技術領域:
本公開內容涉及過羧酸組合物和將具有降低的過氧化氫濃度的過酸組合物用于各種水處理,包括油氣田操作、和/或其他無菌處理的方法。本發明也涉及滑溜水(slickwater)組合物和基于凝膠的組合物,它們包含穩定的過羧酸組合物,以及它們在油氣田操作中的用途。在許多方面,過乙酸是優選的過酸并用過氧化物還原酶(例如過氧化氫酶(catalase))或過氧化物還原劑(例如金屬或強氧化劑)處理以基本上降低過氧化氫含量。處理方法特別適用于處理鉆井液(drillingfluids)、壓裂液(fracfluids)、回流水(flowbackwaters)和/或排放水(disposalwaters)來改善水條件、降低過氧化氫相關聯的氧化損害和/或降低細菌感染。
背景技術:
:已知過氧羧酸(也稱為過酸)以及混合的過氧羧酸體系在各種工業中用作抗微生物劑(antimicrobials)和漂白劑。過乙酸或過氧乙酸(PAA或POAA)(POAA/PAA、H2O2、H2O和AA的動態平衡混合物)已在食品和飲料工業中被用作快速起作用的“綠色”抗微生物劑。這樣的產品展示了對于氧化固體和改善水質的有益性質。此外,與其他可商購的殺生物劑(biocides)相比,過乙酸的使用產生了低的環境影響,這部分地歸因于它分解為無害組分(例如乙酸(AA)、氧、CO2和H2O)。參見例如名稱為“AntimicrobialPeracidCompositionswithSelectedCatalaseEnzymesandMethodsofUseinAsepticPackaging”的美國專利No.8,226,939,將其整體通過引用并入。也已經將過酸用于某些水處理應用。然而,它們在商業鉆井操作領域嚴重受限。參見例如名稱為“PeraceticAcidOil-FieldBiocideandMethod”的美國專利公開No.2010/0160449以及專利No.7,156,178,將其整體通過引用并入。然而,特定水處理應用顯示了在油和氣生產方法的幾個步驟期間使用過酸的困難,包括例如微生物效力和相容性的擔憂。例如,盡管過酸包括過乙酸是快速起作用的以及對生態友好的性質,但是它們的使用在水處理方法的用途方面存在許多限制。過酸的高劑量可能增加管道和設備中的腐蝕速率,這部分地歸因于過氧化氫(H2O2)的存在。而且,過酸/H2O2可能干擾油氣回收中水處理方法所需的功能性試劑的活性,包括減阻劑(frictionreducers)和增稠劑(thickeners),它們對于壓裂工藝經常是關鍵的。此外,過酸和過氧化氫容易由普通的天然生成的化學物質所淬滅,其可嚴重限制它們的實用性。仍然存在對增強的水處理方法的需求。例如,從微生物學角度看,微生物的緩和對于最小化對廢物的環境擔憂和避免體系污染、例如井或儲層變酸(souring)和/或受微生物影響的腐蝕(MIC)來說是關鍵的。因此,在鉆井和壓裂(fracking)步驟之前,處理水以限制將微生物引入到井或儲層中。這也起到防止微生物負面影響流體完整性的作用。此外,在排放前,處理回流水以遵守管理機構規定的環境限制。因此,本發明的目的是替代用于水處理的常規氧化性殺生物劑,諸如典型的平衡過乙酸、次氯酸鹽或次氯酸、和/或二氧化氯組合物。本發明進一步的目的是研發用于油氣回收中的水處理的方法,其提供有效抗微生物效力而與功能性試劑(包括例如減阻劑和增粘劑)沒有有害相互作用。本發明進一步的目的是研發組合物和方法,其使用經蒸餾、乙酰基供體的過水解(perhydrolysis)得到的不規則過酸(atypicalperacid),并優選使用過氧化物還原劑諸如金屬或強氧化劑,以改善過酸和過酸組合物的穩定性以及在大多數情況下的過酸的抗微生物效力(與單獨使用常規平衡過酸相比)。本發明進一步的目的是研發方法,所述方法使用過酸來處理鉆井和/或壓裂中所使用的水、以及處理計劃排放的水以產生含較低數量的微生物的更清潔的水。本發明更進一步的目的是組合物和方法,其使用過酸(即過乙酸)與過氧化物還原劑(諸如金屬或強氧化劑)或過氧化物還原酶(諸如過氧化氫酶)來減少H2O2以便最小化H2O2的負面影響。在又更進一步的方面,使用本發明的組合物和方法來最小化和/或消除利用過氧化物還原酶的鉆井和/或壓裂中所使用的水的處理中UV(例如陽光)的負面影響。根據下面的說明書結合附圖,本發明的其他目標、優點和特征將是顯而易見的。發明概述在一方面,本發明提供處理水的方法,所述方法包括:(a)用過氧化物還原劑處理過羧酸組合物以產生抗微生物組合物;(b)將所述抗微生物組合物提供給需要處理的水源以形成已處理的水源,其中所述已處理的水源包含(i)自最高約1000ppm的無機過氧化物還原劑,或者最高約1000ppm的過氧化物還原酶,(ii)約0wt-%至約1wt-%的過氧化氫;(iii)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22羧酸;以及(iv)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22過羧酸,其中所述過氧化氫與所述過酸的比例為約0:100至1:10重量比;以及(c)將所述已處理的水源引入到地下環境中或者對具有最小化的環境影響的所述已處理的水源進行排放。在進一步的方面,本發明提供處理水源的方法,所述方法包括:加入過羧酸和過氧化物還原劑到水源中以形成已處理的水源,所述已處理的水源中過氧化氫與過酸的比例為約0:100至1:10重量比,其中具有所述已處理的水源的應用溶液中的所述抗微生物組合物包含(i)小于約1000ppm的無機過氧化物還原劑,或者小于約1000ppm的過氧化物還原酶;(ii)約0wt-%至約1wt-%的過氧化氫;(iii)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22羧酸;以及(iv)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22過羧酸。在進一步的方面,所述已處理的水源減少過氧化氫引起的腐蝕并減少微生物誘導的腐蝕,并且其中所述抗微生物組合物不會干擾水源中出現的減阻劑、增粘劑、其他功能性成分,或其組合。在更進一步的方面,本發明提供具有抗微生物活性的水性水處理組合物,所述組合物包含:(a)產出水源;(b)約1ppm至約1000ppm的過氧化物還原酶;(c)約0wt-%到約1wt-%的過氧化氫;(d)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22羧酸;以及(e)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22過羧酸,其中所述水性水處理組合物不會干擾水源中出現的減阻劑、增粘劑、其他功能性成分或其組合,并且其中所述過氧化氫與所述過羧酸的比例為約0:100至1:10重量比。在更進一步的方面,本發明提供了具有抗微生物活性的水性水處理組合物,所述組合物包含:(a)產出水源;(b)約0wt-%到約1wt-%的過氧化氫;以及(c)約0.0001wt-%至約20.0wt-%的單一或混合的過羧酸,其中所述水性水處理組合物不會干擾水源中出現的減阻劑、增粘劑、其他功能性成分或其組合,并且其中所述過氧化氫與所述過羧酸的比例為約0:100至1:10重量比。在一方面,本發明提供了處理水的方法,所述方法包括:(a)用過氧化物還原劑處理過羧酸組合物以產生抗微生物組合物;(b)將所述抗微生物組合物提供給需要處理的水源以形成已處理的水源,其中所述抗微生物組合物和/或所述已處理的水源進一步包含UV-阻擋劑,并且其中所述已處理的水源包含(i)自最高約1000ppm的過氧化物還原酶,(ii)約0wt-%至約1wt-%的過氧化氫;(iii)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22羧酸;以及(iv)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22過羧酸,其中所述過氧化氫與所述過酸的比例為約0:100至1:10重量比;以及(c)將所述已處理的水源引入到地下環境中或者對具有最小環境影響的所述已處理的水源進行排放。在進一步的方面,本發明提供了處理水源的方法,所述方法包括:加入過羧酸和過氧化物還原酶到水源中以形成已處理的水源,所述已處理的水源中過氧化氫與過酸的比例為約0:100至1:10重量比,其中具有所述已處理的水源的應用溶液中的所述抗微生物組合物包含(i)小于約1000ppm的過氧化氫酶,(ii)約0wt-%至約1wt-%的過氧化氫;(iii)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22羧酸;(iv)約0.0001wt-%至約10.0wt-%的C1-C22過羧酸;以及(v)約0.00001wt-%至約5wt-%的所述UV-阻擋劑。在進一步的方面,所述已處理的水源減少了過氧化氫引起的腐蝕并減少了微生物誘導的腐蝕,并且其中所述抗微生物組合物不會干擾水源中出現的減阻劑、增粘劑、其他功能性成分,或其組合。盡管公開了多個實施方案,但是根據下面的詳細說明書,本發明的其他實施方案對于本領域普通技術人員來說將是顯而易見的,該說明書顯示和描述了本發明的例證性實施方案。因此,附圖和詳細說明書將被認為本質上是例證性的而不是限制性的。附圖簡要說明圖1-2顯示了本發明的實施方案,其中過酸與過氧化氫酶的使用降低了碳素鋼的腐蝕速率。圖3顯示了暴露于在各種壓裂水混合物中實現20ppm殘留POAA所需的不同濃度POAA2.5分鐘和5分鐘時間之后所產生的平均對數降低。圖4顯示了根據本發明實施方案在10分鐘接觸期之后PAA/H2O2和PAA/H2O2/過氧化氫酶組合物的殺生物效率。圖5顯示了根據本發明實施方案在60分鐘接觸期之后PAA/H2O2和PAA/H2O2/過氧化氫酶組合物的殺生物效率。圖6顯示了暴露于在壓裂水混合物中實現20ppm殘留POAA所需的不同濃度POAA2.5分鐘之后所產生的平均對數降低。圖7顯示了根據本發明實施方案暴露于在不同壓裂水混合物中的30ppm或40ppm的POAAEnviroSan(含有或不含過氧化氫酶)2.5分鐘之后所產生的平均對數降低。圖8顯示了根據本發明實施方案的EnviroSan測試物的過氧化氫酶處理的(以及未處理的)溶液中POAA的滴定數據。圖9顯示了根據本發明暴露于在不同壓裂水混合物中的30ppm的POAAEnviroSan(有或沒有過氧化氫酶預處理)2.5分鐘之后所產生的平均對數降低。圖10顯示了根據本發明暴露于在不同壓裂水混合物中的30ppm的POAAEnviroSan(有或沒有過氧化氫酶預處理)5分鐘之后所產生的平均對數降低。圖11顯示了暴露于在不同壓裂水混合物中的30ppm的POAAEnviroSan(有或沒有過氧化氫酶)5分鐘之后所產生的平均對數降低,該水混合物在微生物測試之前超過1小時用500ppm的Envirosan產品進行了預處理。圖12顯示了根據本發明實施方案將綠膿桿菌(P.aeruginosa)培養物加入到不同壓裂水混合物中后2.5、5和60分鐘時所存在的對數存活菌。圖13顯示了相對于僅PAA的增加的水平的暴露于各種壓裂水混合物中含過氧化氫酶的30ppmPAA2.5和5分鐘后所產生的平均對數降低。圖14顯示了根據本發明實施方案的POAA與H2O2的比例對POAA穩定性的影響。圖15-16顯示了根據本發明在處理水中加入過氧化氫酶對過酸穩定性的影響。圖17顯示了根據本發明實施方案混合的過酸抗微生物效力與混合水源的協同效應。圖18顯示了根據本發明實施方案用于凝膠壓裂液的凝膠形成的過酸和過氧化氫酶組合物的相容性。圖19顯示了根據本發明實施方案由于將它們組合以產生還原的過氧化物過酸組合物的過程的過酸和過氧化氫酶組合物的相容性。圖20顯示了根據本發明實施方案各種經預處理的污染水源對過酸組合物穩定性的影響。圖21顯示了根據本發明實施方案的POAA組合物穩定性的差異。圖22顯示了用無機金屬過氧化物還原劑處理過的過酸組合物中POAA分解的差異,其中過酸組合物具有不同的過氧化氫濃度。圖23顯示了在鉑過氧化物還原劑存在下的POAA濃度的損失率。圖24顯示了根據本發明實施方案用鉑過氧化物還原劑(含有/不含過氧化氫酶過氧化物還原酶試劑)處理的POAA組合物的分解。圖25顯示了根據本發明實施方案用各種金屬催化劑(例如過氧化物還原劑)處理的過酸組合物中POAA和過氧化氫的分解。圖26-27顯示了根據本發明實施方案在CoMo過氧化物還原劑存在下作為時間的函數的POAA損失(圖26)和過氧化氫損失(圖27)。圖28-29顯示了根據本發明實施方案在NiW過氧化物還原劑存在下作為時間的函數的POAA損失(圖28)和過氧化氫損失(圖29)。圖30-33顯示了根據本發明實施方案在NiMo過氧化物還原劑存在下作為時間的函數的POAA損失(圖30、32、33)和過氧化氫損失(圖31-33)。圖34-37顯示了根據本發明實施方案在Mo過氧化物還原劑存在下作為時間的函數的POAA損失(圖34、36、37)和過氧化氫損失(圖35-37)。將引用附圖對本發明的各種實施方案進行詳細描述,其中類似的附圖標記在全部幾種視圖中代表同樣的部件。提及各種實施方案并不會限制發明范圍。本文提供的附圖并不是對根據本發明的各種實施方案的限制,而是用于本發明的例證性說明。發明詳述本公開內容涉及用于水處理的含有較低至基本上沒有過氧化氫的過酸組合物。特別地,提供了用過氧化物還原劑(諸如金屬或強氧化劑)進行了處理以從過氧羧酸減少和/或消除過氧化氫的過氧羧酸,以及用它來處理各種水源的用于油氣回收中的方法。本文公開的方法和組合物具有優于用于水處理和/或其他抗微生物處理的常規過酸組合物的許多優點。例如,根據本文公開的方法,用過氧化物還原劑(或者基本上降低過氧化氫含量的其他方式)處理了的過酸組合物具有顯著更低水平的氧化劑過氧化氫。有利地,與未處理的過酸組合物相比,過氧化氫的減少和/或消除提供改善的抗微生物效力,消除與水處理中使用的減阻劑和其他功能性成分的有害相互作用,和/或降低消除時已處理水對環境的影響。此外,已處理的過酸組合物具有極大降低的析氣(offgassing)可能性并持續防止井和儲層變酸以及防止受微生物影響的腐蝕。本文公開了本發明的這些和其他優點。本發明的實施方案不限于特定的過氧羧酸組合物(優選用過氧化物還原劑(諸如金屬或強氧化劑)進行了處理以減少過氧化氫)和使用其的方法,它們可以變化并被本領域技術人員所理解。還應當明白的是,本文使用的所有術語僅是為了描述特定實施方案,并不打算以任何方式或范圍進行限制。例如,所有單位、前綴和符號可以以其SI可接受的形式表示。說明書中記載的數值范圍包括限定該范圍的數值并包括所限定范圍內的每一個整數。應當指出,除非文中明顯指示相反,用于本說明書和所附權利要求書的單數形式“一”、“一個”、“一種”、“該”和“所述”包括復數指示。因此,例如,對含“化合物”的組合物的指代包括具有兩種或更多種化合物的組合物。還應當指出,術語“或”通常按其包括“和/或”的意義使用,除非文中明顯指示相反。為了可以更容易理解本發明,首先定義某些術語。除非另外定義,本文使用的所有技術和科學術語具有本發明實施方案所屬
技術領域:
