4.5重量％或更多、约5.0重量％或更多、约5.5重量％或更多、约6.0重量％或更多、约6.5重量％或更多、约7.0重量％或更多、约7.5重量％或更多、约8.0重量％或更多、约8.5重量％或更多、约9.0重量％或更多、约9.5重量％或更多、约10.0重量％或更多、约11.0重量％或更多、约12.0重量％或更多、约13.0重量％或更多、约14.0重量％或更多或约15.0重量％或更多。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂：约0.10重量％或更少、约0.10重量％或更多、约0.20重量％或更多、约0.30重量％或更多、约0.40重量％或更多、约0.50重量％或更多、约0.75重量％或更多、约1.00重量％或更多、约1.25重量％或更多、约1.50重量％或更多、约1.75重量％或更多、约2.00重量％或更多、约2.25重量％或更多、约2.50重量％或更多、约2.75重量％或更多或约3.00重量％或更多。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂并且pH值为约3.0到约6.0，例如约4.0到约6.0。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe，其中所述Fe包括来自硫酸亚铁的Fe，约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂并且pH值为约3.0到约6.0，例如约4.0到约6.0。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe，其中所述Fe包括来自氯化亚铁的Fe，约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，并且pH值为约3.0到约6.0，例如约4.0到约6.0。在一些实施例中，一种或多种稳定的亚铁产物可以用于一种或多种方法中和/或由一种或多种组合物所包括以处理需要处理的流体，例如包括污染物(如重金属和/或硫化物)的流体，例如包括消化物的流体。在一些实施例中，一种或多种稳定的亚铁产物可以用于一种或多种方法中和/或由一种或多种组合物所包括以处理需要处理的气流。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以是非腐蚀性的，即，可以具有此类质量，即联合国测试方法认为所述稳定的亚铁产物不具有腐蚀性，所述方法取决于当所述产物的暴露时间为7天时，在腐蚀测试中金属样本(例如钢，例如铝)上的质量损失是否大于13.5％。在一些情况下，所述稳定的亚铁产物可能对钢无腐蚀性和/或对铝无腐蚀性。在一些情况下，所述稳定的亚铁产物在55℃下对钢和/或铝试片的腐蚀速率为6.25毫米/年或更小、6.0毫米/年或更小、5.5毫米/年或更小、5.0毫米/年或更小、4.5毫米/年或更小、4.0毫米/年或更小、3.5毫米/年或更小、3.0毫米/年或更小、2.5毫米/年或更小、2.0毫米/年或更小、1.5毫米/年或更小或1.0毫米/年或更小。
如本文所使用的，术语“污泥”通常是指液体和固体组分的混合物，所述混合物可以是粘性的或非粘性的并且可以包括油、水和/或沉淀物。在一些实施例中，采出水可以包括污泥。在一些实施例中，包括污泥的采出水可能由增强的油开采产生。在一些实施例中，污泥可以在处理需要处理的流体(例如，废水处理)之后形成。在一些实施例中，需要处理的流体可以包括污泥。
如本文所使用的，术语“流出物”通常是指可以从处理厂、下水道或工业排放口排放的经处理或未经处理的废水。有时，流出物可能是指排放到地表水中的废物。流出物通常可以指经处理或未处理的采出水，即，由与增强的油开采相关的一种或多种过程产生的采出水。流出物通常可以指需要处理的流体。
如本文所使用的，术语“消化物”通常是指由需要处理的流体所包括的任何微生物，所述微生物能够消化(例如，厌氧消化)由所述需要处理的流体(例如，在下水道水中消化生物废物)所包括的材料。此类消化物可以产生硫化物(例如，硫化氢)和/或使需要处理的流体中存在的硫化物的量增加，因为其消化了其中所含的污染物。
组合物和方法
如同上所讨论的，目前用于处理需要处理的流体的组合物和方法通常包括具有高酸性或高碱性pH的产物。在一些情况下，此类产物的pH可能低于3.0。通常，此类酸性或碱性产物多次被归类为“危险产物”，并且因此需要额外的运输和/或货运成本。此外，此类产物可能需要专用设备，如双壁储罐和管线系统，所述双壁储罐和管线系统对此类产物的用户来说也是另外的成本。此外，在本领域中已知的是，当此类处理产物(如常规的亚铁产物)的pH增加至大于3.0的pH时，经常会发生如铁等组分的沉淀，从而使产物失效。因此，非常期望包括此类pH和/或非腐蚀性特性的产物以及有助于降低货运成本的产物的处理选项，尤其是pH值大于3.0，例如大于3.00到约6.99的产物，当pH值大于3.0时，所述产物也不会遭受如铁等组分的沉淀的影响。
如此，本公开总体上涉及一种适于处理需要处理的流体的凝结剂组合物，其中所述凝结剂组合物包括一种或多种凝结剂，所述一种或多种凝结剂包括至少一种稳定的亚铁产物，其中所述稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；以及(iii)pH值为3.00到6.99，其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述凝结剂组合物的稳定性和/或防止所述凝结剂组合物中的所述亚铁化合物氧化。在一些实施例中，稳定的亚铁产物的pH可以为约3.0或更多、约3.25或更多、约3.50或更多、约4.00或更多、约4.25或更多、约4.50或更多、约4.75或更多、约5.00或更多、约5.25或更多、约5.50或更多、约5.75或更多、约6.00或更多或约6.50或更多。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以以干燥形式提供，可以以液体形式提供和/或可以以粉末形式提供。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括呈硫酸亚铁形式的亚铁。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括呈氯化亚铁形式的亚铁。