专利名称：：用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质及其制备方法。
背景技术：
：工业和农业的迅速发展导致水资源遭到严重破坏，工业废水排放到江河、湖泊中，农药、杀虫剂等大量使用以及生活垃圾和生活废水的肆意排放，这些都造成地下水和地表水的水质变差，导致水中产生很多对人体有害的物质。水污染越来越成为影响人们生活的严峻问题。我国的合成洗涤剂大多数属于阴离子表面活性剂型，以直链烷基苯磺酸钠(LAS)为主。合成洗涤剂的用途几乎涉及到工农业生产和家庭生活的各个方面，最后大部分形成乳化胶体，存在于废水中，其首要污染物LAS进入水体后，与其他污染物结合在一起形成一定的M胶体颗粒，属于生物难降解物质，地下水、地表水、饮用水中都含有LAS。含洗涤剂的废水排放到环境中，对鱼类、水栖动物可造成重大危害，世界上有些国家已将LAS与有害重金属汞一并列为对鱼类危害最大的毒性物质；LAS也能通过很多途径进入人体，影响人体健康。根据中国国家标准GB5749-2006的规定，水中的阴离子合成洗涤剂的量不能超过0.3mg/L(毫克/升)，因此需要控制饮水中的阴离子合成洗涤剂的量。有些地区的水中的阴离子合成洗涤剂的量经常会超标，甚至超标达到数倍以上，例如达到3mg/L等。目前，还没有一种可以高效去除饮水中的阴离子合成洗涤剂的方法。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质，该过滤介质成本低，用于去除水中阴离子合成洗涤剂时，去除率极高。为了解决以上的技术问题，本发明采用以下的技术方案一种用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比为200—350:50—100:50~100:50~100:50—120;b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。优选地，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比为200~350:50-100:50~100:50~100:50~120。发明人发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比在这个范围内时，制备的过滤介质对阴离子合成洗涤剂的去除率有明显的提高。所述超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选使用重均分子量为250-400万的聚乙烯。超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化工有限公司助剂二厂可提供M-1(分子量为150±50万)、M-II(分子量为250±50万)、M-III(分子量为350±50万)、M-IV(分子量为大于400万)等规格的产品。超高分子量聚乙烯的'个作用是粘结和形成过滤介质骨架的作用，另外利用超高分子量聚乙烯通过压制，烧结得到的过滤介质，容易形成微孔，可以起到吸附水中阴离子合成洗涤剂的作用。超高分子量聚乙烯的粒径为74~89微米。活性炭是一种多孔性物质，它具有如蜂窝状的孔隙结构、巨大的比表面积、特异的表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。才艮据原料来源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活性炭，如各种煤和石油及其加工产4物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡胶、废塑料等制成的活性炭。其中以椰壳材质为来源的活性炭强度较高、吸附性能较好。优选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。活性炭可以高效吸附水中的杂质，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好。选用医用活性炭可以保证过滤介质直接用于饮用水的处理。另外，采用粒径为7489微米的医用活性炭，效果会更佳。硅藻土是由含氧化物很高的硅藻、放射虫或海绵的遗体组成，是一种有机成因的矿物，硅藻骨架中的氧化硅类似于蛋白石或含水的氧化硅，在我国主要产于浙江省嵊州市。硅藻精土是指硅藻土经过选矿，去除粘土、石英砂、碎屑矿物等杂质，使得硅藻品质达到92%以上便是精土。硅藻精土形体内含有1000多个纳米微孔，也是天然的纳米微孔材料，能够吸收超过自身重量34倍的物质。硅藻精土对阴离子合成洗涤剂有极强的吸附能力。此外，作为一种纳米孩i孔材料，硅藻精土在本发明的过滤介质及滤芯中还起到造孔的作用。优选地，所述硅藻精土粉的粒径为74~89微米。硼泥粉是硼砂生产过程中排放的硼砂废渣(俗称硼泥)，硼泥的主要成分是氢氧化镁。硼泥在去除水中的阴离子合成洗涤剂中有较好的效果，并且可以变废为宝，节约了成本。优选地，所述硼泥粉的粒径为74~89微米。发孔剂选择偶氮二甲酰胺、食品级碳酸氢铵、草酸中的至少一种。作为优选，发孔剂为偶氮二曱酰胺或食品级碳酸氬铵。其中，食品级碳酸氢铵也称食用级碳酸氢铵，与工业级碳酸氩铵相区别。虽然工业级碳酸氢铵也有发孔的作用，但是它可能会含有对健康有害的杂质，不宜用作饮用水过滤介质的生产原料。