的普通技術人員所通常理解的同樣含義。可以不經過度實驗而在本發明實施方案的實施中使用與本文所描述的那些相類似的、改性的或者等價的許多方法和材料,本文描述了優選的材料和方法。在描述和要求保護本發明的實施方案時,將根據下面闡述的定義使用以下術語。在本公開內容全文中,以范圍形式呈現本發明的多個方面。應當明白的是,范圍形式的描述僅僅是為了方便和簡潔,而不應當被解釋為對發明范圍的硬性限制。因此,應當認為范圍描述已經具體公開了該范圍內的所有可能的子范圍以及單個的數值。例如,如從1到6的范圍的描述應當被認為已經具體公開了該范圍內的子范圍諸如1到3、1到4、1到5、2到4、2到6、3到6等等,以及單個數值例如1、2、3、4、5和6。無論范圍的寬度如何都適用。本文所使用的術語“約”是指數值量方面可能發生的偏差,例如,由于現實世界中用于制造濃縮物或應用溶液的典型測量和液體處理程序;由于這些程序中的不經意的誤差;由于用來制造所述組合物或實施所述方法的成分的制造、來源或純度方面的差異等等。術語“約”還涵蓋由于源于特定初始混合物的組合物的不同平衡條件而不同的量。不論是否通過術語“約”修飾,權利要求包括該數量的等同方式。本文使用的術語“清潔”是指進行或輔助污物清除、漂白、微生物群體的減少或其組合。為了本專利申請的目的,當微生物群體減少至少約50%或顯著高于使用水洗滌所獲得的結果時,則實現微生物的成功減少。微生物群體的較大量減少提供較高的保護水平。本文使用的“基本上由...組成”是指方法和組合物可包括額外的步驟、組分、成分等等,但是只有當所述額外步驟、組分和/或成分不會實質上改變所要求保護的方法和組合物的基本特征和新特征時。要明白的是,本文描述的本發明的方面和實施方案包括“由方面和實施方案組成”和/或“基本上由方面和實施方案組成”。本文使用的術語“消毒劑(disinfectant)”是指使用A.O.A.C.UseDilutionMethods,OfficialMethodsofAnalysisoftheAssociationofOfficialAnalyticalChemists,955.14段和應用章節,第15版,1990(EPA指南91-2)描述的程序殺死所有營養細胞、包括最公認的致病微生物的試劑。本文使用的術語“高水平消毒”或“高水平消毒劑”是指以下化合物或組合物:除高水平細菌孢子之外,其殺死基本上所有有機體,并且用食物與藥品管理局批準作為滅菌劑(sterilant)投入市場的化學殺菌劑(chemicalgermicide)來實現。本文使用的術語“中等水平消毒”或“中等水平消毒劑”是指用被環境保護局(EPA)登記為殺結核菌劑的化學殺菌劑殺死分枝桿菌、大多數病毒和細菌的化合物或組合物。本文使用的術語“低水平消毒”或“低水平消毒劑”是指用被EPA登記為醫院消毒劑的化學殺菌劑殺死一些病毒和細菌的化合物或組合物。本文使用的術語“不含”、“沒有”、“基本上沒有”或“基本上不含”是指組合物、混合物或成分不含特定化合物,或者沒有對其加入特定化合物或含特定化合物的化合物。根據本發明,根據實施方案減少和/或消除過氧化氫提供不含或基本上不含過氧化氫的組合物。如果由于污染和/或使用最低量的組合物、混合物或成分而存在特定化合物的話,化合物的量應當少于約3wt-%。更優選地,化合物的量少于2wt-%,少于1wt-%,以及最優選化合物的量少于0.5wt-%。本文使用的術語“微生物(microorganism)”是指任何的非細胞或單細胞(包括菌落)有機體。微生物包括所有原核生物。微生物包括細菌(包括藍細菌)、孢子、地衣、真菌、原生動物、朊病毒、類病毒、病毒、噬菌體和一些藻類。本文使用的術語“微生物(microbe)”和微生物(microorganism)同義。本文使用的術語“混合的”或“混合物”在與“過羧酸組合物”、“過羧酸”、“過氧羧酸組合物”或“過氧羧酸”關聯而使用時,是指包括多于一種過羧酸或過氧羧酸的組合物或混合物。本文所用的術語“衛生消毒劑(sanitizer)”是指將細菌污染物的數目減少至由公共健康要求所判定的安全水平的試劑。在一個實施方案中,用于本發明的衛生消毒劑將提供至少99.999%的減少(5-log數量級的減少)。可以使用在GermicidalandDetergentSanitizingActionofDisinfectants,OfficialMethodsofAnalysisoftheAssociationofOfficialAnalyticalChemists,960.09段和應用章節,第15版,1990(EPA指南91-2)中列出的程序評估這些減少。按照該參考文獻,衛生消毒劑應在室溫25±2℃下30秒內對幾種試驗有機體提供99.999%的減少(5-log減少)。抗微生物的“-殺”或“-抑制”活性的差別(即描述效力程度的定義),以及用于測定該效力的官方實驗室規程,對于理解抗微生物劑和組合物的關聯性而言是需要考慮的事項。抗微生物組合物可以影響兩類微生物細胞損害。第一種為導致完全的微生物細胞破壞或喪失能力的致死的不可逆轉的作用。第二類細胞損害為可逆的,使得如果不對該有機體施用所述的試劑,那么它能夠再次增殖。前者稱作殺微生物劑(microbiocidal),而后者稱作抑制微生物劑(microbistatic)。根據定義,衛生消毒劑和消毒劑為提供抗微生物或殺微生物活性的試劑。相比之下,防腐劑(preservative)一般描述為抑制劑或抑制微生物組合物。本文使用的用于根據本發明的處理的術語“水”包括各種來源,例如新鮮水、池塘水、海水、咸水或鹽水來源(brinesource)、半咸水、再循環水,等等。也應明白水任選地包括新鮮水和再循環水源(例如“產出水”)這兩者,以及用于根據本發明的處理的水的任意組合。本文使用的“重量百分比”、“wt-%”、“按重量計的百分比”、“%按重量計”和它們的變型是指按物質的重量除以組合物的總重量并乘以100計算出的物質濃度。應該理解的是,在此使用的“百分比”、“%”等旨在與“重量百分比”、“wt-%”等同義。發明實施方案本發明一般涉及過氧化物還原劑(諸如金屬或強氧化劑)用于與過酸組合物一起使用的用途。本發明使用過氧化物還原劑與過酸組合物用于油氣回收領域的水處理中。本發明進一步涉及使用額外的方法來從過酸減少和/或消除過氧化氫以為過酸組合物提供類似的益處。根據本發明,產生極低過氧化氫與過酸比例的額外方法是類似地有益的并適于使用,包括2012年10月5日提交的名稱為“StablePeroxycarboxylicAcidCompositionsandUsesThereof”的美國臨時專利申請序列號No.61/710,631以及轉換申請序列號No._________中所公開的那些,將其整體通過引用并入本文。這些可包括,例如,經蒸餾以回收極低過氧化氫過酸混合物的平衡過酸組合物,用于過氧化氫分解的其他催化劑(例如仿生絡合物(biomimeticcomplexes))和/或使用過酸前體(例如帶有C1-C8碳鏈長度范圍的烷基離去基團的酯(如甘油三乙酸酯)和酰胺)的過水解,來獲得具有極低過氧化氫的過酸。組合物本發明的組合物可包含、由如下物質組成和/或基本上由如下物質組成:具有低過氧化氫與過酸比例的過酸組合物。在一方面,過酸組合物具有濃縮組合物中的約0:100至約1:10的過氧化氫與過酸比例,優選約0.5:100至約1:100的比例,更優選約1:100至1:10的比例。本發明的組合物可包含、由如下物質組成和/或基本上由如下物質組成:用來獲得生成的具有低過氧化氫與過酸比例的過酸組合物的過酸組合物和過氧化物還原劑。在平衡化學中存在在組合物中過酸、相應羧酸、過氧化氫和水之間的動態平衡。例如,過乙酸組合物在水性市售制劑中進一步包括乙酸、過氧化氫和水。因此,本發明的組合物可進一步包含、由如下物質組成和/或基本上由如下物質組成:過酸組合物、羧酸、過氧化氫和過氧化物還原劑。在其他方面,組合物中使用了額外的功能性成分,例如減阻劑、腐蝕抑制劑、增粘劑和/或額外的抗微生物劑。在其他方面,組合物中不使用額外的功能性成分。過氧化物還原酶在本發明的一方面,使用過氧化物還原劑來減少和/或消除抗微生物過酸組合物中過氧化氫的濃度。在一些方面,過氧化物還原劑是過氧化物還原酶。在本發明的一方面,使用過氧化氫酶或過氧化物酶來減少和/或消除抗微生物過酸組合物中過氧化氫的濃度。酶催化過氧化氫分解成水和氧氣。有利地,過氧化氫(強氧化劑)的減少和/或消除導致用于水處理源(例如水源)的其他添加劑不會被降解或使其不相容。用于增強或改性鉆井、回收和生產應用中使用的水性流體的特征的各種添加劑有被過氧化氫的氧化效應降解的風險。這些可包括例如商業鉆井、完井(wellcompletion)和增產(stimulation)、或者生產應用中所使用的減阻劑、阻垢劑和增粘劑。根據本發明可使用過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)的各種來源,包括:動物來源諸如分離自牛肝的牛過氧化氫酶;分離自包括產黃青霉、點青霉和黑曲霉等真菌的真菌過氧化氫酶;植物來源;細菌來源諸如金黃色葡萄球菌及其遺傳變異和修飾。在本發明的一方面,利用真菌過氧化氫酶來減少過酸組合物的過氧化氫含量。過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)可以各種形式商購,包括液體和噴霧干燥形式。可商購的過氧化氫酶含有活性酶以及增強酶穩定性的額外成分兩者。一些示例性可商購的過氧化氫酶包括GenencorCA-100和CA-400,以及MitsubishiGasandChemical(MGC)ASCsuperG和ASCsuper200。合適過氧化氫酶的更多描述披露于且通過引用將它們整體并入本文:美國專利公開No.2012/0321510和美國專利No.8,241,624、8,231,917和8,226,939,通過引用將它們整體并入本文。在本發明的一方面,過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)具有分解過氧化氫的高能力。在一些方面,本發明中使用的過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)包括具有分解過氧化氫的高能力的酶。在一些實施方案中,該酶能夠在15分鐘內降解過酸組合物中至少約500ppm的過氧化氫。在其他的方面,在本發明中使用的酶包括具有在低濃度下分解過氧化氫的高能力的過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)。在一些實施方案中,在15分鐘內降解過酸組合物中500ppm過氧化氫所需的酶濃度小于200ppm、小于100ppm和小于50ppm。有利地,自氧化性組合物的過氧化氫的減少或消除排除了由氧化劑引起的各種危害。特別地,將過氧化氫酶(或其他過氧化物還原酶試劑)與過酸組合物一起使用提供增強的抗微生物益處而不會引起與常規氧化劑(例如過乙酸、次氯酸鹽或次氯酸、和/或二氧化氯)相關聯的損害諸如腐蝕。也可使用過氧化物酶(或其他過氧化物還原酶試劑)來分解來自過酸組合物中的過氧化氫。盡管過氧化物酶主要起到使得基底能夠被過氧化氫氧化的作用,但是它們也適于有效降低組合物中的過氧化氫與過酸的比例。根據本發明可使用過氧化物酶(或其他過氧化物還原酶試劑)的各種來源,包括例如動物來源、真菌過氧化物酶及其遺傳變異和修飾。過氧化物酶可以各種形式商購,包括液體和噴霧干燥形式。可商購的過氧化物酶含有活性酶以及增強酶穩定性的額外成分這兩者。在一些實施方案中,過氧化物還原酶能夠降解過酸組合物中過氧化氫初始濃度的至少約50%。優選地,酶以足夠降低過酸組合物中過氧化氫濃度至少超過約50%,更優選至少約60%,至少約70%,至少約80%,至少約90%的量提供。在一些實施方案中,酶降低了過酸組合物中過氧化氫濃度超過90%。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明的一方面,過氧化物還原酶適于使用并對大范圍的溫度具有耐受性,包括水處理應用中的溫度范圍,其可以在約0-180℃的范圍。盡管溫度和其他環境條件可能影響酶的穩定性,但是合適的過氧化物還原酶在這樣的儲存和/或應用溫度下至少約10分鐘、優選至少約1小時、更優選至少約24小時將保持其至少50%的活性。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明進一步的方面,本文描述的過氧化物還原酶具有水處理應用中出現的pH范圍的耐受性。水處理應用中的乙酸水平(或其他羧酸)可以在以百萬分之幾份(ppm)乙酸或其他羧酸計的大范圍。溶液將具有大于約0至約10的相應pH范圍。合適的過氧化物還原酶在這樣的乙酸或其他羧酸溶液中超過約10分鐘、優選至少約1小時、更優選至少約24小時將保持其至少50%的活性。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明的一方面,過氧化物還原酶存在于水處理的應用溶液和過酸組合物中,其量足以在至少數小時內,優選少于10小時內,優選少于5小時內,優選少于4小時內,還更優選少于1小時內降低來自過酸組合物的過氧化氫的濃度到足夠降低的或消除的濃度。在本發明的一方面,過氧化物還原酶存在于水處理的應用溶液和過酸組合物中,其量足以在約10分鐘內,優選約5分鐘內,優選約2至5分鐘內,更優選約1分鐘內降低來自過酸組合物的過氧化氫的濃度至少50%,。酶的濃度范圍將依賴于時間量而變化,在所述時間量內自過酸組合物中去除過氧化氫的50%。在發明的某些方面,過氧化物還原酶存在于包括待處理水源的應用溶液組合物中,其量為至少約0.5ppm,優選約0.5ppm和約1000ppm之間,優選約0.5ppm和約500ppm之間,優選約0.5ppm和100ppm之間,更優選約1ppm和約100ppm之間。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。所利用的酶可以在應用溶液組合物中自由浮動,意指酶是組合物的一部分,而不與表面結合。備選地,酶可以固定在表面上,所述表面以如下方式與應用溶液組合物流體連通,所述方式允許酶與來自過酸組合物的過氧化氫相互作用且分解過氧化氫。經固定的酶可以比非結合的可溶性酶更穩定。經固定的酶還顯示了增加的熱和pH穩定性,這可能是由于基底(substrate)提供的針對突然的熱和pH變化的保護。經固定的酶還具有能夠容易地從組合物的其余部分中去除的優點。經固定的酶可以包括與基底結合的可溶性酶。基底的例子可以包括聚氨酯泡沫、聚丙烯酰胺凝膠、聚乙烯馬來酸酐凝膠、聚苯乙烯馬來酸酐凝膠、纖維素、硝化纖維素、硅橡膠樹脂、多孔玻璃、大孔玻璃膜、玻璃珠、活性粘土、沸石、氧化鋁、硅石、硅酸鹽及其他有機和無機基底。酶可以以各種方式與基底結合,所述方式包括載體共價結合、交聯、物理吸附、離子結合和捕獲(entrapping)。在一方面,將過氧化物還原酶加入到過酸應用溶液中而不是濃縮的過酸組合物中。不限制于作用機制,過氧化物還原酶試劑的使用是優選將其加入到非濃縮的過酸組合物中以維持活力和試劑的過氧化物還原能力。例如,在一方面,將濃縮的過酸組合物(例如約10wt-%或更多的過酸,或者約15wt-%或更多的過酸)稀釋到水源中,其后加入過氧化物還原酶試劑。在一方面,稀釋水源可以是根據本發明需要處理的水源。另一方面,稀釋水源可以是過酸組合物的應用溶液(或者較低濃縮的過酸組合物),用于隨后加料到根據本發明需要處理的水源中。過氧化物無機還原劑在本發明的一方面,使用過氧化物還原劑來降低和/或消除抗微生物過酸組合物中過氧化氫的濃度。在一些方面,過氧化物還原劑是無機過氧化物還原劑。在本發明的一方面,試劑是金屬和/或強氧化劑。金屬催化過氧化氫分解為水和氧氣。進一步地,金屬催化平衡中的過酸的分解。不限于特定發明機制,由過氧化物還原劑所催化的平衡過酸組合物的過氧化氫和過酸的分解有益地產生加速的氧化反應,其引起了增加的或增強的抗微生物效力。有利地,過氧化氫(例如氧化劑)的減少和/或消除進一步導致用于水處理源(例如水源)的其他添加劑不會被降解或使其不相容。這是很關鍵的,因為用于增強或改性鉆井、回收和/或生產應用中使用的水性流體的特征的各種添加劑有被過氧化氫的氧化效應降解的風險。這些可包括例如商業鉆井、完井和增產、或者生產應用中所使用的減阻劑、阻垢劑和增粘劑。根據本發明的一方面,自過酸組合物的過氧化氫的明顯減少減少或消除這些相容性和/或降解的擔憂。在一方面,過氧化物還原劑是金屬、金屬的組合和/或金屬化合物。