專利名稱：：用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質及其制備方法。
背景技術：
：工業和農業的迅速發展導致水資源遭到嚴重破壞，工業廢水排放到江河、湖泊中，農藥、殺蟲劑等大量使用以及生活垃圾和生活廢水的肆意排放，這些都造成地下水和地表水的水質變差，導致水中產生很多對人體有害的物質。水污染越來越成為影響人們生活的嚴峻問題。我國的合成洗滌劑大多數屬于陰離子表面活性劑型，以直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)為主。合成洗滌劑的用途幾乎涉及到工農業生產和家庭生活的各個方面，最后大部分形成乳化膠體，存在于廢水中，其首要污染物LAS進入水體后，與其他污染物結合在一起形成一定的M膠體顆粒，屬于生物難降解物質，地下水、地表水、飲用水中都含有LAS。含洗滌劑的廢水排放到環境中，對魚類、水棲動物可造成重大危害，世界上有些國家已將LAS與有害重金屬汞一并列為對魚類危害最大的毒性物質；LAS也能通過很多途徑進入人體，影響人體健康。根據中國國家標準GB5749-2006的規定，水中的陰離子合成洗滌劑的量不能超過0.3mg/L(毫克/升)，因此需要控制飲水中的陰離子合成洗滌劑的量。有些地區的水中的陰離子合成洗滌劑的量經常會超標，甚至超標達到數倍以上，例如達到3mg/L等。目前，還沒有一種可以高效去除飲水中的陰離子合成洗滌劑的方法。
發明內容本發明所要解決的技術問題在于提供一種用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質，該過濾介質成本低，用于去除水中陰離子合成洗滌劑時，去除率極高。為了解決以上的技術問題，本發明采用以下的技術方案一種用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質的制備方法，包括如下步驟a)將包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比為200—350:50—100:50~100:50~100:50—120;b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制，燒結，冷卻。優選地，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比為200~350:50-100:50~100:50~100:50~120。發明人發現，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比在這個范圍內時，制備的過濾介質對陰離子合成洗滌劑的去除率有明顯的提高。所述超高分子量聚乙烯為重均分子量大于100萬的聚乙烯，優選使用重均分子量為250-400萬的聚乙烯。超高分子量聚乙烯可從國內生產廠家得到，如北京東方石油化工有限公司助劑二廠可提供M-1(分子量為150±50萬)、M-II(分子量為250±50萬)、M-III(分子量為350±50萬)、M-IV(分子量為大于400萬)等規格的產品。超高分子量聚乙烯的'個作用是粘結和形成過濾介質骨架的作用，另外利用超高分子量聚乙烯通過壓制，燒結得到的過濾介質，容易形成微孔，可以起到吸附水中陰離子合成洗滌劑的作用。超高分子量聚乙烯的粒徑為74~89微米。活性炭是一種多孔性物質，它具有如蜂窩狀的孔隙結構、巨大的比表面積、特異的表面官能團、穩定的物理和化學性能，是優良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。才艮據原料來源不同活性炭可分為木質活性炭，如椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質粉炭等；礦物質原料活性炭，如各種煤和石油及其加工產4物為原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如廢橡膠、廢塑料等制成的活性炭。其中以椰殼材質為來源的活性炭強度較高、吸附性能較好。優選活性炭的比表面積不低于500平方米/克，更優選不低于1000平方米/克。活性炭可以高效吸附水中的雜質，尤其是醫用活性炭，作為通過國家相關藥品監督標準的產品，雜質含量更低，表面積更大，吸附效果也更好。選用醫用活性炭可以保證過濾介質直接用于飲用水的處理。另外，采用粒徑為7489微米的醫用活性炭，效果會更佳。硅藻土是由含氧化物很高的硅藻、放射蟲或海綿的遺體組成，是一種有機成因的礦物，硅藻骨架中的氧化硅類似于蛋白石或含水的氧化硅，在我國主要產于浙江省嵊州市。硅藻精土是指硅藻土經過選礦，去除粘土、石英砂、碎屑礦物等雜質，使得硅藻品質達到92%以上便是精土。硅藻精土形體內含有1000多個納米微孔，也是天然的納米微孔材料，能夠吸收超過自身重量34倍的物質。硅藻精土對陰離子合成洗滌劑有極強的吸附能力。此外，作為一種納米孩i孔材料，硅藻精土在本發明的過濾介質及濾芯中還起到造孔的作用。優選地，所述硅藻精土粉的粒徑為74~89微米。硼泥粉是硼砂生產過程中排放的硼砂廢渣(俗稱硼泥)，硼泥的主要成分是氫氧化鎂。