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物的pH可以为约4.0到约6.0。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物的pH可以为约4.0到约6.99、约大于4.5到约6.99或约4.75到约6.99。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括小于5.0重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地为约0.10重量％到约4.99重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地为约0.10重量％到约3.00重量％的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括大于5.0重量％的Fe。在一些实施例中，所述凝结剂组合物可以包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％、10重量％或5重量％的过氧化氢，并且仍进一步任选地不包括任何可感知或杀生物有效量的过氧化氢。
在一些实施例中，可以通过包括以下步骤的方法产生一种或多种稳定的亚铁产物：1.提供含亚铁溶液；2.如果所述溶液是酸性溶液，则中和游离酸；3.将Fe3+还原为Fe2+(如果存在高铁离子的话)；4.通过添加纯碱增加所述pH；5.过滤所述溶液；6.向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；7.将所述pH调节至最终目标；以及8.如果期望，在储存和/或使用之前过滤所述溶液。
在一些实施例中，用于所述一种或多种稳定的亚铁产物的亚铁来源可以是以下中的任何一种或多种：氯化亚铁，例如氯化亚铁四水合物(FeCl2*4H2O)；硫酸亚铁，也称为绿矾，例如七水硫酸亚铁(FeSO4*7H2O)；和/或酸洗废液。
在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括包含柠檬酸三钠的基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括包含柠檬酸钠的基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括包含柠檬酸的基于柠檬酸盐的稳定剂，其中任选地可以调节pH以补偿可能由添加柠檬酸产生的H+。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在0℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在20℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在室温下稳定(即，可以表现出几乎没有浑浊和/或几乎没有沉淀)持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以在50℃下稳定持续以下时间：1周或更长时间、2周或更长时间、3周或更长时间、4周或更长时间、5周或更长时间、6周或更长时间、7周或更长时间、8周或更长时间、9周或更长时间、10周或更长时间、12周或更长时间、14周或更长时间、16周或更长时间、18周或更长时间、20周或更长时间、22周或更长时间或24周或更长时间。
据观察，所述一种或多种稳定的亚铁产物中的亚铁来源，例如来自绿矾的亚铁，例如来自SPL的亚铁，对稳定性有一定程度的影响。在来自SPL的亚铁的情况下，不希望受到理论的束缚，假设包括来自SPL的亚铁的稳定的亚铁产物的稳定性可以通过相较于例如绿矾的SPL的质量差异来解释，因为SPL通常包括各种添加剂和重金属含量，而其它亚铁来源，例如水合氯化亚铁，例如硫酸亚铁四水合物，可能不包括此类添加剂和/或重金属含量。
在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括约2％或更少、约2％或更多、约2.5％或更多、约3.0％或更多、约3.5％或更多、约4.0％或更多、约4.5％或更多、约5.0％或更多、约5.5％或更多、约6.0％或更多、约6.5％或更多、约7.0％或更多、约7.5％或更多、约8.0％或更多、约8.5％或更多、约9.0％或更多、约9.5％或更多、约10.0％或更多、约11.0％或更多、约12.0％或更多、约13.0％或更多、约14.0％或更多或约15.0％或更多的Fe。在一些实施例中，稳定的亚铁产物可以包括以下重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂：约0.10重量％或更少、约0.10重量％或更多、约0.20重量％或更多、约0.30重量％或更多、约0.40重量％或更多、约0.50重量％或更多、约0.75重量％或更多、约1.00重量％或更多、约1.25重量％或更多、约1.50重量％或更多、约1.75重量％或更多、约2.00重量％或更多、约2.25重量％或更多、约2.50重量％或更多、约2.75重量％或更多或约3.00重量％或更多。
在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以是非腐蚀性的，即，可以具有此类质量，即联合国测试方法认为所述稳定的亚铁产物不具有腐蚀性，所述方法取决于当所述产物的暴露时间为7天时，在腐蚀测试中金属样本上的质量损失是否大于13.5％。在一些情况下，所述稳定的亚铁产物可能对钢无腐蚀性和/或对铝无腐蚀性。在一些情况下，所述稳定的亚铁产物在55℃下在钢和/或铝试片的腐蚀速率为6.25毫米/年或更小、6.0毫米/年或更小、5.5毫米/年或更小、5.0毫米/年或更小、4.5毫米/年或更小、4.0毫米/年或更小、3.5毫米/年或更小、3.0毫米/年或更小、2.5毫米/年或更小、2.0毫米/年或更小、1.5毫米/年或更小或1.0毫米/年或更小。