发孔剂是一类易分解产生大量气体而引起发孔作用的物质，其中偶氮类化合物、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、磺酰腈类化合物、草酸等是其典型的代表。其中，优选使用食品级碳酸氢铵。压制压力可以选择为0.4~1.0MPa,烧结温度为230~240°C,烧结时间为120~150分钟，冷却至40-6(TC即可以脱模。虽然本发明对于上述制备方法中步骤a)中所用的几种原料进行了较为详尽的描述，但是本发明不局限于此种理论或者另外的任何理论。对于在制备过程中它们之间的具体的化学变化、结构的变化尚不能确定。此几种原料经过上述的工艺处理制备出的过滤介质，可以有效去除水中的阴离子合成洗涤剂，并且有协同作用，可以将水中的阴离子合成洗涤剂充分吸收。在本发明中，对于混合步骤，可以认为任何不会显著改变粉体粒径和粒度分布的低剪切混合器或搅拌器都是适用的，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定，但以避免扬起粉尘为宜。混合后的粉体填装入预先设计好的模具中，通过加压将其压实，压力一般不大于lMPa,且与所用模具的材质相适应；模具可以由铝、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力和温度的材料制造。可以在模具内表面涂敷脱模剂，可选用硅氧烷油或任何其他的几乎不会吸附到过滤介质上的市售脱模剂，也可以使用铝箔等脱模纸。本发明还提供了以下技术方案一种使用了上述过滤介质的滤芯。本发明还提供了以下技术方案一种净水装置，包括上述的过滤介质或者滤芯。本发明还提供了一种包括上述净水装置的饮水机。相对于现有技术，本发明的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的阴离子合成洗涤剂，去除率达到95°/。以上，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广泛，成本低。本发明所提供的技术方案，特别适用于被阴离子合成洗涤剂污染的饮水的处理。具体实施方式为能进一步理解本发明，下面结合实施例对上述的技术方案做进一步的阐述和说明。实施例1本实施例的具体步骤包括以下步骤(1)称取超高分子量聚乙烯粉200g(克)，所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工有限公司助剂二厂的M-III型产品，其分子量为350万，粒径为74~89微米；(2)称取医用活性炭粉100g，所述医用活性炭的粒径为74~89微米；(3)称取硅藻精土50g,所述硅藻精土产地为浙江省嵊州市，粒径为74~89微米；(4)称取硼泥^分100g，所述硼泥^^分的粒径为74~89;徵米；(5)称取食品级碳酸氢铵50g,纯度达到99.99%以上；(6)将上述五种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；(7)装填入直径为50mm管状模具中，在0.4MPa的液压压力下压制，在230。C温度下烧结150分钟；(8)自然冷却至5(TC然后脱模，即得多微细孔的管状滤芯。实施例2本实施例的具体步骤包括以下步骤(1)称取超高分子量聚乙烯粉350g,所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工有限公司助剂二厂的M-III型产品，其分子量为350万，粒径为74~89微米；(2)称取医用活性炭粉50g,所述医用活性炭的粒径为74~89微米；(3)称取硅藻精土100g,所述硅藻精土产地为浙江省嵊州市，粒径为74~89微米；(4)称取硼泥粉50g，所述硼泥粉的粒径为74~89微米；(5)称取偶氮二甲酰胺120g,纯度达到99.99%以上；(6)将上述五种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；(7)装填入直径为50mm管状模具中，在0.6MPa的液压压力下压制，在240。C温度下烧结120分钟；(8)自然冷却至40。C然后脱模，即得多微细孔的管状滤芯。实施例3本实施例的具体步骤包括以下步骤(1)称取超高分子量聚乙烯粉290g,所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工有限公司助剂二厂的M-III型产品，其分子量为350万，粒径为74~89微米；(2)称取医用活性炭粉50g，所述医用活性炭的粒径为74~89微米；(3)称取硅藻精土80g,所述硅藻精土产地为浙江省嵊州市，粒径为74~89微米；(4)称取硼泥粉90g,所述硼泥粉的粒径为74~89微米；(5)称取食品级碳酸氢铵90g,纯度达到99.99%以上；(6)将上述五种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；(7)装填入直径为50隨管状模具中，在O.6MPa的液压压力下压制，在240。C温度下烧结120分钟；(8)自然冷却至4(TC然后脱模，即得多微细孔的管状滤芯。