硼泥在去除水中的陰離子合成洗滌劑中有較好的效果，并且可以變廢為寶，節約了成本。優選地，所述硼泥粉的粒徑為74~89微米。發孔劑選擇偶氮二甲酰胺、食品級碳酸氫銨、草酸中的至少一種。作為優選，發孔劑為偶氮二曱酰胺或食品級碳酸氬銨。其中，食品級碳酸氫銨也稱食用級碳酸氫銨，與工業級碳酸氬銨相區別。雖然工業級碳酸氫銨也有發孔的作用，但是它可能會含有對健康有害的雜質，不宜用作飲用水過濾介質的生產原料。發孔劑是一類易分解產生大量氣體而引起發孔作用的物質，其中偶氮類化合物、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸銨、磺酰腈類化合物、草酸等是其典型的代表。其中，優選使用食品級碳酸氫銨。壓制壓力可以選擇為0.4~1.0MPa,燒結溫度為230~240°C,燒結時間為120~150分鐘，冷卻至40-6(TC即可以脫模。雖然本發明對于上述制備方法中步驟a)中所用的幾種原料進行了較為詳盡的描述，但是本發明不局限于此種理論或者另外的任何理論。對于在制備過程中它們之間的具體的化學變化、結構的變化尚不能確定。此幾種原料經過上述的工藝處理制備出的過濾介質，可以有效去除水中的陰離子合成洗滌劑，并且有協同作用，可以將水中的陰離子合成洗滌劑充分吸收。在本發明中，對于混合步驟，可以認為任何不會顯著改變粉體粒徑和粒度分布的低剪切混合器或攪拌器都是適用的，比如具有鈍的葉輪葉片的攪拌器、滾筒式混合器、螺旋式攪拌器等，轉速要視混合器的類型而定，但以避免揚起粉塵為宜。混合后的粉體填裝入預先設計好的模具中，通過加壓將其壓實，壓力一般不大于lMPa,且與所用模具的材質相適應；模具可以由鋁、鑄鐵、鋼或任何適當的能承受相應壓力和溫度的材料制造。可以在模具內表面涂敷脫模劑，可選用硅氧烷油或任何其他的幾乎不會吸附到過濾介質上的市售脫模劑，也可以使用鋁箔等脫模紙。本發明還提供了以下技術方案一種使用了上述過濾介質的濾芯。本發明還提供了以下技術方案一種凈水裝置，包括上述的過濾介質或者濾芯。本發明還提供了一種包括上述凈水裝置的飲水機。相對于現有技術，本發明的優點在于所提出的技術方案能夠去除水中的陰離子合成洗滌劑，去除率達到95°/。以上，從而達到改善水質的目的，并且方法簡單，制備過濾介質的原料來源廣泛，成本低。本發明所提供的技術方案，特別適用于被陰離子合成洗滌劑污染的飲水的處理。具體實施方式為能進一步理解本發明，下面結合實施例對上述的技術方案做進一步的闡述和說明。實施例1本實施例的具體步驟包括以下步驟(1)稱取超高分子量聚乙烯粉200g(克)，所述超高分子量聚乙烯為北京東方石油化工有限公司助劑二廠的M-III型產品，其分子量為350萬，粒徑為74~89微米；(2)稱取醫用活性炭粉100g，所述醫用活性炭的粒徑為74~89微米；(3)稱取硅藻精土50g,所述硅藻精土產地為浙江省嵊州市，粒徑為74~89微米；(4)稱取硼泥^分100g，所述硼泥^^分的粒徑為74~89;徵米；(5)稱取食品級碳酸氫銨50g,純度達到99.99%以上；(6)將上述五種粉末放入機械攪拌器中攪拌10分鐘混合均勻；(7)裝填入直徑為50mm管狀模具中，在0.4MPa的液壓壓力下壓制，在230。C溫度下燒結150分鐘；(8)自然冷卻至5(TC然后脫模，即得多微細孔的管狀濾芯。實施例2本實施例的具體步驟包括以下步驟(1)稱取超高分子量聚乙烯粉350g,所述超高分子量聚乙烯為北京東方石油化工有限公司助劑二廠的M-III型產品，其分子量為350萬，粒徑為74~89微米；(2)稱取醫用活性炭粉50g,所述醫用活性炭的粒徑為74~89微米；(3)稱取硅藻精土100g,所述硅藻精土產地為浙江省嵊州市，粒徑為74~89微米；(4)稱取硼泥粉50g，所述硼泥粉的粒徑為74~89微米；(5)稱取偶氮二甲酰胺120g,純度達到99.99%以上；(6)將上述五種粉末放入機械攪拌器中攪拌10分鐘混合均勻；(7)裝填入直徑為50mm管狀模具中，在0.6MPa的液壓壓力下壓制，在240。C溫度下燒結120分鐘；(8)自然冷卻至40。C然后脫模，即得多微細孔的管狀濾芯。實施例3本實施例的具體步驟包括以下步驟(1)稱取超高分子量聚乙烯粉290g,所述超高分子量聚乙烯為北京東方石油化工有限公司助劑二廠的M-III型產品，其分子量為350萬，粒徑為74~89微米；(2)稱取醫用活性炭粉50g，所述醫用活性炭的粒徑為74~89微米；(3)稱取硅藻精土80g,所述硅藻精土產地為浙江省嵊州市，粒徑為74~89微米；(4)稱取硼泥粉90g,所述硼泥粉的粒徑為74~89微米；(5)稱取食品級碳酸氫銨90g,純度達到99.99%以上；(6)將上述五種粉末放入機械攪拌器中攪拌10分鐘混合均勻；(7)裝填入直徑為50隨管狀模具中，在O.6MPa的液壓壓力下壓制，在240。C溫度下燒結120分鐘；(8)自然冷卻至4(TC然后脫模，即得多微細孔的管狀濾芯。實施例4本實施例的具體步驟包括以下步驟(1)稱取超高分子量聚乙烯粉300g,所述超高分子量聚乙烯為北京東方石油化工有限公司助劑二廠的M-III型產品，其分子量為350萬，粒徑為74~89微米；(2)稱取醫用活性炭粉60g,所述醫用活性炭的粒徑為74~89微米；(3)稱取硅藻精土70g，所述硅藻精土產地為浙江省嵊州市，粒徑為74~89微米；(4)稱取硼泥粉80g,所述硼泥粉的粒徑為74~89微米；(5)稱取食品級碳酸氫銨100g,純度達到99.99%以上；(6)將上述五種粉末放入機械攪拌器中攪拌10分鐘混合均勻；(7)裝填入直徑為50mm管狀模具中，在0.6MPa的液壓壓力下壓制，在240。