在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂并且pH值为约3.0到约6.0。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe，其中所述Fe包括来自硫酸亚铁的Fe，约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂并且pH值为约3.0到约6.0。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以包括约2重量％到约15重量％的Fe，其中所述Fe包括来自氯化亚铁的Fe，约0.1重量％到约3.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂并且pH值为约3.0到约6.0。在一些实施例中，所述稳定的亚铁产物可以用于一种或多种方法中和/或由一种或多种组合物所包括以处理需要处理的流体，例如包括污染物(如重金属和/或硫化物和/或消化物)的流体。
此外，本公开总体上涉及一种用于处理需要处理的流体的方法，其中所述方法包括：a.提供需要处理的流体；b.向所述需要处理的流体中添加至少一种凝结剂组合物，所述凝结剂组合物包括一种或多种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物的量可有效处理所述需要处理的流体；以及c.将所述需要处理的流体与所述一种或多种稳定的亚铁产物混合以实现对所述流体的处理；其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；以及(iii)pH值为3.00到6.99。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括硫化物，任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度。在一些实施例中，用所述一种或多种稳定的亚铁产物处理所述流体可能导致从所述需要处理的流体中去除75％或更少、75％或更多、80％或更多、85％或更多、90％或更多、95％或更多、99％或更多或100％的硫化物。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括小于5.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地约0.10重量％到约4.99重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约3.00重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以包括大于5.0重量％的Fe。在一些实施例中，所述凝结剂组合物可以包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％、10重量％或5重量％的过氧化氢，仍进一步任选地不含任何可感知或杀生物地有效量的过氧化氢。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括硫化物，任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度。在一些实施例中，所述需要处理的流体可以包括用于以下中的任何一种或多种、或与以下中的任何一种或多种结合或作为以下中的任何一种或多种的工艺的一部分的流体：污水管网；泵站；废水处理厂、深井和浅井、靠近污水管道的建造不良的水井、靠近化粪池系统的地表水；工业流出物；静态污染水；和/或包括消化物，例如用于实现厌氧消化的微生物，例如可在废水处理厂处添加的微生物的废水。在一些实施例中，所述方法可以包括向所述需要处理的流体中添加一定量的一种或多种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物可有效从所述需要处理的流体中去除一种或多种污染物。例如，在一些情况下，需要处理的流体可以包括例如呈硫化氢形式的硫化物，并且所添加的一种或多种稳定的亚铁产物的量可能是超过由所述流体所包括的硫化氢的量，其中可以在添加所述一种或多种稳定的亚铁产物之前测量此类硫化氢量。在一些实施例中，所述一种或多种稳定的亚铁产物可以以约5重量％的稳定的亚铁产物，例如包括硫酸亚铁的稳定的亚铁产物的Fe和/或约10重量％的稳定的亚铁产物，例如包括氯化亚铁的稳定的亚铁产物的Fe添加到需要处理的流体中。在一些实施例中，可以将所述一种或多种稳定的亚铁产物以以下重量％的稳定的亚铁产物的Fe添加到需要处理的流体中：约1重量％或更少、1重量％或更多、2重量％或更多、3重量％或更多、4重量％或更多、5重量％或更多、6重量％或更多、7重量％或更多、8重量％或更多、9重量％或更多、10重量％或更多、12重量％或更多、14重量％或更多、16重量％或更多、18重量％或更多或20重量％或更多。在一些实施例中，用所述一种或多种亚铁产物处理所述需要处理的流体可以包括有效处理的延迟开始，即在添加一种或多种稳定的亚铁产物之后延迟开始处理，所述延迟开始对需要处理的流体(如污水和/或由污水管网所包括的水)可能是有利的。不希望受理论束缚，假设基于柠檬酸盐的稳定剂对铁的螯合效应可能导致上述有效处理的延迟开始。
此外，本公开总体上涉及一种处理需要处理的气流，例如任何可能包括污染物(如硫化氢气体)的气流的方法。在一些实施例中，所述需要处理的气流包含但不限于以下中的任何一种或多种：空气、天然气、CO2、胺酸气、生物气、填埋气、炼厂气等。在一些实施例中，所述方法可以包括向所述需要处理的气流中添加一定量的一种或多种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物可有效从所述需要处理的气流中去除一种或多种污染物。在一些实施例中，一种或多种稳定的亚铁产物的剂量可以是至少部分地由气流所包括的一种或多种气体的体积和/或浓度测定的量。在一些情况下，需要处理的气流可以通过使用吸收塔以及包括一种或多种稳定的亚铁产物的溶液进行处理，其中所使用的铁溶液的量和/或浓度至少部分地基于由需要处理的气流所包括的一种或多种气体的体积和/或浓度。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包含添加至少一种杀生物剂，例如杀死或抑制硫酸盐还原细菌的增殖的杀生物剂。在一些情况下，所述至少一种杀生物剂和所述一种或多种稳定的亚铁产物的组合使用可以对减少、抑制或稳定经处理的流体中硫化物的形成或量具有附加效应或协同效应。