用作過氧化物還原劑(例如分解試劑)的合適金屬的例子包括重金屬。在進一步的方面,根據本發明可利用金屬氧化物。例如,合適的金屬包括鉑、鈀、鉍、錫、銅、錳、鐵、鎢、鋯、釕、鈷、鉬、鎳、鐵、銅和/或錳。在優選的方面,金屬包括鉑、鎢、鋯、釕、鈷、鉬、鎳、鐵、銅和/或錳。在用于鉆井、回收和/或生產應用的野外操作的進一步優選的方面,金屬包括鐵、銅和/或錳。在本發明進一步的方面,可利用金屬的組合作為過氧化物還原劑。在一方面,過氧化物還原劑是強氧化劑。不限于本發明的組合物和/或方法的特定作用機制,氧化劑具有比過氧化氫更高的氧化電位,有利地使得氧化劑過氧化氫分解。用作過氧化物還原劑的合適強氧化劑的例子包括鹵族陰離子、鹵鹽和/或鹵源,包括例如溴化物和/或溴,碘化物和/或碘,氯化物和/或氯,氟化物和/或氟等等。在特定方面,過氧化物還原劑是氯源,包括例如次氯酸鹽或次氯酸鈉、二氧化氯等等。在發明的進一步的方面,試劑不是UV-敏感的。在發明進一步的方面,金屬和/或強氧化劑具有分解過氧化氫的高能力。在一些方面,過氧化物還原劑能夠在15分鐘內降解過酸組合物中至少約500ppm的過氧化氫。在其他方面,金屬和/或強氧化劑也具有在低濃度下分解過氧化氫的高能力。在一些實施方案中,在15分鐘內降解過羧酸組合物中500ppm過氧化氫所需的金屬和/或強氧化劑的濃度是小于200ppm,小于100ppm,以及小于50ppm。有利地,來自氧化性組合物的過氧化氫的減少或消除排除了在用于鉆井、回收和/和生產應用(以及根據本發明的方法所提出的其他應用)的各種野外操作中由氧化劑引起的各種危害。特別地,將過氧化物還原劑與過酸組合物一起使用提供增強的抗微生物益處而不會引起與常規氧化劑(例如過乙酸、次氯酸鹽或次氯酸、和/或二氧化氯)相關聯的損害諸如腐蝕。在進一步的方面,過氧化氫的減少也有利于凝膠壓裂液中凝膠形成的穩定性。不限于本發明的機制,過酸組合物中過氧化氫的減少有利地使得凝膠壓裂液維持凝膠一段足夠的時間(在它于地下環境中分裂之前)。在一些方面,根據本發明的過酸組合物中過氧化氫的減少提供合適水平的過氧化物,約1ppm至約50ppm,約1ppm至約25ppm,或優選約5ppm至約15ppm以維持穩定的凝膠壓裂液一段延長的時間。在一方面,過氧化物還原劑優先分解來自過酸組合物的過氧化氫(例如,與過氧化氫相比,更高百分比的過酸濃度保留在已處理的過酸組合物中)。不限制根據本發明適用的過氧化物還原劑的范圍,在一方面,試劑優先減少過氧化氫超過過酸。在進一步的方面,試劑減少至少約2:1或者更高比例的過氧化氫比過酸。在進一步的方面,試劑減少至少約1.5:1或者更高比例的過氧化氫比過酸。在一些實施方案中,過氧化物還原劑能夠降解過酸組合物中的過氧化氫初始濃度的至少約50%。優選地,試劑以足以降低過酸組合物的過氧化氫濃度至少超過約50%,更優選至少約60%,至少約70%,至少約80%,或至少約90%的量提供。在一些實施方案中,過氧化物還原劑降低過酸組合物的過氧化氫濃度超過約90%。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在發明的一方面,過氧化物還原劑適于使用并對大范圍的溫度具有耐受性,包括水處理應用中的溫度范圍,其可以在約0-180℃的范圍。盡管溫度和其他環境條件可能影響試劑的穩定性,但是合適的過氧化物還原劑將在這樣的儲存和/或應用溫度下至少約10分鐘、優選至少約1小時、更優選至少約24小時保持其至少50%的活性。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明進一步的方面,本文描述的過氧化物還原劑具有水處理應用中出現的pH范圍的耐受性。水處理應用中的乙酸水平(或其他羧酸)可以在以百萬分之幾份(ppm)乙酸或其他羧酸計的大范圍。溶液將具有大于0至約10的相應pH范圍。合適的過氧化物還原劑在這樣的乙酸或其他羧酸溶液中超過約10分鐘、優選至少約1小時、更優選至少約24小時將保持其至少50%的活性。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明的一方面,過氧化物還原劑存在于水處理的應用溶液和過酸組合物中,其量足以在至少數小時內,優選少于10小時內,優選少于5小時內,優選少于4小時內,更優選少于1小時內降低來自過酸組合物的過氧化氫的濃度。在本發明的一方面,過氧化物還原劑存在于水處理的應用溶液和過酸組合物中,其量足以在約10分鐘內,優選約5分鐘內,優選約2至5分鐘內,更優選約1分鐘內降低來自過酸組合物的過氧化氫的濃度至少50%。試劑的濃度范圍將依賴于時間而變化,在所述時間內自過酸組合物去除過氧化氫的50%。在發明的某些方面,過氧化物還原劑存在于包括待處理水源的應用溶液組合物中,其量為至少約0.5ppm,優選約0.5ppm和約1000ppm之間,優選約0.5ppm和約500ppm之間,優選約0.5ppm和100ppm之間,更優選約1ppm和約100ppm之間。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。所使用的過氧化物還原劑可以在應用溶液組合物中自由浮動,意指試劑是組合物的一部分,而不與表面結合。備選地,過氧化物還原劑可以固定在表面上,所述表面以如下方式與應用溶液組合物流體連通,所述方式允許試劑與來自過酸組合物的過氧化氫相互作用且分解過氧化氫。在一些方面,經固定的試劑可以比非結合的可溶性試劑更穩定。在一些方面,經固定的試劑還可具有增加的熱和pH穩定性,這可能是由于基底提供的針對突然的熱和pH變化的保護。經固定的試劑還具有能夠容易地從組合物的其余部分中去除的優點。經固定的試劑可以包括與基底結合的試劑。基底的例子可以包括例如沸石、聚氨酯泡沫、聚丙烯酰胺凝膠、聚乙烯馬來酸酐凝膠、聚苯乙烯馬來酸酐凝膠、纖維素、硝化纖維素、硅橡膠樹脂、多孔玻璃、大孔玻璃膜、玻璃珠、活性粘土、沸石、氧化鋁、硅石、硅酸鹽及其他有機和無機基底。過氧化物還原劑可以以各種方式與基底結合,所述方式包括載體共價結合、交聯、物理吸附、離子結合和捕獲。在一方面,將過氧化物還原劑加入到過酸應用溶液中而不是濃縮的過酸組合物中。不限制于作用機制,過氧化物還原劑的使用是優選加入到非濃縮的過酸組合物中以維持活力和試劑的過氧化物還原能力。例如,一方面,將濃縮的過酸組合物(例如約10wt-%或更多的過酸,或者約15wt-%或更多的過酸)稀釋到水源中,其后加入過氧化物還原劑。在一方面,稀釋水源可以是根據本發明需要處理的水源。另一方面,稀釋水源可以是過酸組合物的應用溶液(或者較低濃縮的過酸組合物),用于隨后加料到根據本發明需要處理的水源中。過酸在一些方面,出于抗微生物效力的目的,在用于水處理的組合物中包含過酸。本文使用的術語“過酸”也可稱為“過羧酸”或“過氧酸”。磺基過氧羧酸、磺化過酸和磺化過氧羧酸也包括在本文使用的術語“過酸”中。術語“磺基過氧羧酸”、“磺化過酸”或“磺化過氧羧酸”是指磺化羧酸的過氧羧酸形式,如美國專利No.8,344,026和美國專利公開No.2010/0048730和2012/0052134中所披露的,每一篇都整體通過引用并入本文。如本領域技術人員所理解的,過酸是指羧酸中羥基的氫被羥基取代的酸。氧化過酸在本文中也可被稱為過氧羧酸。過酸包括通式為R-(COOOH)n的任何化合物,其中R可以是氫、烷基、烯基、炔、酰基(acylic)、脂環基、芳基、雜芳基、或雜環基,n是1、2或3,并通過用過氧加在母體酸前命名。優選R包括氫、烷基或烯基。術語“烷基”、“烯基”、“炔”、“酰基”、“脂環基”、“芳基”、“雜芳基”、或“雜環基”如本文所定義。本文使用的術語“烷基”包括具有1-22個碳原子的直鏈或分支飽和脂肪族烴鏈,例如、如甲基、乙基、丙基、異丙基(1-甲基乙基)、丁基、叔丁基(1,1-二甲基乙基)等。術語“烷基(alkyl)“或“烷基(alkylgroup)”也指具有一個或多個碳原子的飽和烴,包括直鏈烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等),環狀烷基(或“環烷基”或“脂環”或“碳環”基團)(例如,環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基等),支鏈烷基(例如,異丙基、叔丁基、仲丁基、異丁基等)以及烷基取代的烷基(例如,烷基取代的環烷基和環烷基取代的烷基)。除非另有規定,術語“烷基”既包括“未取代的烷基”又包括“取代的烷基”。本文使用的術語“取代的烷基”是指具有取代基的烷基,該取代基替代烴主鏈的一個或多個碳上的一個或多個氫。此類取代基可以包括,例如,烯基,炔基,鹵基,羥基,烷基羰氧基,芳基羰氧基,烷氧基羰氧基,芳氧基,芳氧基羰氧基,羧酸酯,烷基羰基,芳基羰基,烷氧基羰基,氨基羰基,烷基氨基羰基,二烷基氨基羰基,烷基硫代羰基,烷氧基,磷酸酯,膦酸酯基(phosphonato),次磷酸酯基(phosphinato),氰基,氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基),酰氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基),亞氨基,巰基,烷基硫代,芳基硫代,硫代羧酸酯,硫酸酯,烷基亞磺酰基,磺酸酯,氨磺酰基,亞磺酰氨基,硝基,三氟甲基,氰基,疊氮基,雜環,烷芳基或芳族(包括雜芳族)基團。術語“烯基”包括具有2-12個碳原子的不飽和脂肪族烴鏈,例如,如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基等。上述烷基或烯基可以在末端上由雜原子例如如氮、硫或氧原子取代,形成氨基烷基、氧烷基或硫代烷基,例如氨基甲基、硫代乙基、氧丙基等。類似地,上述烷基或烯基可以在鏈中被雜原子間斷,形成烷基氨基烷基、烷基硫代烷基或烷氧基烷基,例如甲基氨基乙基、乙基硫代丙基、甲氧基甲基等。進一步地,本文使用的術語“脂環”包括包含3-8個碳原子的任何環狀烴基。合適的脂環基團的例子包括環丙基(cyclopropanyl)、環丁基(cyclobutanyl)、環戊基(cyclopentanyl)等。術語“雜環”包括類似于碳環基團的任意閉環結構,其中環中的一個或多個碳原子是除碳以外的元素(雜原子),例如,氮、硫或氧原子。雜環基可以是飽和或不飽和的。合適的雜環基的例子包括,例如,氮丙啶,氧化乙烯(環氧化物、環氧乙烷),硫雜環丙烷(環硫化物),雙環氧乙烷,吖丁啶,氧雜環丁烷,硫雜環丁烷,二氧雜環丁烷,二硫雜環丁烷,二硫環丁烯(dithiete),四氫吡咯(azolidine),吡咯烷,吡咯啉,氧雜環戊烷,二氫呋喃和呋喃。合適的雜環基團的更多例子包括衍生自四氫呋喃、呋喃、噻吩、吡咯烷、哌啶、吡啶、吡咯、甲基吡啶、香豆素(coumaline)等的基團。根據本發明,烷基、烯基、脂環基團和雜環基團可以未被取代或由下述基團取代:例如芳基、雜芳基、C1-4烷基、C1-4烯基、C1-4烷氧基、氨基、羧基、鹵素、硝基、氰基、--SO3H、膦酰基或羥基。當烷基、烯基、脂環基團或雜環基團被取代時,優選的取代是C1-4烷基、鹵素、硝基、酰胺基、羥基、羧基、磺基或膦酰基。在一個實施方案中,R包括由羥基取代的烷基。術語“芳基”包括芳香族烴基,包括稠合芳環,例如苯基和萘基。術語“雜芳基”包括具有至少一個雜原子(例如,如氮、氧、磷或硫)的雜環芳香族衍生物,并且包括例如呋喃基、吡咯基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、咪唑基、噻唑基、異噁唑基、吡唑基、異噻唑基等。術語“雜芳基”還包括其中至少一個環是芳香族的稠環,例如,如吲哚基、嘌呤基、苯并呋喃基等。根據本發明,芳基和雜芳基基團可以是未被取代的或在環上被下述基團取代:例如芳基、雜芳基、烷基、烯基、烷氧基、氨基、羧基、鹵素、硝基、氰基、--SO3H、膦酰基或羥基。當芳基、芳烷基或雜芳基被取代時,優選的取代是C1-4烷基、鹵素、硝基、酰胺基、羥基、羧基、磺基或膦酰基。在一個實施方案中,R包括被C1-4烷基取代的芳基。適用的過酸包括任何過氧羧酸,包括不同長度的過氧羧酸和過羧酸(例如C1-22),其可以由上述羧酸和過氧化氫之間的酸催化的平衡反應進行制備。過氧羧酸還可以通過醛的自氧化或通過過氧化氫與酰基氯、酸氫化物、羧酸酸酐或醇鈉的反應進行制備。備選地,過酸可通過非平衡反應進行制備,其可原位產生進行使用,例如名稱為“InSituGenerationofPeroxycarboxylicAcidsatAlkalinepH,andMethodsofUseThereof”的美國專利公開No.2012/0172440和2012/0172441中披露的方法,將其整體通過引用并入本文。優選本發明組合物包括過氧乙酸、過氧辛酸、過氧丙酸、過氧乳酸、過氧庚酸、過氧辛酸和/或過氧壬酸。在一些實施方案中,過氧羧酸包括其中的R包括1-22個碳原子的烷基的至少一種水溶性過氧羧酸。例如,在一個實施方案中,過氧羧酸包括過氧乙酸。在另一實施方案中,過氧羧酸的R是羥基取代的1-22個碳原子的烷基。制備過氧乙酸的方法是本領域技術人員所已知的,包括披露于美國專利No.2,833,813中的那些,將其整體通過引用并入本文。另一方面,磺基過氧羧酸具有下式:其中R1是氫或者取代或未取代的烷基;R2是取代或未取代的亞烷基;X是氫、陽離子基團或形成酯的部分;或者其鹽或酯。在一些實施方案中,R1是取代或未取代的Cm烷基;X是氫、陽離子基團或形成酯的部分;R2是取代或未取代的Cn烷基;m=1至10;n=1至10;以及m+n小于18,或其鹽、酯或混合物。在一些實施方案中,R1是氫。在其他實施方案中,R1是取代或未取代的烷基。在一些實施方案中,R1是不包括環烷基的取代或未取代的烷基。在一些實施方案中,R1是取代的烷基。在一些實施方案中,R1是未取代的C1-C9烷基。在一些實施方案中,R1是未取代的C7或C8烷基。在其他實施方案中,R1是取代的C8-C10亞烷基。在一些實施方案中,R1是取代的C8-C10烷基,其取代有至少1個或至少2個羥基。在還有的其他實施方案中,R1是取代的C1-C9烷基。在一些實施方案中,R1是取代的C1-C9取代的烷基,其取代有至少1個SO3H基團。在其他實施方案中,R1是C9-C10取代的烷基。在一些實施方案中,R1是取代的C9-C10烷基,其中碳主鏈上的至少兩個碳形成雜環基。在一些實施方案中,雜環基是環氧化物基團。在一些實施方案中,R2是取代的C1-C10亞烷基。在一些實施方案中,R2是取代的C8-C10亞烷基。在一些實施方案中,R2是未取代的C6-C9亞烷基。在其他實施方案中,R2是取代有至少一個羥基的C8-C10亞烷基。在一些實施方案中,R2是取代有至少兩個羥基的C10亞烷基。在其他實施方案中,R2是取代有至少一個SO3H基團的C8亞烷基。在一些實施方案中,R2是取代的C9基團,其中碳主鏈上的至少兩個碳形成雜環基。在一些實施方案中,雜環基是環氧化物基團。在一些實施方案中,R1是C8-C9取代或未取代的烷基,R2是C7-C8取代或未取代的亞烷基。用于本發明的穩定了的過氧羧酸組合物的這些和其他合適的磺基過氧羧酸化合物進一步披露于美國專利No.8,344,026和美國專利公開No.2010/0048730和2012/0052134,將其整體通過引用并入本文。在另外的實施方案中,將磺基過氧羧酸與單一的或混合的過氧羧酸組合物組合,例如連同過氧乙酸、過氧辛酸和硫酸的磺基過氧羧酸(PSOA/POOA/POAA/H2SO4)。在其他實施方案中,利用混合過酸,諸如包括至少一種具有受限水溶性的過氧羧酸(其中R包括5-22個碳原子的烷基)和至少一種水溶性的過氧羧酸(其中R包括1-4個碳原子的烷基)的過氧羧酸。例如,在一個實施方案中,過氧羧酸包括過氧乙酸和至少一種其他過氧羧酸、諸如上面命名的那些。優選本發明的組合物包括過氧乙酸和過氧辛酸。混合過酸的其他組合很好地適用于本發明。