C溫度下燒結120分鐘；(8)自然冷卻至4(TC然后脫模，即得多微細孔的管狀濾芯。實施例1~4中所用原料的對照表如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例5取實施例14所得多微細孔的管狀濾芯1，2，3,4，內襯兩層無紡布，外包兩層無紡布，再在外層裹上聚丙烯多孔網，濾芯兩端粘接上連接端蓋，放置于不銹鋼或塑料殼體內，用于處理飲用水，經檢測，該結構濾芯對飲用水中的陰離子合成洗滌劑的去除效果好，如表2所示。非常適合家庭終端飲用水處理的需要。表2使用濾芯處理前后的水單位mg/L(毫克/升)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表3可以看出，利用本發明的濾芯進行去除水中的陰離子合成洗滌劑取得了很好的效果。另外對處理前后的水也進行了其他項目的測試，測試結果如表3所示。表3使用濾芯處理前后的水<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從表3可以看出，利用本發明的濾芯在去除陰離子合成洗滌劑的同時，對渾濁物和細菌微生物的也有很好的去除效果。相對于現有技術，本發明的優點在于所提出的技術方案能夠去除水中的陰離子合成洗滌劑，去除率達到95%以上，從而達到改善水質的目的，并且方法簡單，制備過濾介質的原料來源廣泛，成本低。另外，在去除水中陰離子合成洗滌劑的同時，也可以去除水中的渾濁物和細菌微生物，尤其是對細菌微生物的去除率也較高。本發明所提供的技術方案，特別適用于被陰離子合成洗滌劑污染的飲水的處理。濾芯進行了詳細介紹。本說明書中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想在具體實施方式及應用范圍上可能在實施過程中會有改變之處。因此，本說明書記載的內容不應理解為對本發明的限制。權利要求1、一種用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質的制備方法，包括如下步驟a)將包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比為200～350∶50～100∶50～100∶50～100∶50～120；b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制，燒結，冷卻。2、根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比為290~300:50~60:70~80:80~90:90~100。3、根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的粒徑為74~89孩i米。4、根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的分子量為250萬~400萬。5、根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述活性炭為醫用活性炭，其粒徑為7489微米。6、根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述硅藻土粉為硅藻精土粉。7、根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述硅藻精土粉的粒徑為74~89微米。8、根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述硼泥粉的粒徑為74~89微米。9、根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述發孔劑為食品級碳酸氫銨。10、根據權利要求1~9中任一項所述的制備方法得到的過濾介質。全文摘要本發明公開了一種用于去除水中陰離子合成洗滌劑的過濾介質的制備方法，包括如下步驟a)將包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和發孔劑的重量比為200～350∶50～100∶50～100∶50～100∶50～120；b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制，燒結，冷卻。本發明還公開了一種利用此制備方法制備的過濾介質。相對于現有技術，本發明的優點在于所提出的技術方案能夠去除水中的陰離子合成洗滌劑，去除率達到95％以上，從而達到改善水質的目的，并且方法簡單，制備過濾介質的原料來源廣泛，成本低。文檔編號B01J20/20GK101637714SQ200910168248公開日2010年2月3日申請日期2009年8月20日優先權日2009年8月20日發明者欒云堂,堅浦,王林雙,蔣永鋒申請人:蔣永鋒;王林雙;浦堅;欒云堂