在一些实施例中，所述至少一种杀生物剂可以包括至少一种氧化性杀生物剂。在一些实施例中，所述氧化性杀生物剂可以是以下中的任何一种或多种：氧化剂，所述氧化剂选自氯、碱和碱土金属次氯酸盐、次氯酸、氯化异氰酸酯、溴、碱和碱土金属次溴酸盐、次溴酸、氯化溴、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、过氧化合物，如过乙酸、过甲酸、过碳酸盐或过硫酸盐、卤代乙内酰脲，例如单卤代二甲基乙内酰脲(如一氯二甲基乙内酰脲)或二卤代二甲基乙内酰脲(如氯溴二甲基乙内酰脲)、一氯胺、一溴胺、二卤胺、三卤胺或其组合；任选地与经取代的N-氢化合物组合，如铵盐、氨、脲、乙内酰脲、异噻唑啉-1,1-二氧化物、乙醇胺、吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、乙烯脲、N-羟甲基脲、N-甲脲、乙酰脲、吡咯、吲哚、甲酰胺、苯甲酰胺、乙酰胺、咪唑啉或吗啉；以及一氯胺(MCA)、二氧化氯、过甲酸(PFA)、过乙酸、碱和碱土金属次氯酸盐以及与氧化剂组合的N-氢化合物。在一些实施例中，所述至少一种杀生物剂可以包括至少一种非氧化性杀生物剂。在一些实施例中，所述非氧化性杀生物剂可以是以下中的任何一种或多种：戊二醛、2,2-二溴-3-硝基丙酰胺(DBNPA)、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(溴硝醇)、季铵化合物、氨基甲酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CM IT)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷、双(三氯甲基)砜、2-溴-2-硝基苯乙烯、4,5-二氯-1,2-二硫醇-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、邻苯二甲醛、季铵化合物(＝“季铵盐”)，如正烷基二甲基苄基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵(DDAC)或烯基二甲基乙基氯化铵、胍、双胍、吡啶硫酮、N-丁基氨基甲酸3-碘丙炔酯、鏻盐，如四羟甲基硫酸鏻(THPS)、棉隆、2-(硫氰基甲基硫代)苯并噻唑、二硫氰基甲烷(MBT)以及其组合。
此外，本公开总体上涉及一种产生稳定的亚铁产物的方法，其中所述方法包括：a.提供含亚铁溶液；b.如果所述溶液呈酸性，则中和游离酸；c.将Fe3+还原为Fe2+(如果存在铁离子，例如来自作为亚铁来源的酸洗废液)；d.通过添加纯碱增加所述pH；e.过滤所述溶液；f.向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；g.将所述pH调节至最终目标；以及任选地h.在储存和/或使用之前过滤所述溶液。
此外，本公开总体上涉及一种包括需要处理的流体以及一种或多种稳定的亚铁产物的组合物，其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐并且pH值约3.0到约6.0。本公开还通常涵盖包括需要处理的流体和一种或多种稳定的亚铁产物的组合物，其中所述需要处理的流体包括硫化物，任选地至少1mg/kg的硫化物浓度，进一步任选地至少5mg/kg的硫化物浓度；并且所述一种或多种稳定的亚铁产物包括约2重量％到约15重量％的Fe、约0.1重量％到约3.0重量％的柠檬酸盐并且pH值约3.0到约6.0；
此外，本公开总体上涉及一种凝结剂组合物，其适于处理需要处理的流体，其中所述凝结剂组合物包括一种或多种稳定的亚铁产物，其中所述稳定的亚铁产物包括：(i)一种或多种含亚铁(Fe2+)化合物，任选地其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括大于5.0重量％的Fe；(ii)一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂，任选地其中所述一种或多种稳定的亚铁产物包括小于5.0重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约4.99重量％的基于柠檬酸盐的稳定剂，进一步任选地约0.10重量％到约3.00重量％；(iii)pH值为3.00到6.99，任选地为约3.0到约6.0；其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述组合物的稳定性和/或防止所述组合物中的所述亚铁化合物氧化，进一步地其中所述组合物包括小于30重量％的过氧化氢，任选地小于25重量％的过氧化氢，进一步任选地小于20重量％的过氧化氢。
本文中说明性地公开的组合物和方法适当地可以在不存在本文未具体公开的任何要素和/或本文具体公开的任何要素的情况下实践。
实例
实例1：产生稳定的亚铁产物
在此实例中，根据下述方法产生了各种不同的稳定的亚铁产物。稳定的亚铁产物的亚铁来源是：来自氯化亚铁四水合物的氯化亚铁(实验室等级，西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)(FeCl2*4H2O)；来自绿矾或七水硫酸亚铁的硫酸亚铁(FeSO4*7H2O)(凯米拉公司(Kemira))；或来自各种不同的钢铁生产商(SSAB，瑞典梅卡卢兹公司(Sweden oMecalux)，西班牙Gonvari公司(Spain o Gonvari)，西班牙或Gesitma公司)的酸洗废液的氯化亚铁。在稳定的亚铁产物的产生期间添加铁粉的情况下，铁金属来源是轧屑(FeO、Fe2O3、Fe；铁粉(Fe)；或铁屑(Fe)。在本实例中，为了提高亚铁溶液的pH而使用的纯碱是碳酸钠(Na2CO3)(实验室等级，来自默克公司(Merck))。一种或多种稳定剂包含在实例中所讨论的各种稳定的亚铁产物中，并在下文进一步讨论。值得注意的是，来自硫酸的酸洗废液也可以用作亚铁来源。
以下基于柠檬酸盐的稳定剂和其它潜在稳定剂用于制备稳定的亚铁产物：柠檬酸三钠(ACS等级-阿法埃莎公司(Alfa Aesar))；葡萄糖酸钠(ACS等级—百灵威公司(ACROS))；抗坏血酸(ACS等级—迅安公司(VWR))；以及酒石酸(ACS等级—西格玛奥德里奇公司)。