在另一實施方案中,使用過乙酸和過辛酸的混合物來處理水源,例如美國專利No.5,314,687中所披露的,將其整體通過引用并入本文。在一方面,過酸混合物是親水性過乙酸和疏水性過辛酸,其提供了抗微生物協同效應。在一方面,混合過酸體系的協同效應使得能夠使用更低劑量的過酸。在另一實施方案中,使用三過酸混合物組合物、諸如磺化過氧油酸、過乙酸和過辛酸來處理水源,例如美國專利No.8,344,026中所披露的,將其整體通過引用并入本文。三種過酸的組合提供了顯著的抗微生物協同效應,其提供了用于根據本發明的水處理方法的有效抗微生物組合物。此外,人們認為組合物中內在的高酸度有助于從水中去除化學污染物(例如亞硫酸鹽和硫化物類),并且消泡劑(例如硫酸鋁)提供了泡沫消除作用(例如處理由水處理中使用的任何陰離子表面活性劑所引起的泡沫)。有利地,過氧羧酸的組合提供在高有機質污物負荷存在下具有希望的抗微生物活性的組合物。混合的過氧羧酸組合物經常提供協同性的微觀效力。因此,本發明的組合物可包括過氧羧酸或其混合物。過酸的各種商業制劑是可獲得的,包括例如作為EnviroSan而可獲得的過乙酸(15%)和過氧化氫(10%)(Ecolab,Inc.,St.PaulMN)。大多數商業過酸溶液聲明特定過羧酸濃度而不提及應用溶液中的其他化學組分。然而,應當理解的是,諸如過乙酸這樣的商品也將含有相應的羧酸(諸如乙酸)、過氧化氫和水。在一方面,本組合物中可以使用任何合適的C1-C22過羧酸。在一些實施方案中,C1-C22過羧酸是C2-C20過羧酸。在其他實施方案中,C1-C22過羧酸是C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22羧酸。在又其他實施方案中,C1-C22過羧酸含有過氧乙酸、過氧辛酸和/或磺化過氧油酸。在本發明的一方面,過酸以在約1ppm和約5000ppm之間,優選在約1ppm和約2000ppm之間,優選在約1ppm和約1000ppm之間,更優選在約1ppm和約100ppm之間的量與需要處理的水源一起存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。對于需要處理的高污染水例如包括增加量的產出水的水源(例如再循環水),可以使用優選范圍之上100ppm的過酸量。在本發明的一方面,過酸可選自濃縮組合物,其具有的過氧化氫與過酸的比例在約0:100至約0.5:100,優選在約0.5:100至約1:10。可以使用各種濃縮的過酸組合物來產生根據本發明方法的用于處理的應用溶液,所述組合物具有的過氧化氫與過酸的比例在約0:100至約0.5:100,優選在約0.5:100至約1:10。在本發明進一步的方面,過酸可具有低至約0.001份或0.01份過氧化氫比約1份過酸的過氧化氫與過酸的比例。優選地,其中過氧化氫的量低于過酸的任何比例都適于根據本發明用于配制用于水處理的應用溶液。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。獲得過酸組合物中優選的過氧化氫與過氧羧酸的比例可通過各種適于產生極低過氧化氫與過酸比例的方法來獲得。在一方面,可以蒸餾平衡過酸組合物來回收極低過氧化氫的過酸混合物。還有另一方面,可以將用于過氧化氫分解的催化劑與過酸組合物混合組合,包括例如過氧化物還原劑和/或其他仿生絡合物。還有另一方面,可以利用過酸前體(例如酯(如甘油三乙酸酯)和酰胺)的過水解來獲得具有極低過氧化氫的過酸。在特定的優選方面,酯和酰胺過酸前體具有C1-C8的碳鏈長度范圍的烷基離去基團。在每一這些方面,過氧羧酸濃度范圍在0.0001wt-%至20wt-%,優選約0.0001wt-%至10wt-%,或約0.0001wt-%至5wt-%,或約1wt-%至約3wt-%。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明的一方面,過氧化物還原劑與過酸組合物組合。在一方面,具有小于或等于約10%濃度的過酸組合物可以與過氧化物還原劑組合,而不會對過氧化物還原劑具有有害影響。在進一步優選的方面,具有小于或等于約5%濃度的過酸組合物適于與過氧化物還原劑一起使用,而不會對過氧化物還原劑具有有害影響。在更進一步的優選方面,優選小于或等于3%、或者小于或等于2%的過酸濃度。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。過氧化氫本發明包括減少的量的過氧化氫,優選沒有過氧化氫。過氧化氫,H2O2,提供具有高活性氧比例的優點,這是因為其低分子量(34.014g/摩爾)且與可以通過本發明的方法處理的眾多物質相容,因為它是弱酸性的、澄清的和無色的液體。過氧化氫的另一個優點是它分解成水和氧氣。具有這些分解產物是有利的,因為它們一般與正在被處理的物質相容。例如,分解產物一般與金屬物質相容(例如,基本上無腐蝕性的),對于偶發接觸一般是無害的并且是環境友好的。在本發明的一方面,抗微生物過酸組合物中過氧化氫初始為可有效維持羧酸、過氧化氫、水和過酸之間的平衡的量。過氧化氫的量應不超過將不利地影響本發明組合物的抗微生物活性的量。在本發明進一步的方面,抗微生物過酸組合物中的過氧化氫濃度被顯著降低,優選含有盡可能接近于零的濃度的過氧化氫。即,通過根據本發明所選擇的過氧化物還原劑的使用將過氧化氫的濃度最小化。在進一步的方面,由于蒸餾的平衡過酸組合物、用于過氧化氫分解的其他催化劑(例如仿生絡合物)和/或酯(例如甘油三乙酸酯)的過水解的使用來降低和/或消除過氧化氫濃度以獲得具有極低過氧化氫的過酸。根據本發明,使過氧化氫的濃度最小化的一個優點是與常規平衡過酸組合物相比較,本發明組合物的抗微生物活性得到改善。不受限于本發明的特定理論,抗微生物活性中的顯著改善是因為來自降低的過氧化氫濃度的增強的過酸、即POAA的穩定性。在發明的一方面,過氧化氫典型地以少于2500ppm,優選少于2000ppm,更優選少于1000ppm的量存在于應用溶液。在優選實施方案中,過氧化氫酶的使用將過氧化氫濃度降低到盡可能接近于零,優選零濃度。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在本發明進一步的方面,過酸組合物中的過氧化氫被減少至少50%,至少60%,至少70%,至少80%,或至少90%。優選地,根據本發明的過酸組合物處理后,過氧化氫基本為零。在另外的方面,根據本發明使用的濃縮組合物中的過氧化氫與過酸的比例是約0:100至約1:10,優選約0.5:100至0.5:10。可以利用各種濃縮的過酸組合物來產生用于根據本發明的處理的應用溶液,所述組合物具有的過氧化氫與過酸的比例在約0:100至約1:10,優選在約0.5:100至約0.5:10。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。在進一步的方面,應用溶液可具有的過氧化氫與過酸的比例低至約0.001份過氧化氫比約1份過酸。優選地,其中過氧化氫的量低于過酸的任何比例都適于根據本發明用于配制用于水處理的應用溶液。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。羧酸本發明包括與過酸組合物和過氧化氫一起的羧酸。羧酸包括式R—(COOH)n的任何化合物,其中R可以是氫、烷基、烯基、炔、酰基、脂環基團、芳基、雜芳基或雜環基團,并且n是1、2或3。優選地,R包括氫、烷基或烯基。術語“烷基”、“烯基”、“炔”、“酰基”、“脂環基團”、“芳基”、“雜芳基”和“雜環基團”如以上關于過酸的定義。根據本發明的根據過酸平衡體系的合適羧酸的例子包括多種單羧酸、二羧酸和三羧酸。單羧酸包括例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、乙醇酸、乳酸、水楊酸、乙酰水楊酸、扁桃酸(mandelicacid)等。二羧酸包括例如己二酸、富馬酸、戊二酸、馬來酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸等。三羧酸包括例如檸檬酸、偏苯三酸、異檸檬酸、松蕈三酸(agaicicacid)等。在本發明的一方面,特別非常合適的羧酸為水溶性的,例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、乙醇酸、檸檬酸、扁桃酸、戊二酸、馬來酸、蘋果酸、己二酸、琥珀酸、酒石酸等。優選地,本發明的組合物包括乙酸、辛酸或丙酸、乳酸、庚酸、辛酸或壬酸。在磺基過氧羧酸或磺化過酸體系中使用了合適羧酸的更多例子,其披露于美國專利No.8,344,026和美國專利公開No.2010/0048730和2012/0052134,每一篇都整體通過引用并入本文。本組合物中可以使用任何合適的C1-C22羧酸。在一些實施方案中,C1-C22羧酸是C2-C20羧酸。在其他實施方案中,C1-C22羧酸是C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21或C22羧酸。在又其他實施方案中,C1-C22羧酸含有乙酸、辛酸和/或磺化油酸。在本發明的一方面,羧酸以在約1ppm和約5000ppm之間,優選在約1ppm和約2000ppm之間,優選在約1ppm和約1000ppm之間,更優選在約1ppm和約100ppm之間的量與需要處理的水源一起存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。對于需要處理的高污染水例如包括增加量的產出水的水源(例如循環水),可以使用優選范圍之上100ppm的羧酸量。額外的任選材料組合物可以任選包括額外的成分以增強用于根據本發明的水處理的組合物,包括例如減阻劑、增粘劑等等。額外的任選功能性成分可包括例如過酸穩定劑、乳化劑、腐蝕抑制劑和/或除垢劑(即阻垢劑)、表面活性劑和/或用于增強的效力的額外的抗微生物劑(例如混合過酸,殺生物劑)、防泡劑、UV-阻擋劑、酸化劑(例如強無機酸)或其他pH改性劑、額外的羧酸等等。在一個實施方案中,不利用額外的功能性成分。減阻劑在用于地下井地層的水力壓裂處理中所使用的水或其他水基流體中使用減阻劑以改善所希望的氣和/或油的滲透性,所述氣和/或油是正在從通過壓裂工藝所產生的流體傳導的裂縫或通道回收的。減阻劑使得水更快地被泵入地層中。已經廣泛使用各種聚合物添加劑作為減阻劑以增強或改性鉆井、回收和生產應用中所使用的水性流體的特征。通常使用的減阻劑的例子包括聚丙烯酰胺聚合物和共聚物。在一方面,額外的合適減阻劑可包括丙烯酰胺衍生的聚合物和共聚物,諸如聚丙烯酰胺(有時候簡稱PAM),丙烯酰胺-丙烯酸酯(丙烯酸)共聚物,丙烯酸-甲基丙烯酰胺共聚物,部分水解的聚丙烯酰胺共聚物(PHPA),部分水解的聚甲基丙烯酰胺,丙烯酰胺-甲基丙磺酸酯共聚物(AMPS)等等。應當理解的是,這些聚合物和共聚物的各種衍生物(諸如季胺鹽,水解物等等)都包括在本文描述的聚合物和共聚物中。將減阻劑與水和/或其他水性流體組合,組合起來通常將其稱為“滑溜水”流體。滑溜水流體具有降低的摩擦阻力和有利的流動特性,這使得能夠將水性流體泵入各種產氣和/或產油區,包括例如用于壓裂。在發明的一方面,減阻劑以在約100ppm至1000ppm之間的量存在于應用溶液中。在進一步的方面,減阻劑以在至少約0.01wt-%至約10wt-%,優選至少0.01wt-%至約5wt-%,優選至少約0.01wt-%至1wt-%,更優選至少約0.01wt-%至約0.5wt-%,以及還更優選至少約0.01wt-%至約0.1wt-%的量存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。有利地,本發明的組合物和方法不會負面干擾水性溶液中所含有的減阻劑。不受限于本發明的特定理論,認為自過酸組合物的氧化劑過氧化氫的減少和/或消除促進應用溶液中存在的減阻劑的量中的任意改變的穩定性和效力。增粘劑增粘劑是在水力壓裂處理中所使用的水或其他水基流體中使用以提供粘度增強的額外聚合物。可以在根據本發明的組合物和方法中利用天然的和/或合成的增加粘度的聚合物。增粘劑也可稱為膠凝劑,例子包括瓜爾膠(guar)、黃原膠、纖維素衍生物以及聚丙烯酰胺和聚丙烯酸聚合物和共聚物等等。在本發明的一方面,增粘劑以在約100ppm至1000ppm之間的量存在于應用溶液中。在進一步的方面,增粘劑以在至少約0.01wt-%至約10wt-%,優選至少約0.01wt-%至約5wt-%,優選至少約0.01wt-%至約1wt-%,至少約0.01wt-%至約2wt-%,優選至少約0.01wt-%至約1wt-%,優選至少約0.01wt-%至約0.5wt-%的量存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。有利地,本發明的組合物和方法不會負面干擾水性溶液中所含有的增粘劑。不受限于本發明的特定理論,相信自過酸組合物的氧化劑過氧化氫的減少和/或消除促進應用溶液中存在的增粘劑的量中的任意改變的穩定性和效力。腐蝕抑制劑腐蝕抑制劑是用在油氣回收操作中的額外分子。本公開內容中可利用的腐蝕抑制劑披露于美國專利No.5,965,785、美國專利公開No.2010/0108566、英國專利No.1,198,734、WO/03/006581、WO04/044266和WO08/005058,每一篇都整體通過引用并入本文。在本發明的一方面,腐蝕抑制劑以在約100ppm至1000ppm之間的量存在于應用溶液中。在進一步的方面,腐蝕抑制劑以在至少約0.0001wt-%至約10wt-%,優選至少約0.0001wt-%至約5wt-%,優選至少約0.0001wt-%至約1wt-%,優選至少約0.0001wt-%至約0.1wt-%,以及還更優選至少約0.0001wt-%至約0.05wt-%的量存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。有利地,本發明的組合物和方法不會負面干擾水性溶液中所含有的腐蝕抑制劑。不受限于本發明的特定理論,相信自過酸組合物的氧化劑過氧化氫的減少和/或消除促進應用溶液中存在的腐蝕抑制劑的量中的任意改變的穩定性和效力。阻垢劑阻垢劑是用在油氣回收操作中的額外分子。這些類型的應用中可使用的普通阻垢劑包括聚合物和共聚物,磷酸鹽,磷酸酯等等。在本發明的一方面,阻垢劑以在約100ppm至1000ppm之間的量存在于應用溶液中。在進一步的方面,阻垢劑以在至少約0.0001wt-%至約10wt-%,至少約0.0001wt-%至約1wt-%,優選至少約0.0001wt-%至約0.1wt-%,優選至少約0.0001wt-%至約0.05wt-%的量存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。有利地,本發明的組合物和方法不會負面干擾水性溶液中所含有的阻垢劑。不受限于本發明的特定理論,認為自過酸組合物的氧化劑過氧化氫的減少和/或消除促進應用溶液中存在的阻垢劑的量中的任意改變的穩定性和效力。額外的抗微生物劑本發明的組合物和/或方法中可含有額外的抗微生物劑來增強抗微生物效力。除了使用混合過酸組合物,可以利用額外的抗微生物劑(例如表面活性劑)和殺生物劑。額外的殺生物劑可包括例如美國專利No.6,627,657中披露的季銨化合物,將其整體通過引用并入本文。有利地,季銨化合物的存在既提供了與過酸的協同抗微生物效力,又維持了組合物的長期殺生物效力。在另一實施方案中,額外的殺生物劑可包括氧化劑相容的鏻殺生物劑,諸如三丁基十四烷基氯化鏻。鏻殺生物劑提供與過酸組合的季銨化合物類似的抗微生物優點。此外,鏻殺生物劑與油田應用中通常使用的陰離子聚合物化學品相容,所述應用諸如根據本發明公開的壓裂。額外的抗微生物劑和殺生物劑可以足以提供抗微生物效力的量而使用,可以依賴于需要處理的水源和其中的污染物而變化。