实施例4本实施例的具体步骤包括以下步骤(1)称取超高分子量聚乙烯粉300g,所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工有限公司助剂二厂的M-III型产品，其分子量为350万，粒径为74~89微米；(2)称取医用活性炭粉60g,所述医用活性炭的粒径为74~89微米；(3)称取硅藻精土70g，所述硅藻精土产地为浙江省嵊州市，粒径为74~89微米；(4)称取硼泥粉80g,所述硼泥粉的粒径为74~89微米；(5)称取食品级碳酸氢铵100g,纯度达到99.99%以上；(6)将上述五种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均勻；(7)装填入直径为50mm管状模具中，在0.6MPa的液压压力下压制，在240。C温度下烧结120分钟；(8)自然冷却至4(TC然后脱模，即得多微细孔的管状滤芯。实施例1~4中所用原料的对照表如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例5取实施例14所得多微细孔的管状滤芯1，2，3,4，内衬两层无纺布，外包两层无纺布，再在外层裹上聚丙烯多孔网，滤芯两端粘接上连接端盖，放置于不锈钢或塑料壳体内，用于处理饮用水，经检测，该结构滤芯对饮用水中的阴离子合成洗涤剂的去除效果好，如表2所示。非常适合家庭终端饮用水处理的需要。表2使用滤芯处理前后的水单位mg/L(毫克/升)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表3可以看出，利用本发明的滤芯进行去除水中的阴离子合成洗涤剂取得了很好的效果。另外对处理前后的水也进行了其他项目的测试，测试结果如表3所示。表3使用滤芯处理前后的水<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从表3可以看出，利用本发明的滤芯在去除阴离子合成洗涤剂的同时，对浑浊物和细菌微生物的也有很好的去除效果。相对于现有技术，本发明的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的阴离子合成洗涤剂，去除率达到95%以上，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广泛，成本低。另外，在去除水中阴离子合成洗涤剂的同时，也可以去除水中的浑浊物和细菌微生物，尤其是对细菌微生物的去除率也较高。本发明所提供的技术方案，特别适用于被阴离子合成洗涤剂污染的饮水的处理。滤芯进行了详细介绍。本说明书中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想在具体实施方式及应用范围上可能在实施过程中会有改变之处。因此，本说明书记载的内容不应理解为对本发明的限制。权利要求1、一种用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比为200～350∶50～100∶50～100∶50～100∶50～120；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比为290~300:50~60:70~80:80~90:90~100。3、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的粒径为74~89孩i米。4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的分子量为250万~400万。5、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭为医用活性炭，其粒径为7489微米。6、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅藻土粉为硅藻精土粉。7、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述硅藻精土粉的粒径为74~89微米。8、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硼泥粉的粒径为74~89微米。9、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述发孔剂为食品级碳酸氢铵。10、根据权利要求1~9中任一项所述的制备方法得到的过滤介质。全文摘要本发明公开了一种用于去除水中阴离子合成洗涤剂的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的原料混合，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、硅藻土粉、硼泥粉和发孔剂的重量比为200～350∶50～100∶50～100∶50～100∶50～120；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。本发明还公开了一种利用此制备方法制备的过滤介质。相对于现有技术，本发明的优点在于所提出的技术方案能够去除水中的阴离子合成洗涤剂，去除率达到95％以上，从而达到改善水质的目的，并且方法简单，制备过滤介质的原料来源广泛，成本低。文档编号B01J20/20GK101637714SQ200910168248公开日2010年2月3日申请日期2009年8月20日优先权日2009年8月20日发明者栾云堂,坚浦,王林双,蒋永锋申请人:蒋永锋;王林双;浦坚;栾云堂