一般而言，用于制造稳定的亚铁产物的程序如下：1.制备亚铁溶液；2.中和游离酸(如果亚铁溶液的酸性比所期望的高的话)；3.如果存在高铁离子，则将Fe3+还原为Fe2+；4.通过添加纯碱增加所述pH；5.过滤；6.添加一种或多种稳定剂；7.将pH调节至最终期望的目标值；以及8.过滤(如果期望的话)。
如下制备包括来自FeSO4(如来自绿矾)的亚铁的稳定的亚铁产物。在pH为3的情况下通过将固体绿矾(FeSO4*7H2O)溶解于自来水中来制备液态硫酸亚铁(Fe＝5-7重量％)。接下来，将Fe粉添加到反应混合物中。然后搅拌所述混合物持续1小时。随后，通过添加固体碳酸钠(Na2CO3)(纯碱)将亚铁溶液的pH提高到期望值(添加溶液形式的Na2CO3和溶液形式的NaOH，也在此步骤中进行了测试，并且获得了与干添加纯碱相同的结果)。然后搅拌混合物持续两小时。在pH增加并搅拌混合物之后，使用2μm纸过滤器过滤混合物。接下来，通过添加期望浓度的稳定剂来稳定亚铁溶液，如下文进一步描述的。最后，在环境温度下通过添加Na2CO3将pH调节至期望的pH值。在贯穿工作实例描述的每个稳定性测试、腐蚀测试和废水处理测试之前，再次过滤给定稳定的亚铁产物的每个样品。在0℃、20℃、室温或50℃下储存溶液以测定各种不同的稳定的亚铁产物的稳定性，如下文进一步描述的。
如下制备来自固体FeCl2的含亚铁的稳定的亚铁产物。首先，在pH为1的情况下通过将固体氯化亚铁四水合物(FeCl2*4H2O)溶解于自来水中来制备液体氯化亚铁(Fe＝10-12重量％)。接下来，将Fe粉添加到混合物中，在此期间，pH增加至约2-3(取决于混合时间)。混合之后，通过添加固体碳酸钠(Na2CO3)将亚铁溶液中的pH增加至期望值。在pH增加并搅拌混合物之后，使用2μm纸过滤器过滤混合物。接下来，通过添加期望浓度的稳定剂来稳定溶液，如下文进一步描述的。最后，在环境温度下将pH调节至期望值。在贯穿工作实例描述的每个稳定性测试、腐蚀测试和废水处理测试之前，再次过滤每个样品。在0℃、20℃、室温或50℃下储存溶液以测定各种不同的稳定的亚铁产物的稳定性，如下文进一步描述的。
如下制备包括来自酸洗废液(SPL)的FeCl2的亚铁的稳定的亚铁产物。首先，通过添加轧屑中和酸洗废液(Fe＝10-12重量％)持续约2小时。接下来，添加Fe粉以还原高铁离子持续约1小时。此外，铁粉中和了游离酸并将pH值增加至约3。添加Fe粉并混合之后，通过添加固体碳酸钠(Na2CO3)将亚铁溶液中的pH增加至期望值。在pH增加并搅拌混合物之后，使用2μm纸过滤器过滤混合物。接下来，通过添加期望浓度的稳定剂来稳定亚铁溶液，如下文进一步描述的。最后，在环境温度下将pH调节至期望值。在贯穿工作实例描述的每个稳定性测试、腐蚀测试和废水处理测试之前，再次过滤每个样品。在0℃、20℃、室温或50℃下储存溶液以测定各种不同的稳定的亚铁产物的稳定性，如下文进一步描述的。
实例2：稳定的亚铁产物的稳定性测试
在此实例中，如在实例1中一般所述制备的各种稳定的亚铁产物的稳定性进行稳定性测试以评估其在0℃、20℃和50℃下随时间推移的稳定性。在所产生的不同亚铁样品中，亚铁来源、Fe的量、pH和稳定剂的浓度是不同的，并且评估了这些变量对所述产物稳定性的影响。再次视觉评估样品的稳定性。为了进行比较，将包括氯化亚铁并且不含稳定剂的样品在pH为4下储存持续1天(参见图1)。如在图1中所展示，形成红色沉淀物(参见，例如瓶底和液体表面)(图1)。此外，视觉注意到，包括pH为4的氯化亚铁或pH为5的硫酸亚铁的溶液(所述溶液不包括稳定剂)仅稳定持续几个小时。
在制备在本实例中所评估的每种不同的稳定的亚铁产物之后，将25mL的每种稳定的亚铁产物置于单独的试管中并在0℃、20℃和50℃下储存，并且视觉评估随时间推移的稳定性。在下表1中呈现了从基于绿矾的FeSO4获得的包括亚铁的每种稳定的亚铁产物的稳定性结果。在下表2中呈现了从固体氯化亚铁四水合物(实验室等级固体氯化亚铁四水合物)中获得的包括亚铁的每种稳定的亚铁产物的稳定性结果。在下表8中呈现了从来自SPL的FeCl2获得的包括亚铁的每种稳定的亚铁产物的稳定性结果。
表1包括来自绿矾的FESO4的稳定的亚铁产物的稳定性
Fe％ pH 稳定剂 稳定剂％ 0℃ 20℃ 50℃
5 4.7 柠檬酸钠 2 24周 24周 24周
5 4.8 柠檬酸钠 1.5 24周 24周 24周
6 5.3 柠檬酸钠 2 24周 24周 24周
6 5.5 柠檬酸钠 1.5 3周 24周 10周
5 5.4 柠檬酸钠 0.5 11周 6周 6周
5 5 柠檬酸钠 1 12周 3周 10周
6.2 5.8 柠檬酸钠 0.25 1天 1天 1天
6.1 5.7 柠檬酸钠 0.5 1天 1天 1天
6 5.8 柠檬酸钠 1 1天 1周 1天
7 5 柠檬酸钠 1.5 2周 2周 2周
7 5 柠檬酸钠 2 4周 12周 10周
注意：稳定性测试在24周后停止
表2包括来自固态氯化亚铁四水合物的FECL2的稳定的亚铁产物的稳定性
Fe pH 稳定剂 稳定剂％ 0C 20C 50C
10 4.2 柠檬酸钠 0.5 16周 8周 6周
10 4.2 柠檬酸钠 1 16周 8周 6周
10 4 柠檬酸钠 1.5 17周 17周 6周
9.7 4.3 柠檬酸钠 1 12周 9周 7周
9.7 4.4 柠檬酸钠 2 14周 13周 1周
9.7 4.3 柠檬酸钠 3 17周 17周 7周
9.7 4.5 柠檬酸钠 4 17周 17周 7周
9.4 4.9 柠檬酸钠 1 9周 1周 1周
9.4 4.8 柠檬酸钠 1.5 11周 3周 1周
9.4 4.5 柠檬酸钠 2 11周 24周 2周
9.4 4.4 柠檬酸钠 2.5 24周 24周 2周
8.2 4.5 柠檬酸钠 2 24周 24周 4周
8.2 4 柠檬酸钠 2.5 24周 24周 6周
6.8 4.4 柠檬酸钠 1 24周 10周 9周
6.8 4.8 柠檬酸钠 1.5 24周 24周 1周
6.8 4.4 柠檬酸钠 2 24周 24周 6周
注意：稳定性测试在24周后停止
如在上表1中所呈现的，各种不同的亚铁产物表现出高度的稳定性。例如，各种不同的稳定的亚铁产物稳定持续24周，此时这些样品没有出现不稳定现象(参见表6)。稳定性测试在24周后停止。