應用溶液中存在的這些試劑的量可在至少約0.1wt-%至約50wt-%,優選至少0.1wt-%至約20wt-%,更優選約0.1wt-%至約10wt-%。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。酸化劑根據本發明組合物中可包括酸化劑作為額外的功能性成分。在一方面,可以使用強的氧化性無機酸(諸如硝酸或硫酸)來處理水源,如美國專利No.4,587,264中所披露的,將其整體通過引用并入本文。例如,強無機酸與過酸組合物的組合使用提供增強的抗微生物效力,這是因為酸度輔助去除水源中的化學污染物(例如亞硫酸鹽和硫化物類)。在本發明的一方面,酸化劑(諸如無機酸)的使用適于降低水源和/或已處理的過酸組合物的pH以獲得對清潔效力的額外的和/或協同的影響。在一方面,可使用酸化劑來降低需要處理的水源的pH到低于約6的pH,優選低于約5,以及更優選在約4.5和約5.5之間,以得到來自酸的對水凈化的協同影響。在優選的方面,使用酸化劑來降低已處理水源的pH從約2到約6以提供對水凈化的協同影響。根據這樣的實施方案,可利用任何酸化劑來降低水源的pH。合適酸化劑的例子包括鹽酸和其他酸,以及氯、二氧化氯(ClO2)和其他氧化劑。此外,根據本發明一些強無機酸(諸如硝酸)提供降低對過酸組合物所接觸的金屬的腐蝕的風險的進一步的有利點。含有硝酸的示例性過酸產品可從EnviroTechChemicalServices,Inc.(商品名Reflex)和SolvayChemicals(商品名NT)商業獲得。在更進一步的方面,可使用酸化劑來降低根據本發明的過酸組合物的pH以通過降低過酸組合物的pH而增加過酸穩定性。例如,在一些實施方案中,將已處理的過酸組合物的pH從約8或更高降低到低于約8,或低于約7.5,或低于約7,這對于根據本發明的方法使用的過酸穩定性具有有利影響。酸化劑可以足以提供預期的抗微生物效力、過酸穩定性和/或防腐蝕益處的量而使用,可以依賴于過酸組合物和/或需要處理的水源以及其中的污染物而變化。這些試劑可在至少約0.1wt-%至約50wt-%,優選至少約0.1wt-%至約20wt-%,更優選約0.1wt-%至約10wt-%的量存在于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。過酸穩定劑在一些實施方案中,本發明的組合物包括一種或多種穩定劑。穩定劑可以用來,例如,使過酸和過氧化氫穩定并防止本發明組合物內的這種成分的過早氧化。在一些實施方案中,可以使用酸性穩定劑。因此,在一些實施方案中,本發明的組合物可以基本上不含額外的酸化劑。適合的穩定劑包括,例如,螯合劑或多價螯合劑。適合的多價螯合劑包括,但不限于,有機螯合化合物,該化合物在溶液中多價螯合金屬離子,尤其是過渡金屬離子。此類多價螯合劑包括有機的氨基或羥基多膦酸絡合劑(或呈酸或呈可溶鹽形式),羧酸(例如聚合物型聚羧酸鹽或酯),羥基羧酸,氨基羧酸,或雜環羧酸,例如吡啶-2,6-二羧酸(吡啶(-2,6-)二羧酸)。在一些實施方案中,本發明的組合物包括吡啶(-2,6-)二羧酸作為穩定劑。包括吡啶(-2,6-)二羧酸的組合物可以配制成不含或基本上不含磷。在其他實施方案中,多價螯合劑可以是或包括膦酸或膦酸鹽。適合的膦酸和膦酸鹽包括HEDP;亞乙基二胺四亞甲基膦酸(EDTMP);二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(DTPMP);環己烷-1,2-四亞甲基膦酸;氨基[三(亞甲基膦酸)];(亞乙基二胺[四亞甲基-膦酸)];2-磷雜環戊二烯丁烷-1,2,4-三羧酸;或它們的鹽,例如堿金屬鹽、銨鹽,或醇胺鹽(alkyloylaminesalt),例如一、二、或四乙醇胺鹽;吡啶羧酸、吡啶(-2,6-)二羧酸或其混合物。在一些實施方案中,有機膦酸鹽或酯(例如HEDP)包括在本發明組合物中。可商購的食品添加劑螯合劑包括按商品名稱銷售的膦酸鹽或酯,包括,例如1-羥基乙叉基-1,1-二膦酸,作為2010獲自MonsantoIndustrialChemicalsCo.,St.Louis,MO;氨基(三(亞甲基膦酸)),(N[CH2PO3H2]3),作為2000獲自Monsanto;亞乙基二胺[四(亞甲基膦酸)],作為2041獲自Monsanto;以及2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸,作為BayhibitAM獲自MobayChemicalCorporation,InorganicChemicalsDivision,Pittsburgh,PA。所述多價螯合劑可以是或包括氨基羧酸型多價螯合劑。合適的氨基羧酸型多價螯合劑包括其酸或堿金屬鹽,例如氨基乙酸酯和其鹽。合適的氨基羧酸酯或鹽包括N-羥基乙基氨基二乙酸;羥基亞乙基二胺四乙酸,次氮基三乙酸(NTA);亞乙基二胺四乙酸(EDTA);N-羥基乙基-亞乙基二胺三乙酸(HEDTA);二亞乙基三胺五乙酸(DTPA);以及丙氨酸-N,N-二乙酸;以及類似物;以及其混合物。多價螯合劑可以是或包括聚羧酸鹽或酯。適合的聚羧酸鹽或酯包括,例如,聚丙烯酸、馬來酸/烯烴共聚物、丙烯酸/馬來酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解了的聚丙烯酰胺、水解了的聚甲基丙烯酰胺、水解了的聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解了的聚丙烯腈、水解了的聚甲基丙烯腈、水解了的丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物、聚馬來酸、聚富馬酸、丙烯酸和衣康酸的共聚物、膦基聚羧酸鹽或酯、它們的酸或鹽形式、它們的混合物等等。在某些實施方案中,本發明組合物包括約0.01至約10wt-%穩定劑,約0.4至約4wt-%穩定劑,約0.6至約3wt-%穩定劑,約1至約2wt-%穩定劑。應該理解的是,這些值和范圍內的所有值和范圍都被本發明涵蓋。UV-阻擋劑根據本發明的組合物可進一步包括UV-阻擋劑和/或吸收劑。在一方面,UV-阻擋劑是防止和/或減少根據本發明的需要處理的水源的紫外線(UV)曝光量的任何試劑。如根據本發明方法所闡述的,在UV-阻擋劑的備選方案中,可利用應用方法通過在沒有和/或弱的UV曝光存在的時候(諸如夜晚和/或多云時期)加料過氧化物還原劑來將陽光曝光最小化和/或消除。然而,本領域技術人員將理解,在根據本發明提及減少和/或阻擋UV將包括這些場景的任一或全部兩種。在一方面,UV-阻擋劑可包括與根據本發明的組合物和方法所利用的過酸組合物相容的天然(來自各種來源)和/或合成染料。本文提及的合成染料包括有機染料,包括例如酸性染料和/或堿性染料。優選地,染料是水溶性的。在一方面,UV-阻擋劑可以包括染料,覆蓋水源的手段,或類似物,其適于減少和/或防止陽光穿透到需要處理的水體系中。在一方面,適于用作UV-阻擋劑的染料為能夠防止和/或減少陽光穿透到水體系中的那些。在一方面,染料是在紫外區具有相當吸收的藍色染料。在示例性實施方案中,染料是例如亞甲基藍(例如亞甲藍(methylthioniumchloride))。其他方面,染料是陽離子染料。在其他方面,染料是雜環芳基化合物。在優選的方面,用作UV-阻擋劑的染料進一步具有抗微生物性質,諸如藍色染料亞甲基藍。在更進一步的優選方面,用作UV-阻擋劑的染料進一步具有抗藻類性質。不受限于本發明的特定作用機制和/或理論,UV-阻擋劑除了防止和/或減少陽光穿透到水體系中,還提供了抗微生物性質和/或抗藻類性質,這給水源的條件提供了另外的有利點,除了使得過氧化物還原劑(例如過氧化氫酶)起到減少應用溶液中過氧化氫含量的作用的有利點之外。通過抗微生物和/或抗藻類的UV-阻擋劑的使用而給水源帶來的這些額外有利點可以延長已處理的過酸組合物的加料頻率。在一方面,UV-阻擋劑可以與根據本發明的含有過氧化物還原劑的組合物一起提供和/或將其配制到該組合物中。在備選的方面,UV-阻擋劑可以與過酸組合物和/或過氧化物還原劑這兩者分開提供。根據本發明這樣的實施方案,可以將UV-阻擋劑配制到根據本發明的方法用于處理水源的兩或三組分體系中。在發明的一方面,UV-阻擋劑以在約0.1ppm至約5000ppm,優選約1ppm至約2000ppm,更優選約1ppm至約500ppm的量提供于應用溶液中。不限制發明范圍,數值范圍包括限定該范圍的數字并且包括該限定的范圍內的每個整數。應用方法在一些方面,所披露的用于油氣回收中水處理的方法提供有效的抗微生物效力而沒有與功能性試劑(包括例如減阻劑)的任何有害相互作用。進一步的方面,使用過氧化物還原劑的根據本發明的用于水處理方法提供與單獨使用抗微生物過酸相比增加了的抗微生物效力。在更進一步的方面,該應用方法導致帶有低數量微生物的更清潔水的排放。在本發明方法的更進一步的方面,自過酸組合物減少和/或消除H2O2最小化氧化劑H2O2的負面影響。水處理中的用途已處理的過酸組合物(即減少或沒有過氧化氫的過酸組合物)可用于各種工業應用,例如用來減少表面或物體上的或者水體或水流中的微生物或病毒群體。在一些方面,本發明包括使用已處理的過酸組合物來防止各種工業過程和工業(包括油氣操作)中的生物結垢(fouling),來控制微生物生長、消除微生物污染、限制或防止液體體系、工藝用水中的生物結垢或者與這些液體體系接觸的設備表面上的生物結垢的方法。本文提及的微生物污染可發生在各種工業液體體系中,包括但不限于空氣傳播的污染、補水(watermake-up)、過程泄露(processleaks)以及不恰當清潔的設備。在另一方面,使用過酸和過氧化物還原酶試劑(例如過氧化氫酶)的組合物(或者含有低的至基本沒有過氧化氫的其他已處理的過酸組合物)來控制各種油氣操作中所使用的水中微生物的生長。在進一步的方面,該組合物適合于引入到壓裂液中以控制或消除微生物。本文所使用的用于本發明的方法的已處理的過酸組合物可利用具有低的至基本上沒有過氧化氫濃度的各種過酸組合物。這些已處理的過酸組合物包括帶有過氧化物還原劑以降低過氧化氫與過酸的比例的過酸組合物和/或其他本文所公開的減少了過氧化氫的過酸組合物。在優選實施方案中,將具有低的或基本上沒有過氧化氫的過酸和過氧化物還原劑應用溶液引入到需要處理的水源中。根據本發明將已處理的過酸應用溶液引入到水性流體中的方法不是關鍵性的。已處理的過酸組合物的引入(和/或兩或更多部分的體系的引入,例如過酸組合物和過氧化物還原劑組合物,可以以連續的或間斷的方式進行,且將依賴于正在處理的水的類型。在一方面,根據本發明的方法利用已處理的過酸應用溶液。可以理解的是,本文所提及的已處理的過酸組合物或已處理的過酸應用溶液是指具有減少的或基本上沒有過氧化氫的過酸組合物。這些減少的或基本上沒有過氧化氫的過酸組合物可以通過在使用點使用過氧化物還原劑(例如組合組合物的多于一種的組分部分-例如雙部分體系中的過氧化物還原劑和過酸組合物)來產生和/或在使用點之前產生。在一方面,已處理的過酸組合物是在使用點產生,并且可以在水源中原位產生。在一方面,在使用點將過酸組合物和過氧化物還原劑(諸如金屬和/或強氧化劑)與水源組合,應用溶液的過氧化氫濃度在至少一分鐘至數小時的期間內被降低,優選至少5分鐘至數小時。本領域技術人員將確定,待處理水源中的過酸組合物的應用溶液的處理時間將依賴于過氧化物還原劑的濃度和/或過酸組合物和/或需要處理的水源的體積而變化。過酸組合物和過氧化物還原劑的濃度將進一步依賴于需要處理的水源中的細菌的量而變化。在一方面,已處理的過酸的應用溶液可進一步含有UV-阻擋劑和/或其他最小化和/或防止已處理的過酸的應用溶液和/或帶有過酸組合物的需要處理的水的UV曝光的手段。不受限于本發明的特定理論或機制,根據本發明UV-阻擋劑(或者最小化和/或防止UV曝光的其他手段)的使用允許過酸組合物中的過氧化氫濃度的有效降低。在一方面,在過酸組合物中提供合適的UV-阻擋劑。有利地,對于在過酸組合物內的配制而言,所公開的UV-阻擋劑的使用是穩定的。在另一方面,UV-阻擋劑可直接加入到需要處理的水源中,與過酸組合物同時加入,或與過酸組合物順序加入。在更進一步的方面,可以備選地用將對陽光的曝光有效最小化的過酸組合物的應用方法來替代UV-阻擋劑(例如在沒有和/或弱的陽光的時候加料過氧化物還原劑,例如夜晚和/或多云時期)。在另外其他方面,UV-阻擋劑可以指從水源物理性阻擋陽光的覆蓋物。在一方面,在鉆井和壓裂步驟之前將已處理的過酸的應用溶液加入到需要處理的水中以限制微生物引入到儲層中并防止微生物對流體的整體性有負面影響。水源(例如池塘、貯槽、湖泊、市政等)和/或產出水的處理特別適于根據本發明的用途。根據本發明的已處理的水可用于滑溜水壓裂(即使用減阻劑)和/或凝膠壓裂(即使用增粘劑),依賴于正在被壓裂的地層的類型以及預期要產生的烴的類型。已處理的過酸的應用溶液(即具有低的至基本上沒有過氧化氫的由過氧化物還原劑處理過的過酸組合物應用溶液)既適用于滑溜水壓裂又適用于凝膠壓裂。在一方面,預處理過酸組合物(例如用過氧化物還原劑預處理過乙酸(包括乙酸、過氧化氫和水的混合物))基本上消除了過氧化氫,對壓裂液和井自身的影響為最小至沒有影響。在一方面,用過氧化物還原劑預處理的過乙酸允許適合于凝膠壓裂的凝膠形成,相反,未處理的過乙酸/過氧化氫溶液不允許形成凝膠。在進一步的方面,將已處理的過酸的應用溶液加入到地下井地層中需要處理的水中(例如通過地下地層中的鉆孔引入)。這些方法在井地層中提供了額外的控制,適于減少井中井下油管內或儲層自身內已經存在的微生物群體。在更進一步的方面,在排放之前在需要處理的水中加入已處理的過酸的應用溶液。在這樣的一方面,處理回流水(例如壓裂后)以在將水排放到地下井之前最小化水中的微生物污染并去除固體,在隨后的壓裂應用中重新使用或者將水返回到本地環境水源中。在更進一步的方面,在排放之前在需要處理的水中加入已處理的過酸的應用溶液。在這樣的一方面,處理回流水(例如壓裂后)以在將水排放到地下井之前最小化水中的微生物污染并去除固體,在隨后的壓裂應用中重新使用或者將水返回到本地環境水源中。在備選的方面,可以在待處理的水源中形成已處理的過酸的應用溶液。例如,將過酸組合物提供到水源中,然后將過氧化物還原劑提供到水源中,使得在水源中發生過氧化物濃度的降低和/或消除。這些方法在井地層中提供了額外的控制,適于減少井中井下油管內或儲層自身內已經存在的微生物群體。在發明的一方面,處理水源的方法可包括循環加料已處理的(例如低的或者沒有過氧化氫)過酸組合物到水源中。在備選的方面,處理水源的方法包括循環加料兩個(或更多)部分的組合物到水源中,該組合物是用來在需要處理的水源中產生已處理的(例如低的或者沒有過氧化氫)過酸組合物。這樣的循環加料可包括每天加料,每兩天或更多天加料,每三天或更多天加料,每四天或更多天加料,每五天或更多天加料,每六天或更多天加料,每周加料,或者更久頻率的加料。在優選的方面,以每五天循環來處理水源來最佳地減少或消除用來處理水源的過酸組合物中的過氧化氫。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有加料循環范圍都包括在發明范圍中。在一方面,本發明涉及處理水的方法,該方法包括將上述組合物提供到需要處理的水源中以形成已處理的水源,其中所述已處理的水源含有約1ppm至約1000ppm的所述C1-C22過羧酸。本方法中可使用任何合適的C1-C22過羧酸。例如,可以使用過氧乙酸、過氧辛酸和/或磺化過氧油酸。在一些實施方案中,使用過氧乙酸、過氧辛酸和磺化過氧油酸的組合。已處理的過酸的組合物提供具有任何合適濃度過氧化氫的水源。在一些實施方案中,已處理的水源含有約1ppm至約15ppm的過氧化氫。在其他實施方案中,已處理的水源含有約1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、或15ppm的過氧化氫。