如在上表2中所呈现的，各种不同的亚铁产物表现出高度的稳定性。例如，各种不同的稳定的亚铁产物稳定持续24周，此时这些样品没有出现不稳定现象(参见表7)。稳定性测试在24周后停止
在试管中执行稳定性测试期间，注意到试管中的样品上方的表面积相较于管中的总体积非常小(参见图2)，这似乎导致低表面氧化率。观察到，当将样品储存在液体与空气之间有高表面的较大体积的瓶(0.5-1升)中时稳定性降低(参见图3)。这些结果表明了溶液表面空气氧化的重要性以及其与稳定性的关系。还观察到，当使用氮气吹扫瓶中的空气时，样品的稳定性增加(参见图3：左边的瓶子用N2吹扫，这导致更大的稳定性)。
为了进一步比较，通过实例1中一般描述的程序，用各种不同的潜在稳定剂而不是基于柠檬酸盐的稳定剂制备包括来自硫酸亚铁或氯化亚铁的亚铁的组合物(参见表3)。在20℃下执行稳定性测试，并且在表3中呈现了所获得的结果。
表3—具有不同潜在稳定剂的亚铁产物的稳定性
如上表3的结果所展示的，其它被测潜在稳定剂没有产生期望的结果。例如，每种被测组合物仅稳定持续3周，并且在3周后停止测试，因为每种组合物不再稳定。此外，各种组合物的pH小于或等于3.0。
实例3：稳定的亚铁产物的废水处理测试
在本实例中，根据本发明的示例性稳定的亚铁产物用于处理废水。这些稳定的亚铁产物如实例1中一般描述的制备。在包括硫化物的真实废水基质中评估所述稳定的亚铁产物的性能。通过将Na2S溶解在来自废水处理厂(芬兰索门诺佳WWTP(Suomenoja WWTP inFinland))的进出废水中来制备含硫化物的废水基质。为了进行比较，在下文描述的测试中使用了包括FeCl3或Fe2(SO4)3的基于铁的凝结剂。
通过向含硫化物的废水中添加稳定的亚铁产物或基于铁的凝结剂进行测试。更具体地，每个实验使用100-500mL的硫废水，其中在环境温度下将稳定的亚铁产物或基于铁的凝结剂混合持续5-25分钟。然后通过具有0.45μM GHP膜(亲水聚丙烯)的注射器式过滤器过滤混合物。
通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)分析滤液中残留的S和Fe浓度，并且通过离子色谱法(IC)分析SO4浓度。
在本实例中，测试了包括Fe＝5％、pH＝4.8和柠檬酸钠＝1.5％的硫酸亚铁的稳定的亚铁产物以及包括Fe＝10％、pH＝4、柠檬酸钠＝2％的氯化亚铁的稳定的亚铁产物。
对于本实例，根据以下等式计算用稳定的亚铁产物或基于铁的凝结剂处理的废水样品中的硫化物去除：硫化物去除＝(进料中的初始硫-残留S+作为SO4的残留S)/进料中的初始硫*100。值得注意的是，为计算硫化物去除做出了以下假设：滤液中的所有硫均呈硫化物或硫酸盐的形式，并且不存在其它硫化物物种。
上述废水处理测试的结果展示于下表4-7中。
表4-废水处理测试
溶解在排出废水中的硫化物，S进料＝50mg/kg，pH进料＝10.9
表5废水处理测试
溶解在排出废水中的硫化物，S进料＝50mg/kg，将进料中的pH值调节至pH进料＝7(通过添加HCl调节pH)
表6废水处理测试
溶解在排出废水中的硫化物，S进料＝5mg/kg，pH进料＝9.9
表7废水处理测试
溶解在进入废水中的硫化物，S进料＝32mg/kg，TOC＝120mg/kg，P＝5mg/kg，并且pH进料＝8.4。混合时间＝15分钟；Fe/S＝1.2mol/mol
如在上表4-7中展示，结果表明，与基于铁的凝结剂(A或B)相比，稳定的亚铁产物从废水基质中去除硫化物的效率更高。结果进一步表明，与基于铁的凝结剂相比，当使用稳定的亚铁产物时，处理后的pH更高。
实例4：稳定的亚铁产物的腐蚀测试
在本实例中，测量了各种不同的稳定的亚铁产物的腐蚀速率。值得注意的是，根据联合国(UN)运输法规，如果金属样本(试片)，如钢或铝，在55℃下以6.25毫米/年的速率腐蚀，则液体被归类为腐蚀性液体。此外，根据UN测试方法，如果对于任何金属样本，当暴露时间为7天时，金属样本的质量损失大于13.5％，则所述测试被视为阳性。
在本实例的腐蚀测试1中使用了以下稳定的亚铁产物：包括来自FeSO4(绿矾)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝5.25％，pH＝5，以及柠檬酸钠＝1.5％；包括来自FeCl2(混合SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝11％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝2％；包括来自FeCl2(FeCl2*4H2O)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝9.6％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝2％。
在本实例的腐蚀测试2中使用了以下稳定的亚铁产物：包括来自FeSO4(绿矾)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝5％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝1.5％；包括来自FeCl2(SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝10％，pH＝3.5，以及柠檬酸钠＝2％。
腐蚀测试1和腐蚀测试2的结果分别在下表8和表9中呈现。
表8–腐蚀测试1
表9–腐蚀测试2
粗体：根据UN标准的腐蚀性
腐蚀测试1和腐蚀测试2的结果的汇总表分别在下表10和表11中呈现。
表10腐蚀测试1汇总表
表11腐蚀测试2汇总表
粗体：根据UN标准的腐蚀性
腐蚀测试的结果表明，对于钢和铝试片，在55℃下，包括来自硫酸亚铁样品中的稳定的含亚铁产物的腐蚀速率在pH为4-5时均小于6.25毫米/年，这表明，根据联合国运输法规，包括来自硫酸亚铁的亚铁的稳定的亚铁产物不需要腐蚀性标记。
结果进一步证明，根据UN测试方法标准，在pH为3.5-4下的包括来自氯化亚铁的亚铁的稳定的亚铁产物对钢金属无腐蚀性。
实例5：稳定的亚铁产物的腐蚀测试