在一方面,可將已處理的過酸的應用溶液加入到進水流中,例如加入到貯槽或其他蓄池中的水。在一個實施方案中,加入已處理的過酸的應用溶液來提供以約1ppm至約5000ppm過酸、約1ppm至約2000ppm、約1ppm至約1000ppm、約1ppm至約500ppm、以及優選約1ppm至約100ppm過酸的比率應用的過酸濃度。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。在備選的方面,已處理的過酸的應用溶液可以以升高的過酸濃度(例如約200至約5000ppm)在在用于水源的更大的貯槽或其他蓄池水源(例如1百萬加侖的水或更多)中稀釋之前加入到間斷性水源(例如更小的貯槽,諸如最高約1000加侖的水)中。在這樣的在更大的水源中的稀釋時,過酸迅速稀釋成約0.1ppm至約100ppm過酸,優選約1ppm至約100ppm的過酸的優選比率。不受限于作用機制,這樣的方法有利地提供在需要處理的受控/更小體積的水源中微生物的快速殺滅,同時仍然提供了大體積水體系中固定的(static)或更慢的抗微生物活性。在更進一步的備選方面,可將已處理的過酸的應用溶液加入到更大的大體積流體中,諸如用于水源的貯槽或其他蓄池。例如,在一些方面,大體積流體源可以是具有約1000加侖至約2千萬加侖或更大體積的貯槽或其他蓄池,優選約1000加侖至約1千2百萬加侖。在這樣的實施方案中,已處理的過酸的應用溶液提供0.1ppm至約100ppm過酸或更高,優選約1ppm至約100ppm過酸或更高的大體積水源中的過酸濃度(例如過乙酸)。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。根據本發明的各方面,可以包括監測設備和/或手段來測定應用比率和/或過酸的本體溶液(bulksolution)以便確保過酸(或者具有維持的過酸的本體溶液)應用比率在0.1ppm至約100ppm過酸或更高,優選約1ppm至約100ppm的過酸或更高的濃度。在一方面,可將已處理的過酸的應用溶液加入到靜止水源中。如本領域技術人員將確定的,靜止水源中已處理的過酸的應用溶液的使用經常將需要比其他水源更低頻率的加料。例如,在不泵送(例如不使用)期間,例如如冬季,經處理的水源的使用將需要更低頻率的加料,這是由于那個特定時間水源更靜止的性質。在更進一步的方面,在排放之前在需要處理的水中加入已處理的過酸的應用溶液。在這樣的一方面,處理回流水(例如壓裂后)以在將水排放到地下井之前最小化水中的微生物污染并去除固體,在隨后的壓裂應用中重新使用或者將水返回到本地環境水源中。在本發明的一些方面,可將這樣的回流水保持在例如槽、池塘等中。在一方面,需要處理的水源可以顯著改變。例如,水源可以是新鮮水源(如池塘水),咸水或鹽水源,半咸水源,再循環水源等等。在一方面,在其中涉及近海鉆井操作時,經常利用海水源(例如咸水或非咸水)。有利地,本發明的過酸和過氧化物還原劑組合物適于與任何類型的水一起使用并給任何這樣的水源提供有效的抗微生物效率。如井流體操作所需的,根據本發明利用大體積的水。因此,在本發明的一方面,經常利用再循環水源(例如產出水)來減少所需的新鮮水、池塘水或海水源的量。可以理解的是,再循環水或產出水包括不可飲用的水源。這樣的產出水(結合新鮮水、池塘水或海水)的使用減少了某些經濟上的和/或環境方面的限制。在本發明的一方面,可以利用上千至上百萬加侖的水,且產出水與新鮮水源的結合提供顯著的經濟和環境方面的益處。在本發明的一方面,利用實用上允許量的產出水。在一個實施方案中,利用至少1%的產出水,優選利用至少5%的產出水,優選利用至少10%的產出水,優選利用至少20%的產出水,或更優選利用多于20%的產出水。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。已處理的水源可含有任何合適濃度的C1-C22過羧酸。在一些實施方案中,已處理的水源含有約10ppm至約200ppm的C1-C22過羧酸。在其他實施方案中,已處理的水源含有約1ppm、10ppm、100ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm或1000ppm的C1-C22過羧酸。本方法可用于處理任何合適的或所希望的水源。在另一實施方案中,本方法可用于處理新鮮水、池塘水、海水、產出水及其組合。在一些實施方案中,水源含有至少約1wt-%的產出水。在其他實施方案中,水源含有至少約1wt-%、2wt-%、3wt-%、4wt-%、5wt-%、6wt-%、7wt-%、8wt-%、9wt-%、10wt-%、15wt-%、20wt-%、25wt-%、30wt-%或更多的產出水。在本發明的一方面,該方法包括預處理步驟,其中用過氧化物還原劑處理過酸組合物以降低應用溶液中的過氧化氫濃度。預處理步驟發生在將過酸抗微生物組合物和/或過氧化物還原劑組合到需要處理的水源之前。在發明的一方面,預處理可在加入到水源之前幾分鐘至幾個小時內發生。優選地,利用商業過酸制劑(例如過乙酸)。之后,可以稀釋過酸和過氧化物還原劑組合物應用溶液以獲得所希望的過乙酸濃度,并具有低和/或沒有過氧化氫濃度。根據本發明的實施方案,將足夠量的已預處理的過酸和過氧化物還原劑應用溶液組合物加入到需要處理的水性水源中以為了抗微生物效力而提供所希望的過酸濃度。例如,在水源中加料各種量的過酸和過氧化物還原劑應用溶液組合物直到檢測到水源中的過酸濃度在優選的濃度范圍內(例如約1ppm至約100ppm過酸)。在一方面,優選具有的微生物計數少于約100,000微生物/mL,更優選少于約10,000微生物/mL,或者更優選少于約1,000微生物/mL。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。在一些實施方案中,通過本方法穩定或降低微生物水平,如果水源中存在的話。例如,通過本方法殺滅、破壞、去除和/或滅活至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%或者更多的微生物,如果水源中存在的話。在本發明進一步的方面,該方法包括水源的預處理步驟。在一些方面,可以首先將酸化劑加料到需要處理的水源以降低水源的pH。有利地,本發明的一方面,使用酸化劑的水源的預處理的提供水源中增加的過酸穩定性。本文所述的應用方法可在與水性處理流體的使用相關聯的溫度和pH條件方面發生改變。例如,根據本文公開的使用應用,水性處理流體可經受改變的環境溫度,包括處理操作過程中約0℃至約180℃的范圍。優選地,溫度范圍是約5℃至約100℃之間,更優選約10℃至約80℃之間。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。然而,由于本發明組合物的大部分抗微生物活性都是短期內發生的,組合物暴露于相對高溫并不是主要的擔心。此外,過酸組合物水性處理流體(即應用溶液)可以經受改變的pH范圍,諸如1至約10.5。優選地,pH范圍小于約9,小于約8.2(代表性過酸過乙酸的pKa值)以確保過酸的有效抗微生物效力。在發明的一些方面,將pH改性劑(諸如酸化劑)加入到根據本發明需要處理的水源中。在一些實施方案中,將pH降低到約5和約8.5之間可能是理想的。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。本發明的抗微生物組合物是快速起效的。然而,本方法需要組合物與需要處理的水一定的最少接觸時間以便產生足夠的抗微生物效果。接觸時間可隨應用組合物的濃度、應用該應用組合物的方法、應用組合物的溫度、應用組合物的pH、需要處理的水的量、待處理水中的污物或基底(substrates)的量等等而變化。接觸或暴露時間可以是至少約15秒。在一些實施方案中,暴露時間是約1至5分鐘。在其他實施方案中,暴露時間是至少約10分鐘、30分鐘或60分鐘。在其他實施方案中,暴露時間是數分鐘至數小時。在其他實施方案中,暴露時間是數天或更久。有利地,根據本發明使用的組合物適合于短的接觸時間,這部分地是因為具有降低的或消除的過氧化氫含量的組合物的非氧化性質。接觸時間將進一步隨應用溶液中過酸的濃度而變化。在發明進一步的方面,該方法包括將已處理的水組合物導入到地下環境和/或井眼中。在一些方面,將已處理的水組合物以快于約30桶(bbl.)/分鐘、快于約60桶(bbl.)/分鐘的速度和/或以約65桶(bbl.)/分鐘和約100桶(bbl.)/分鐘的速度導入到地下環境和/或井眼中。不依據本發明的機制和/或范圍而受限,所有范圍都包括在本發明的范圍內。本文所提及的地下環境可包括例如頁巖氣儲層、井、和/或油儲層。水處理中應用方法的有益效果在一些方面,所公開的用于油氣回收中水處理的方法提供有效的抗微生物效力而沒有與功能性試劑(包括例如減阻劑)的有害相互作用。在進一步的方面,用于水處理的方法提供與單獨使用抗微生物過酸相比增加了的抗微生物效力。在更進一步的方面,應用方法導致具有低數量微生物的更清潔水的排放。在本發明方法更進一步的方面,自過酸組合物的H2O2的減少和/消除最小化了氧化劑H2O2的負面影響。在一方面,應用方法提供不會負面影響環境的可使用的抗微生物劑。有利地,本發明組合物的降解提供了“綠色”備選方案。在本發明的一方面,利用過氧乙酸是有利的,因為副產物是無毒且在環境中非永久性的,被證明是有機的并允許在地表水中釋放。在進一步的方面,應用方法提供了不會負面干擾減阻劑、增粘劑和/或其他功能性成分的可使用的抗微生物劑。在進一步的方面,應用方法不會負面干擾水處理方法中利用的任何額外的功能性試劑,包括例如腐蝕抑制劑、除垢劑等等。根據本發明所加料的組合物提供對微生物的非常有效的控制而不會不利地影響水性體系中任何添加劑聚合物的功能性。此外,已處理的過酸組合物應用溶液給體系提供了額外的有利點,包括例如減少了體系中的腐蝕,這是由于來自已處理的過酸組合物的過氧化氫的減少或基本上消除。有利地,實現了已處理的過酸組合物(即使用過氧化物還原劑)對水處理方法中所使用的各種功能性成分的無害影響,無論需要處理的水源的組成。在額外的一方面,應用方法防止體系污染,例如井或儲層的變酸。在進一步的方面,應用方法防止由體系所利用的微生物所影響的體系腐蝕。在本發明額外的方面,來自體系的過氧化氫的減少和/或消除減少密封體系(例如井)中的體積膨脹。因此,井噴風險被顯著降低或消除,這是由于處理各種水源中所使用的抗微生物組合物中氣體的去除。在進一步的方面,應用方法利用了過酸組合物的抗微生物和/或漂白活性。例如,本發明包括用于減少微生物群體的方法和/或用于漂白的方法。這些方法可通過用組合物接觸物品、表面、水(或氣)體或水(或氣)流而在物品、表面上、水(或氣)體或水(或氣)流中操作。接觸可包括應用組合物的許多方法中的任意,包括但不限于在水性應用溶液中提供抗微生物過酸組合物并浸入任意物品,和/或提供給需要處理的水源。組合物適合于針對廣譜微生物的抗微生物效力,其提供廣譜的殺細菌和抑真菌活性。例如,本發明的過酸殺生物劑提供針對大范圍的不同類型微生物(包括好氧和厭氧微生物兩者)的廣譜活性,微生物包括細菌、酵母、霉菌、真菌、藻類、以及與油氣田操作相關聯的其他問題性微生物。對本發明的過酸組合物易感的示例性微生物包括革蘭氏陽性菌(例如金黃色葡萄球菌,如枯草桿菌的芽孢桿菌屬,梭菌屬),革蘭氏陰性菌(例如大腸桿菌,假單胞菌屬,肺炎桿菌,嗜肺軍團菌,腸桿菌屬,沙雷菌屬,脫硫弧菌屬,以及脫硫腸狀菌屬(Desulfotomaculumsp.)),酵母(例如釀酒酵母和白色念珠菌),霉菌(例如黑曲霉,頂頭孢霉菌(Cephalosporiumacremonium),點青霉(Penicilliumnotatum)和出芽短梗霉)、絲狀真菌(例如黑曲霉和樹脂枝孢霉(Cladosporiumresinae)),藻類(例如普通小球藻,小眼蟲(Euglenagracilis)和羊角月牙藻(Selenastrumcapricornutum)),以及其他類似微生物和單細胞有機物(例如浮游植物和原生動物)。在其他處理中的用途本發明的額外實施方案包括用于處理液體體系的各種工業工藝的水處理。本文使用的“液體體系”是指洪水或至少一種人工制造物中的環境,其含有能夠經歷生物結垢的相當量的液體。液體體系包括但不限于工業液體體系,工業水體系,液體工藝流,工業液體工藝流,工業工藝水體系,工藝水應用,工藝水,公用事業用水,制造用水,工業服務用水,水性液流,含有兩者或更多種液相的液流,及其任意組合。在進一步的方面,該組合物和方法也可用于處理其他液體體系,其中可以利用組合物的抗微生物功能和氧化劑性能兩者。除了圍繞廢水的微生物問題以外,廢水通常還富含還原的硫、氮或磷的惡臭化合物。強氧化劑(例如本文公開的組合物)將這些化合物有效地轉化成它們的無氣味衍生物例如硫酸鹽、磷酸鹽和胺氧化物。這些同樣性質在紙漿和造紙工業中非常有用,其中漂白性也具有重要實用性。在更進一步的方面,該組合物和方法也可用于各種無菌處理用途。具有低的或減少的過氧化氫的已處理的過酸組合物的用途的各種應用的描述披露于例如名稱為“AntimicrobialPeracidCompositionswithSelectedCatalaseEnzymesandMethodsofUseinAsepticPackaging”的美國專利No.8,226,939,通過引用將其整體并入。在一方面,無菌包裝灌裝機(包括兩種類別:單次使用的灌裝機和再使用或再循環的灌裝機)適于使用本發明的組合物和方法。單次使用的系統制備過酸的稀釋儲備溶液。它將少量這種溶液噴射在包裝物的內部以使其滅菌。溶液可以在注射點進行加熱或它可以在注射入瓶內前進行預熱。在任一情況下,選擇運行條件(溫度、接觸時間和過酸濃度),使得瓶成為商業上無菌的。在接觸瓶的內部后,這種廢溶液從瓶中排出,并且通過灌裝機輸出給排水管或機器的其他部分用于環境抗微生物處理或瓶外部的處理。在瓶已處理后,將用微生物純的水沖洗它,用流質食物填充并密封。所有這些步驟發生在灌裝機內被稱為無菌區的正壓區內。在再使用的灌裝機中,灌裝機包含稀釋的過酸溶液的儲槽。使這個儲槽保持在所需溫度下(40-65℃)。灌裝機從這個儲槽中抽取且使用溶液,以對瓶的內部和外部進行滅菌。溶液從瓶中排盡,并且將它收集且往回輸出到它來源的相同儲槽。在瓶已處理后,將用微生物純的水沖洗它,用流質食物填充且密封。所有這些步驟發生在灌裝機內被稱為無菌區的正壓區內。在進一步的方面,這些組合物和方法可用于無菌包裝,包括將容器與根據本發明的組合物相接觸。此類接觸可以使用噴霧裝置或者浸泡槽或器皿來完成,以使容器的內部與組合物密切接觸足夠的時間段,以清潔或減少容器中的微生物群體。隨后使容器倒空所使用的本組合物的量。在倒空后,容器隨后可以用飲用水或滅菌水(其可以包括沖洗添加劑)進行沖洗且再次倒空。在沖洗后,容器可以用食物填充。容器隨后密封、加蓋或閉合且隨后包裝用于運送以用于最終銷售。可以填充的容器的例子包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇(PVA)、鋁、單或多層膜或小袋、紙板、鋼、玻璃、多層瓶、其他聚合包裝材料,這些材料以膜、小袋、瓶或其他食物包裝材料的組合。本領域技術人員僅利用常規實驗就將公認或者能夠確定與本文中所述的特定程序、實施方案、權利要求和實施例等同的許多方式。認為這些等同方式在本發明范圍之內并且被所附權利要求涵蓋。在本申請全文中引用的所有參考文獻、專利和專利申請的內容在此通過引用而并入,至如同每篇單獨的出版物或專利申請都明確地并單獨地標明為通過引用并入的程度。本說明書中所有出版物和專利申請都表示本發明相關
技術領域:
的普通技術人員的水平。將通過以下實施例進一步說明本發明,這些實施例不應該理解為是進一步限制性的。實施例本發明的實施方案在以下非限制性的實施例中進一步定義。應理解這些實施例雖然示出了本發明的某些實施方案,但僅僅以說明的方式給出。根據上述討論和這些實施例,本領域技術人員能夠確定本發明的必要特征,在不脫離其精神和范圍的情況下,能夠進行本發明實施方案的各種改變和改進以使它適應于各種用法和條件。因此,根據前述描述,除了本文顯示和描述的實施方案之外,本發明實施方案的各種改進對于本領域技術人員來說將是顯而易見的。這樣的改進也旨在落入所附權利要求書的范圍之內。實施例1進行了腐蝕測試。通過輪箱測試(wheelboxtest)使用烤箱中輪上的瓶子來確定腐蝕速率。每個瓶子含有1018碳素鋼試件,在完成測試時用于重量損失分析。使用來自油/氣井的產出水(例如再循環水)和去離子水進行測試。在室溫進行測試,并重復三次。將平均腐蝕速率與空白樣品(不加入化學品)進行比較。PAA/H2O2以50、300和900ppm加料。以1000ppm加入過氧化氫酶。測試持續24小時。結果。來自對產出水和去離子水的腐蝕測試的結果示于圖1中。對于產出水樣品,加入1000ppm過氧化氫酶到PAA/H2O2處理中減少了1018碳素鋼的腐蝕速率大約30-50%(圖1)。在去離子水中,腐蝕速率的降低達到了幾乎60%(圖2)。實施例2進行了減阻劑干擾的評估。使用FANNModel35粘度計獲得粘度測定值。用200ppm和1000ppm的過酸在含有和不含過氧化氫酶的情況下處理含有減阻劑的總共600ml自來水。用HamiltonBeach手動混合器將混合物混合15秒,在300rpm、室溫下測定粘度。以厘泊(cP)報告粘度值。結果。表1顯示了PAA/H2O2對油/氣回收用水源中減阻劑的影響,加入或不加入過氧化氫酶。觀察到了PAA/H2O2對兩種減阻劑的負面影響。然而,用過氧化氫酶處理后在所有情況下都降低了這種影響,這表明加入過氧化氫酶來去除H2O2降低PAA/H2O2對減阻劑的任何負面影響。表1實施例3評估了用500ppm的EnviroSan產品(75ppmPOAA)的水預處理對在各種壓裂水混合物中的微生物效力的影響。這個例子代表了根據本發明的各種水處理選項的基準數據組。表2和圖3顯示帶有不同ppmPAA的各種滑溜水處理中的平均對數降低(沒有任何過氧化氫酶處理或預處理),其代表基準數據組。表2圖3顯示出具有增加量的產出水(例如再利用水)的測試水樣中需要增加量的POAA。實施例4進行浮游生物殺滅研究作為對PAA/H2O2和PAA/H2O2/過氧化氫酶應用的殺生物劑效率的評估。簡要地說,使用產出水樣品來測試PAA/H2O2在以下劑量的殺滅效率:25、50、75、150和300ppmPAA。過氧化氫酶濃度固定在1000ppm。接觸時間設定為10和60分鐘。接觸時間后,使用ATP定量分析進行細菌計數。在合適時間終點計算細菌計數,通過與未處理樣品的比較來確定殺生物劑效力。結果。浮游生物殺滅研究證明,過氧化氫酶的加入增加了微生物殺滅效率(圖4和5)。對于PAA/H2O2的低劑量應用(25ppm),1000ppm過氧化氫的加入在處理10分鐘后增加了殺生物劑效率48%(60分鐘后23%)。圖4和5的數據也顯示在表3A和3B(分別)中。表3A(10分鐘接觸)表3B(60分鐘接觸)實施例5完成了額外的殺生物劑測試來評估過酸和過氧化氫酶組合物用于油壓裂中所用水處理的用途。評估了使用可商購的約15wt-%過酸(POAA)組合物EnviroSan(Ecolab,Inc.,St.Paul,MN)在含有和不含過氧化氫酶的情況下在用于油壓裂的水處理中的殺生物劑效力。特別地,評估了含有和不含過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液(約1400ppmPOAA)。如下制備含有過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液:將1克的EnviroSan(POAA)加入到燒杯中的99克去離子水中。在攪拌下,經注射器加入100μl的OptimaseCA400L(過氧化氫酶),并繼續攪拌另外6.5分鐘。隨后的分析測定(QATM317)表明所得溶液含有~1400ppm過乙酸且沒有可檢測到的H2O2。含有過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液至少穩定30分鐘而不會在POAA和/或H2O2水平上存在可檢測的變化。使用綠膿桿菌(ATCC15442)和天然水細菌群體的測試系統。在環境溫度(18-22℃)使用胰蛋白胨葡萄糖提取物(TGE)瓊脂平板培養基接種綠膿桿菌并在35℃培養48小時。提供如表3A所列的水混合物(顯示了100mL每種水樣類型的百分比)。各種測試物質和加入到10mL接種水樣中的化學品的量顯示在表4B中,所述的量能夠在5分鐘后在水混合物中實現20ppm的殘留POAA。表4A水類型ABC*DE*FG*新鮮水100%90%90%80%80%70%70%產出水10%10%20%20%30%30%*在微生物評估之前超過24小時用300ppmEnvirosan預處理了的溶液表4B測試方法。在微生物測試之前(24小時),混合水混合物C、E和G,并用300ppmEnviroSan預處理。根據表4A將水樣分配到250mL無菌Erlenmeyer燒瓶中,確保每個燒瓶中含100mL總的測試水且混合的水類型是完全均質的。將測試水混合物分配(24.75mL)到離心管中,加入0.25mL的108CFU/mL的綠膿桿菌培養物并徹底混合。將1mL的接種水混合物在PBDW中連續稀釋(serialdiluted)。將10mL的接種水混合物分配到2個單獨的試管中,其中以定時的間隔加入合適體積的含或不含過氧化氫酶的EnviroSan溶液(表4B)以在每個試管中實現20ppm的POAA殘留并混合。采用實施例5的方法來制備含過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液。然后在2.5分鐘以及5分鐘后獲得中和的在9mL0.5%硫代硫酸鈉中的1mL樣品。結果。評估了用綠膿桿菌培養物接種后的水樣混合物(不用300ppmEnviroSan預處理以及預處理兩種情況)中存在的好氧細菌群體(CFU/mL),以及加入EnviroSanPOAA±過氧化氫酶2.5分鐘和5分鐘后存在的存活菌,如表5所示。表5顯示了在不同濃度POAA下暴露2.5分鐘后所產生的平均對數降低(圖6),所述POAA濃度是在其相應壓裂水混合物中5分鐘后實現20ppm殘留POAA所需要的。在所有測試的壓裂水混合物中,看起來沒有一致的趨勢表明用單獨POAAVs.POAA+過氧化氫酶進行的混合物處理之間所產生的效力之間存在顯著差異。結果表明沒有顯著的用300ppmEnviroSan產品提前24小時預處理水混合物所引起的細菌減少的差異,這表明了由過氧化氫酶導致的過氧化氫減少不會負面影響微生物效力。不受限于本發明的理論,很可能POAA化學品的加料足夠高而通過其本身產生顯著殺滅,但沒有水預處理或者由過氧化氫酶預先還原的EnviroSan的潛在益處。實施例6進行額外的微生物測試來評估用由過氧化氫酶預先還原(如實施例5中所示具有POAA消耗的顯著降低)的EnviroSan(POAA)處理的壓裂水是否產生改善的微生物效力。為評估微生物效力的改善,用同樣初始濃度的POAAEnviroSan(30或40ppm)加過氧化氫酶處理所有水混合物,而不是以殘留POAA水平為目標且根據存在的產出水的量調節初始劑量。使用實施例5中描述的測試系統(綠膿桿菌和天然水)。提供表6中所列舉的水混合物(顯示100mL每種水樣類型的百分比)。表6水類型ABCD新鮮水100%90%80%70%產出水10%20%30%根據表6將水樣分配到無菌的250mLErlenmeyer燒瓶中,確保每個燒瓶含有100mL總的測試水以及混合的水類型是完全均質的。保留50mL進行滴定,將50mL用于微生物評估。將測試水混合物分配(24.75mL)到離心管中,加入0.25mL的108CFU/mL的綠膿桿菌培養物并充分混合。在PBDW中連續稀釋1mL的接種水混合物。將10mL的接種水混合物分配到2支單獨的試管中,以定時的間隔向每支試管中加入適當體積的含過氧化氫酶的EnviroSan1儲備溶液以獲得30ppm或40ppm的POAA并混合。采用實施例5的方法來制備含過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液。然后在2.5分鐘以及5分鐘后獲得中和在9mL的0.5%硫代硫酸鈉中的1mL樣品。結果:表7顯示了用綠膿桿菌培養物接種之前和之后在水樣混合物中存在的好氧細菌群體(CFU/mL),以及加入30ppm或40ppmPOAA+過氧化氫酶之后2.5分鐘和5分鐘時存在的存活菌的匯總。此外,在表的最后部分匯總了單獨用30ppm和40ppmPOAA處理已接種新鮮水的數據,其作為用過氧化氫酶預先還原的那些測試物的比較。表7也分析了顯示POAA消耗的滴定數據并示于表8中。滴定數據表明,與不用過氧化氫酶預先還原的等量加料的化學品相比,在EnviroSan測試物中加入過氧化氫酶顯著了降低了水混合物中POAA的降解速率5分鐘以上。表8在暴露于含有或不含過氧化氫酶的30ppm或40ppmPOAAEnviroSan2.5分鐘后在不同壓裂水混合物中所產生的平均對數降低示于表8和圖7中。在EnviroSan測試物中加入過氧化氫酶似乎對于針對接種新鮮水樣品中存在的有機體而產生的效力沒有影響。數據也暗示,隨著測試水混合物中產出水的量增加,當用過氧化氫酶預先還原的EnviroSan進行處理時,在2.5和5分鐘暴露時間內產生了增加的效力。實施例7當使用增加量的產出水連同帶有過氧化氫酶的POAA加料固定初始濃度(30ppm或40ppm)時,評估了另外的微生物效力性能以確認實施例6中觀察到的改善的微生物效力。微生物效力隨混合物中存在的產出水的量增加而改善是相當違反直覺的結果以及不可預期的。在正常條件下,隨著產出水(例如循環水)的量增加且POAA的量保持固定,將預期具有降低的微生物效力,這是因為產出水中出現的與新鮮水源相反的增加了的污染。因此,隨后的評估觀察了在超過1小時暴露期水本身抗綠膿桿菌的加料(spiked)培養物的活性以確定產出水本身是否具有抗微生物劑存在。用初始濃度為30ppm的POAAEnviroSan處理所有水混合物,加入以及不加入過氧化氫酶。數據組評估了是否在單獨EnviroSanVs.過氧化氫酶預先還原的EnviroSan處理之間產生了微生物活性方面的顯著差異。所測試的所有壓裂水混合物的比例(100/0,90/10,80/20&70/30)是新鮮混合的溶液,以及在開始微生物評估之前超過1小時用500ppmEnviroSan產品混合并預處理的溶液,以便觀察與那些不預處理的混合物相比,預處理步驟對于微生物性能是否有價值。再次利用實施例5所描述的測試體系(綠膿桿菌和天然水)。提供表9中所列舉的水混合物(顯示了100mL每種水樣類型的百分比)。表9水類型ABC*DE*FG*新鮮水100%90%90%80%80%70%70%產出水10%10%20%20%30%30%*在微生物評估之前超過1小時用500ppmEnviroSan預處理了的溶液。對于化學處理了的水樣采用實施例5的測試方法,區別僅在于10mL接種的水混合物與實現每支試管中30ppm的POAA殘留的適當體積的含有或不含過氧化氫酶的EnviroSan組合,該EnviroSan以定時的間隔加入并混合。采用實施例5的方法來制備含過氧化氫酶的EnviroSan儲備溶液。相比之下,對于不進行化學處理的水樣,將9.9mL測試水混合物分配到2支單獨的試管中。以定時的間隔加入0.10mL的大約108CFU/mL的綠膿桿菌培養物并充分混合。然后將1mL樣品中和在9mL的0.5%硫代硫酸鈉中,然后連續稀釋并在2.5分鐘、5分鐘和60分鐘暴露時間后進行計數。表10顯示了用綠膿桿菌培養物接種之前和之后在水樣混合物(不用和用500ppmEnviroSan預處理兩種情況)中存在的好氧細菌群體(CFU/mL),以及加入含有或不含過氧化氫酶的30ppmPOAA之后2.5分鐘和5分鐘時存在的存活菌的匯總。此外,在表10中也匯總了水樣暴露超過60分鐘的針對綠膿桿菌的抗微生物活性的計數數據。表10根據該研究的水樣混合物匯總在表11A-B中,顯示了水樣混合物和化學處理(表10A)以及POAA的滴定濃度(表11B)。表11A表11B滴定數據確認了與不用過氧化氫酶預先還原的等量化學品加料相比,向EnviroSan測試物中加入過氧化氫酶顯著降低了水混合物中POAA的降解速率超過5分鐘。此外,在測試之前用H2O2預處理1小時的水輕微減少了POAA降解,同樣,但是幾乎不如使用由過氧化氫酶預先還原的EnviroSan作為測試物那么顯著。表11C顯示了含有/不含有氧化氫酶的30ppmPOAA處理的使用,對2.5和5.0分鐘暴露時間兩者的微生物性能進行了比較。在加入10-30%再利用水時,觀察到了超過2.5和5分鐘兩者的抗微生物性能的確定下降,因為如果不用過氧化氫酶預處理,過酸會被迅速消耗。需要在5分鐘時的30ppmPOAA的殘留以實現所希望的抗微生物性能。表11C數據顯示,在沒有再利用水(污染水)時,含有/不含過氧化氫酶的30ppmPOAA處理兩者都達到了所希望的抗微生物性能。圖9和10確認了這樣的發現:用單獨30ppmPOAA處理Vs.用30ppmPOAA+過氧化氫酶處理的新鮮水樣品之間,在2.5分鐘(圖9)和5分鐘(圖10)時的微生物效力沒有差別。認為新鮮水的使用不會干擾POAA穩定性,因而不會干擾新鮮水溶液中POAA的微生物效力。數據確認,在含有產出水的測試水混合物中由POAAVs.POAA+過氧化氫酶所產生的活性存在顯著差異。平均來說,與用單獨的POAA處理的樣品相比,用POAA+過氧化氫酶處理的樣品在相同時間點觀察到了至少2個對數的更多降低(圖11)。這確認了含有還原性過氧化氫的再利用水中增強的POAA穩定性和伴隨的微生物效力。然而,在測試之前超過1小時通過500ppmEnviroSan預處理水混合物,觀察到了單獨POAAVs.POAA+過氧化氫酶處理之間的效力差別的消除(圖12)。將綠膿桿菌培養物加入到不同壓裂水混合物之后2.5、5和60分鐘時所存在的對數存活菌幾乎與測試之前至少一小時的預處理相當,因而確認了單獨的水不具有任何抗微生物性質。實施例8如表12中所設定的進行兩種POAA微生物效力的比較,一種POAA以在5分鐘時達到30ppmPOAA殘留的水平加入,另一種POAA用過氧化氫酶預處理。表12該數據進一步確認了在含有至少10%產出水的所有測試水混合物中、用過氧化氫酶處理的POAA相對于僅POAA在微生物效力方面的改善。(圖13)。這確認了含有減少的過氧化氫的再利用水中增強的POAA穩定性和伴隨的微生物效力。實施例9評估了過酸與過氧化氫的比例對產出水中過酸穩定性的影響。使用各種可商購的過酸應用溶液,其具有表13中設定的過酸與過氧化氫比例。圖14顯示過酸與過氧化氫比例的增加改善了過酸穩定性。表13實施例10進一步評估了過氧化氫酶對已處理水中過酸穩定性的影響。使用80/20(80%新鮮水/20%產出水)的水混合物來分析對表14中設定的各種處理順序的影響。表14如圖15所示,最穩定的過酸體系是在加入到混合水源之前用過氧化氫酶預處理。與用過氧化氫酶預處理相比,使用10×過氧化氫酶產生了更差的結果,這證實了在使用混合組合物時根據本發明的預處理的明顯益處。不含過氧化氫酶的組合物顯示了快速的POAA降解。由于圖15中的有效結果,使用同樣方法來進一步評估使用更低濃度的過氧化氫酶的預處理,如表15所示。表15如圖16所示,在預處理過酸組合物中使用減少的過氧化氫酶再次勝過同時加入過氧化氫酶到過酸體系中和/或沒有過氧化氫的體系。實施例11比較了30ppmPOAA(EnviroSan)組合物、含過氧化氫酶的30ppmPOAA(EnviroSan)組合物以及30ppm的混合過乙酸和過辛酸的過酸組合物(POAA/POOA)的微生物效力(圖17)。使用來自油氣田操作的80%新鮮水/20%產出水體系評估了微生物效力。混合的POAA/POOA組合物顯示優于單獨使用30ppmPOAA組合物的改善。同樣ppm的過酸提供了顯著改善的結果,因此將能夠使用明顯更低的劑量,這顯示了混合過酸組合物中的協同作用。實施例12評估了過乙酸和過氧化氫酶組合物與凝膠壓裂液組分之間的相容性。評估了加入含有和不含過氧化氫酶的過乙酸時凝膠液粘度的變化。通過在標準5速Waring攪拌器中瓜爾膠聚合物的水合來初步制備線性瓜爾膠漿(linearguarslurries)。加入去離子水并攪拌混合物直到獲得均質的混合物。在基于硼酸鹽的交聯劑活化劑以及含有和不含過氧化氫酶的過乙酸的存在下交聯線性凝膠。隨后在275°F使用帶R1B5rotor-bob配置的Grace5500流變儀監測流體粘度200分鐘。測試的合格/不合格標準確立為流體在275°F保持200cP的最低粘度120分鐘時。示于圖18的結果表明,測試了1ppm和1000ppm之間的不同過乙酸濃度以及1ppm和200ppm之間的不同過氧化氫酶濃度。圖18顯示,過氧化氫的去除對于保持凝膠粘度超過200cP以所需的時間是關鍵的。體系中過量的過乙酸和過氧化氫(例如過氧化氫酶不足)不能維持超過200cP的粘度所需的時間。不能單獨用過乙酸和過氧化氫(即不含過氧化氫酶或其他過氧化物還原劑)進行測試,因為產物防止了凝膠的形成。這將被認為是不合格的,對于油氣田應用來說將是不相容的。實施例13評估了過酸組合物的濃度以確定酶的過氧化物還原能力。在不同濃度下評估了過氧化氫酶在漸增地濃縮的過酸組合物中減少過氧化氫的效力。使用過氧化氫酶評估了可商購的過酸(POAA)組合物EnviroSan(Ecolab,Inc.,St.Paul,MN),將其加入到2%、3%和5%的過酸組合物中。將過氧化氫酶加入到POAA溶液中并在環境條件下輕輕攪拌。加入過氧化氫酶后,停止攪拌,并取樣進行碘量分析測定(iodometricassay)。如表16所示,過氧化物還原酶顯示了在高達3%POAA的過酸水平時去除過酸組合物中過氧化氫的效力;然而在5%POAA水平時沒有觀察到影響。表16實施例14評估了形成根據本發明實施方案的抗微生物的還原的過氧化物組合物的不同過程以確定對酶的過氧化物還原能力的過程影響。第一種過程(A)將過酸組合物組合到含有過氧化氫酶的溶液中。加入1.5mL的ES2000過氧化氫酶到392克去離子水中,然后在5分鐘期間不加攪拌地緩慢加入107.37克EnviroSan(POAA)過酸組合物到溶液中。第二種過程(B)將過氧化氫酶組合物加入到已稀釋的過酸組合物中。在5分鐘期間不加攪拌地加入0.5mL的ES2000過氧化氫酶到107.37克EnviroSan(POAA)過酸組合物在392克去離子水中的溶液中。如表17所示,加入過氧化物還原酶的過程影響了從POAA過酸組合物去除過氧化物的效力。如圖19進一步所示的,優選地將POAA和H2O2混合物加入到過氧化氫酶溶液中以獲得過氧化氫去除/減少的最大效力。表17實施例15分析使用應用領域以確定為獲得已處理水源中過酸和過氧化氫兩者的期望濃度所需的過氧化物還原酶的量。將EnviroSan(POAA)過酸組合物加入到水中以達到表18中所設定的目標POAA濃度,通過碘滴定(iodometrictitration)確認POAA和H2O2兩者的濃度。然后加入過氧化氫酶(ES2000)到溶液中,在環境條件下儲存樣品。通過碘量條件監控POAA和H2O2濃度。如表18所示,含POAA和H2O2的池塘水可用低至0.5ppm的過氧化氫酶在4小時內進行處理。結果進一步表明,更高水平(濃度)的過氧化氫酶在分解來自過酸組合物的H2O2方面更有效地起作用。無論如何,約1ppm的過氧化氫酶就足夠處理水源了。此外,結果顯示,在所測試的環境條件下,過氧化氫酶選擇性分解H2O2而對POAA穩定性沒有任何負面影響。表18實施例16評估了根據本發明的已處理過酸組合物的穩定性以確定酸化劑對組合物穩定性的影響。使用各種酸化劑對POAA組合物進行pH調節以降低過酸組合物的pH,以此作為根據本發明的各種方法的使用之前對組合物的預處理的手段。用以下物質預處理EnviroSan(POAA)過酸組合物以評價對POAA穩定性的影響:二氧化氯(ClO2)、過氧化氫酶、或者硝酸(HNO3)。采用以下方法來測試20/80水(產出水/5格令(grain))中過酸組合物的穩定性(通過剩余ppmPOAA測定),如表19中所設定的。加入二氧化氯(100ppm)到100ml的100%產出水中作為預處理。兩小時后加入1%EnviroSan,測試在根據本發明的待處理的酸化水源中的POAA穩定性。過氧化氫酶預處理是由1%EnviroSan加入到100ppm過氧化氫酶所構成的。在測試POAA穩定性之前攪拌溶液6.5分鐘。用酸(稀釋HNO3到pH2.5)對100ml100%產出水的預處理包括磁力攪拌溶液~1小時。然后將根據本發明的20g待處理的酸化水與80g的5格令水混合,并將溶液pH從5.5調節到6.6,然后加入1%EnviroSan進行POAA穩定性測試。對于對照實驗,不對水源進行酸化和/或預處理。表19*在碘滴定中觀察到了少量干擾如圖20所示,為了改善過酸穩定性而將酸化劑與根據本發明的已處理過酸組合物一起使用是有明顯益處的。所顯示的改善的穩定性(ppmPOAA相對于經過的時間)表明了對水源的預處理產生了延長的過酸穩定性,該預處理是將水的pH降低為酸性。實施例17在攪拌下將各種過酸組合物加入到80/20(5格令/產出水)的水混合物中。通過碘滴定測定特定時間的過酸水平。采用了以下過酸組合物:EnviroSan:60微升/100g(POAA,13.97%,H2O2,10.41%);低過氧化物POAA:65微升/100g(POAA12.72,H2O2,1.55%);以及EnviroSan/HAC(即酸化的EnviroSan):60微升EnviroSan加25微升/Hac/100g。對于過氧化氫酶處理,將0.3g的ES2000加入到78.53g水中,然后將21.47g的EnviroSan加入到溶液中,不攪拌。添加結束時,測定了過酸和過氧化氫的濃度(POAA2.77%,H2O20.51%)。結果示于表20中。表20再次如圖21所示,為了改善過酸穩定性而將酸化劑與根據本發明的過酸組合物一起使用是有明顯益處的。實施例18評估了無機金屬過氧化物還原劑對過酸組合物中過氧化氫減少的特異性(與過酸減少相比較)。如表21所示,將含有不同起始濃度過氧化氫的各種POAA組合物與鉑(Pt)催化劑接觸。測試組合物是如下產生的:組合物A(2000ppmPOAA加250ppmH2O2;0.2166%w/w過酸,0.0034wt-%測得的H2O2);組合物B(2000ppmPOAA加500ppmH2O2;0.2166%w/w過酸,0.0094wt-%測得的H2O2);組合物C(2000ppmPOAA加1000ppmH2O2;0.2138%w/w過酸,0.0340wt-%測得的H2O2);組合物D(2000ppmPOAA加2000ppmH2O2;0.2199%w/w過酸,0.0540wt-%測得的H2O2)。使用沸石(即可適應大范圍的各種陽離子的多孔結構,用于配制催化劑)懸浮無機金屬過氧化物還原劑樣品。用過乙酸溶液中的各種金屬過氧化物還原劑(如各種不同實施例中所設定的)來飽和沸石。所采用的沸石通常使用于烴裂解工業中用于催化。然后用碘滴定隨時間測定POAA和H2O2濃度來顯示特定金屬過氧化物還原劑對POAA和/或H2O2的選擇性或非選擇性降解的影響。表21顯示了初始POAA濃度和與根據本發明的過氧化物還原劑接觸15分鐘后的最終POAA濃度的對比,并示于圖22中。表21如表22所示,進一步顯示了各種過酸組合物中POAA濃度的分解速率。如表22和圖23兩者所示,隨著過氧化氫濃度增加,POAA損失率同樣增加。因此,過氧化物還原劑提供了過酸組合物中部分選擇性的過氧化物分解。表22PpmH2O2POAA損失率34-20.26794-37.333340-63.33540-86.8結果表明了無機過氧化物還原劑鉑(Pt)的部分選擇性,適用于根據本發明的方法。然后對無機的過氧化物還原劑與過氧化物還原酶試劑過氧化氫酶的結合進行了評估。如表23所示,在與過氧化物還原酶過氧化氫酶的各種組合下,在0分鐘、30分鐘、60分鐘、120分鐘和240分鐘測定2000ppmPOAA組合物。表23圖24圖示了POAA減少(例如過酸分解)的結果,表明無機的過氧化物還原劑與過氧化物還原酶過氧化氫酶相比,產生了更低選擇性的過氧化氫減少或分解。然而,無機的過氧化物還原劑提供了對過酸組合物中過氧化物的部分選擇性分解。實施例19評估了另外的無機金屬用作固體催化劑,用來評估其作為根據本發明方法的過氧化物分解催化劑。評估了金屬鎢(W)、鋯(Zr)和釕(Ru)以確定金屬是不是優先降低過酸組合物中的過氧化氫濃度甚于過酸濃度。表24顯示了評估超過4小時的各種制劑。表24時間對照POAAWZrPOAARuPOAA對照H2O2WZrH2O2RuH2O201986198619861547154715471519382252513153912670601862133022815561071024015391903815093270如圖25所示,比較了POAA(例如過酸分解)和過氧化氫兩者的減少。兩種無機過氧化物還原劑都導致了POAA和過氧化氫兩者的顯著減少,顯示了對過氧化氫的分解僅僅稍微優先于POAA。實施例20進一步評估了各種另外的無機金屬和金屬化合物用作根據本發明方法的過氧化物分解催化劑(例如過氧化物還原劑)。將金屬作為固體催化劑提供到POAA溶液中。表23顯示了針對10gCoMo鈷鉬過氧化物還原劑樣品進行測試的各種溶液,包括POAA加過氧化氫酶的過酸組合物、過氧化氫加乙酸的組合物、過氧化氫組合物。表25如圖26-27所示,POAA損失(圖26)和過氧化氫損失(圖27)是暴露于過氧化物還原劑CoMo的時間的函數。表26顯示了針對10gNiW鎳鎢無機過氧化物還原劑樣品進行測試的各種溶液,包括POAA加過氧化氫酶的過酸組合物,過氧化氫加乙酸的組合物,過氧化氫組合物。表26如圖28-29所示,POAA損失(圖28)和過氧化氫損失(圖29)是NiW過氧化物還原劑存在時間的函數。表27顯示了針對10gNiMo鎳鉬無機過氧化物還原劑樣品進行測試的各種溶液,包括POAA加過氧化氫酶的過酸組合物,過氧化氫加乙酸的組合物,過氧化氫組合物。表27如圖30-31所示,POAA損失(圖30)和過氧化氫損失(圖31)是NiMo過氧化物還原劑存在時間的函數。由于一些鉬金屬浸取到了POAA溶液中(例如可能負面影響POAA/過氧化氫分離),使用了不同滴定方法來進行使用NiMo鎳鉬無機過氧化物還原劑的額外測試。為了改正這一點,在測試期間的每個時間點收集2份分開的10ml樣品。用少量(~1mml)所加入的過氧化氫酶處理一份樣品以去除溶液中的過氧化氫。加入氧催化劑、硫酸和KI來滴定第二份溶液的總氧含量。因此,經過氧化氫酶處理的樣品的滴定體積代表了溶液中POAA含量的直接測定值,并且總氧滴定量減去經過氧化氫酶處理的滴定量就等于溶液中的過氧化物量。結果列在表28中并示于圖32-33中。表28A表28B(用過氧化氫酶預處理了的POAA)表29顯示了針對10gMo鉬無機過氧化物還原劑樣品進行測試的各種溶液,包括POAA加過氧化氫酶的過酸組合物,過氧化氫加乙酸的組合物,過氧化氫組合物。表29如圖34-35所示,POAA損失(圖34)和過氧化氫損失(圖35)是Mo過氧化物還原劑存在時間的函數。如上文關于重新分析的NiMo催化劑測試所概述的那樣,使用了不同滴定方法來進行使用Mo鉬無機過氧化物還原劑的額外測試。結果列在表30中并示于圖36-37中。表30A表30B(用過氧化氫酶預處理了的POAA)時間用過氧化氫酶滴定總氧滴定量ppmPOAAppmH2O2POAA對照H2O2對照05.35.32014020140151.34.1494476193820300.43.4152510190040450.23.276510188160600.23.176493184380實施例21分析了根據本發明實施方案的采用各種過氧化物還原劑的過酸組合物的微生物效力,如表31所示。對照樣品是來自水力壓裂領域中所使用的田間水(fieldwater)組合物的污染水源(即每克污染物73,412,793.2微生物當量)。將含有和不含次氯酸鹽的過酸樣品加入到作為對照的污染水源中并進行測試以確定可能的過氧化物還原劑的使用和順序對微生物效力的影響。作為本實施例中的參照,所采用的POAA是15%過乙酸和10%過氧化氫組合物(例如可商購的EnviroSan)。如表31-32中所設定的,提到的“X2”是指第二次序加料(secondsequenceofdosing)POAA和/或次氯酸鹽到作為對照的污染水源中。例如,加入250ppmPOAA的第一劑量來處理作為對照的污染水源,然后給予第二劑量。根據表31-32,作為對照的處理水源中的活性(ppm)POAA和/或次氯酸鹽的量是如下這樣的,例如:250ppmPOAA等價于對照水源溶液中的37.5ppmPOAA;250ppm過氧化氫等價于對照水源溶液中的25ppm過氧化氫。表31使用額外的水樣(包括去離子水(即沒有污染的)和對照(如上設定為污染水源))如表32所示,對順序使用過氧化物還原劑的過程的額外評估進行進一步分析。表32表32中顯示的結果表明,次氯酸鹽對過氧化氫的分解具有有效影響(在不含任何生物污染的水中)。與非混合過酸體系相比,混合體系顯示了增加的過氧化物分解。這證明了水中的生物污染與由次氯酸鈉引起的過氧化氫腐解(decay)相競爭的效果。在觀察到過乙酸和次氯酸鈉的更快分解或腐解的同時觀察到了微生物百分比降低的增加,而過氧化氫顯示了穩定性的增加。過乙酸和次氯酸鈉在滴定中是無法區別的,因此假設由1/2的可滴定物質組成;然而評估僅僅集中在過氧化氫分解上。實施例22分析現場使用應用以確定過氧化物還原性過氧化氫酶在環境條件下池塘水中的效力。在池塘水源(370000桶(bbl.))中使用過氧化氫酶(ES2000)以減少/消除POAA過酸組合物中的H2O2。取樣時池塘水含有POAA和H2O2兩者。所分析的處理是基于已確立的實驗室數據,即1ppm應用水平在4小時內選擇性地消除H2O2到零。在上午較晚時間的晴朗天氣條件下和環境室外溫度90°F(+)范圍內應用的池塘水中的初始過氧化氫酶處理沒有如預期那樣產生過氧化氫的任何明顯消除。因此,使用100克的池塘水樣來加入不同水平的1ppm過氧化氫酶(表33)或2ppm過氧化氫酶(表34)。然后將樣品儲存在各種已標明的條件下:環境室溫、室外陽光下、室外屏蔽陽光。在不同時間(顯示了0小時和2小時)測定過氧化氫水平以檢查過氧化氫酶過氧化物還原劑的功能性。如表中所提及的,如下設定以下測定條件:EP1V(ml0.05NNa2S2O3)和EP2V(ml0.05NNa2S2O3)。如表33-34所示,光對過氧化氫酶在降低來自過酸組合物的H2O2濃度方面的性能具有顯著負面影響。結果進一步證實,在所研究條件下的溫度對過氧化氫酶功能性具有正影響。表33表34現場試驗的結果表明在使用過氧化物還原劑(即過氧化物還原酶諸如過氧化氫酶)的某些應用中包括UV-阻擋劑的有用性。UV-阻擋劑備選地可用最小化陽光曝光的應用方法(例如在沒有陽光和/或弱陽光時加料過氧化物還原劑,諸如在晚上和/或多云時期)來替代。在另外的其他方面,現場試驗表明合適使用染料作為UV-阻擋劑來防止陽光穿透需要處理的水體系的使用應用,所述需要處理的水體系是根據本發明用UV-阻擋劑來有效減少過氧化氫的。發明是這樣被描述的,但是其可以以許多方式改變,這將是顯而易見的。這樣的改變不會被認為是脫離了發明的精神和范圍,所有這樣的改進都意在包括在以下權利要求書的范圍內。當前第1頁1 2 3