在本实例中，使用实例6中一般描述的程序测量各种不同的稳定的亚铁产物的腐蚀速率。值得注意的是，根据联合国(UN)运输法规，如果金属样本(试片)，如钢或铝，在55℃下以6.25毫米/年的速率腐蚀，则液体被归类为腐蚀性液体。此外，根据UN测试方法，如果对于任何金属样本，当暴露时间为7天时，金属样本的质量损失大于13.5％，则所述测试被视为阳性。
在本实例的腐蚀测试1中使用了以下稳定的亚铁产物：
腐蚀测试1用以下包括稳定的亚铁产物的组合物执行：包括来自FeSO4(绿矾)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝5.25％，pH＝5，以及柠檬酸钠＝1.5％；包括来自FeCl2(SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝11％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝2％；包括来自FeCl2(FeCl2*4H2O)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝9.6％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝2％。从腐蚀测试1获得的结果呈现于下表12中。
表12腐蚀测试1
腐蚀测试2用以下包括稳定的亚铁产物的组合物执行：包括来自FeSO4(绿矾)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝5％，pH＝4，以及柠檬酸钠＝1.5％；包括来自FeCl2(SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝10％，pH＝3.5，以及柠檬酸钠＝2％。从腐蚀测试2获得的结果呈现于下表13中。
表13腐蚀测试2
粗体：根据UN法规的腐蚀性
腐蚀测试3用以下包括稳定的亚铁产物的组合物执行：包括来自FeCl2(SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝10％，pH＝5，以及柠檬酸钠＝2％；包括来自FeCl2(SPL)的亚铁的稳定的亚铁产物：Fe＝5％，pH＝5.7，以及柠檬酸钠＝2％。从腐蚀测试3获得的结果呈现于下表14中。
表14腐蚀测试3
粗体：根据UN法规的腐蚀性
腐蚀测试4用以下包括稳定的亚铁产物的组合物执行：稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝10％，pH＝3.8，SO4＝4.7％，Cl＝9.8％，柠檬酸钠＝2％；稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝9.6％，pH＝3.7，SO4＝6.4％，Cl＝8％，柠檬酸钠＝2％；稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝9.3％，pH＝3.8，SO4＝7.1％，Cl＝7％，柠檬酸钠＝2％；稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝8.6％，pH＝4，SO4＝8.9％，Cl＝5.3％，柠檬酸钠＝2％；稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝8.5％，pH＝4.1，SO4＝11％，Cl＝3.7％，柠檬酸钠＝2％)；稳定的亚铁产物包括来自FeSO4和FeCl2的亚铁的共混物：Fe＝8％，pH＝4.3，SO4＝12％，Cl＝2.4％，柠檬酸钠＝2％；从腐蚀测试4获得的结果呈现于下表15中。
表15腐蚀测试4
粗体：根据UN法规的腐蚀性
腐蚀测试1-4的结果汇总于下表16中。
表16腐蚀测试1-4的汇总
粗体：根据UN法规的腐蚀性
腐蚀测试的结果表明，根据基于UN危险货物测试方法标准的UN法规标准，包括来自FeSO4的亚铁在pH为4到5下的稳定的亚铁产物被归类为无腐蚀性的。腐蚀测试的结果表明，根据基于UN危险货物测试方法标准的UN法规标准，包括来自FeCl2的亚铁在pH为3.5到5.7下的稳定的亚铁产物由于超过了对铝金属的腐蚀极限而被归类为对铝金属具有腐蚀性。然而，根据基于UN危险货物测试方法标准的UN法规标准，包括来自FeCl2的亚铁在pH为3.5到5.7下的稳定的亚铁产物被归类为对钢金属具有腐蚀性。值得注意的是，所有混合产物均对铝金属具有腐蚀性。
在包含实例的前述公开中，已经描述了不同的程序和各种步骤。然而，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中阐述的程序的更广泛的范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变，并且可以实施另外的程序。

Claims (29)

1. 一种凝结剂组合物，其适于处理需要处理的流体，其中所述凝结剂组合物包括一种或多种凝结剂，所述一种或多种凝结剂包括至少一种稳定的亚铁产物，其中所述稳定的亚铁产物包括：i. 一种或多种含亚铁（Fe2+）化合物，所述一种或多种含亚铁化合物包含包括绿矾的硫酸亚铁；ii. 一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；以及iii. pH值为4.00到6.00；其中所述需要处理的流体包括硫化物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.10重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂，其中所述一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂维持所述凝结剂组合物的稳定性和/或防止所述凝结剂组合物中的所述亚铁化合物氧化，其中所述稳定的亚铁产物不包含Fe3+化合物，和其中，所述凝结剂组合物不包括任何可感知或杀生物有效量的过氧化氢。
2.根据权利要求1所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.10重量%到4.99重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
3.根据权利要求1所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.10重量%到3.00重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括大于5.0重量%的Fe。
5.根据权利要求1或2所述的凝结剂组合物，其中所述基于柠檬酸盐的稳定剂包括柠檬酸钠和/或柠檬酸三钠和/或柠檬酸。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的凝结剂组合物，其中所述凝结剂组合物包括纯碱。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括5.5重量%或更多的Fe。
8.根据权利要求1所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.20重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括2重量%到15重量%的Fe、0.1重量%到3.0重量%的柠檬酸盐。
10.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括6.0重量%或更多的Fe。
11.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括6.5重量%或更多的Fe。
12.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括7.0重量%或更多的Fe。
13.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括8.0重量%或更多的Fe。
14.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括9.0重量%或更多的Fe。
15.根据权利要求7所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括10.0重量%或更多的Fe。
16.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.30重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
17.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.40重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
18.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括0.50重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
19.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括1.00重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
20.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括2.00重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
21.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括2.50重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
22.根据权利要求8所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物包括3.00重量%到小于5.0重量%的所述基于柠檬酸盐的稳定剂。
23.根据权利要求1或2所述的凝结剂组合物，其中所述组合物进一步包括一种或多种非氧化性杀生物剂。
24. 根据权利要求1或2所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物通过包括如下步骤的方法产生：a. 提供包括亚铁离子的溶液；b. 如果所述溶液呈酸性，则中和游离酸；c. 如果存在高铁离子，将Fe3+离子还原为Fe2+离子；d. 通过添加纯碱增加所述溶液的pH；e. 过滤所述溶液；f. 向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；g. 将所述溶液的pH调节至最终目标；以及h. 在储存和/或使用之前过滤所述溶液，其中所述稳定的亚铁产物包括大于5.0重量%的Fe。
25. 根据权利要求1或2所述的凝结剂组合物，其中所述稳定的亚铁产物通过包括如下步骤的方法产生：a. 提供包括亚铁离子的溶液；b. 如果所述溶液呈酸性，则中和游离酸；c. 如果存在高铁离子，将Fe3+离子还原为Fe2+离子；d. 通过添加纯碱增加所述溶液的pH；e. 过滤所述溶液；f. 向所述溶液中添加一种或多种基于柠檬酸盐的稳定剂；g. 将所述溶液的pH调节至最终目标；以及h. 在储存和/或使用之前过滤所述溶液，其中所述稳定的亚铁产物包括2重量%到15重量%的Fe，0.1重量%到3.0重量%的柠檬酸盐。
26. 根据权利要求1或2所述的凝结剂组合物，其中所述至少一种稳定的亚铁产物包括2重量%到15重量%的Fe、0.1重量%到3.0重量%的柠檬酸盐，并且其中所述需要处理的流体包括至少1 mg/kg的硫化物浓度。
27. 根据权利要求26所述的凝结剂组合物，其中所述需要处理的流体包括至少5 mg/kg的硫化物浓度。
28.一种用于处理需要处理的流体的方法，其中所述方法包括添加有效量的至少一种根据权利要求1到27中任一项所述的凝结剂组合物，其中所述需要处理的流体包括硫化物。
29. 根据权利要求28所述的用于处理需要处理的流体的方法，其中所述方法包括：a.提供需要处理的流体；b. 向所述需要处理的流体中添加所述至少一种凝结剂组合物，所述凝结剂组合物包括所述至少一种稳定的亚铁产物，所述稳定的亚铁产物的量可有效处理所述需要处理的流体；以及c. 将所述需要处理的流体与所述一种或多种稳定的亚铁产物混合以实现对所述流体的处理。
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