[发明专利]用于降低水的硬度的过滤介质及其制备方法以及使用该过滤介质的滤芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤介质及其制备方法，还涉及使用该过滤介质的滤芯，还涉及一种采用本发明的过滤介质或滤芯去除饮用水的硬度的方法。

背景技术

硬度是水质检测的一项重要指标。当水在大气中凝聚时，它会溶解空气中的二氧化碳及其它酸性气体或粉尘，从而呈弱酸性，并最终随雨水降落到地表，形成弱酸性降水。该弱酸性雨水流过土壤上部到达岩石层，会溶解石灰岩等(包括碳酸镁和碳酸钙成分)，使钙、镁离子进入水中，使水的硬度增加。由于地理条件及环境污染等原因，很多地方水的硬度都很高，给人们的工作和生活带来很大麻烦。

通常认为，饮用水的硬度不能超过450毫克/升，国家标准GB5749-89对饮用水的硬度也做了相应规定。如果硬度过高，饮用后对人体健康与日常生活都有一定的影响。饮用硬水会造成肠胃功能紊乱；使用硬水烹调，常因不易煮熟而破坏或降低营养价值；而硬水泡茶会改变茶的色、香、味，从而降低饮用价值。硬水在工业上直接使用也是有害的：硬水会在锅炉内形成水垢，不仅降低锅炉的传热效率和能量利用效率，浪费燃料，而且易于堵塞管道，造成安全隐患；硬水用于洗涤也会产生坏处。据统计，硬水问题造成的工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。

传统的降低硬度的方法多为加药剂沉淀法和离子交换法。这两种方法运行成本高，代价昂贵，多属工业制备纯水需要；其中离子交换法也是家用软水机的主要工作原理，但处理后的软水不适合饮用需要，而且目前的大多数家用饮水机也不能很好的解决饮用水的硬度问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种使用方便、过滤效率高的过滤介质及其制备方法以及使用该过滤介质的滤芯。本发明还提供了一种使用上述的过滤介质或滤芯降低饮用水的硬度的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种过滤介质的制备方法，包括

a)将沸石粉与高岭土、超高分子量聚乙烯和活性炭混合，混合的重量比为，超高分子量聚乙烯：改性沸石粉：高岭土：活性炭＝35～65％：8～25％：5～20％：5～20％；

b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

作为优选，烧结的温度为180～280℃。

天然沸石是含水多孔硅酸盐的总称，其结晶结构主要是由硅氧四面体构成，其中部分四价硅离子被三价铝离子取代，导致负电荷过剩，因此结构中有碱金属或碱土金属等平衡电荷的离子，同时沸石架构中有一定孔径的孔腔和孔道，决定了其具有吸附、离子交换等性质。

作为优选，本发明选用改性沸石粉。

天然沸石可以通过酸处理加工工艺进行改性处理：将天然沸石粉碎至5～80目，用浓度为4～10wt％的盐酸或硫酸浸渍处理10～20小时，经碳酸钠或苛性碱中和后洗涤，再水煮30～60分钟；将煮沸后的沸石干燥，在350～580℃温度下焙烧，然后粉碎至所需要的粒度。

还可以通过煅烧工艺，将天然沸石焙烧到温度足够高时，用水骤冷，然后干燥、粉碎得到改性沸石粉。

此外，天然沸石还可以改性成为Na型沸石、H型沸石、P型沸石沸石或八面沸石等。

如，将3克10～20目的沸石矿放入NaOH溶液中，在95±5℃下加热70小时，即获得P型沸石粉。

又如，将天然沸石用稀无机酸处理，可以是盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸，使H⁺交换率至少在20％以上，成形后在90～110℃干燥，最后以350～600℃温度加热活化，即成H型沸石。

再如，将沸石用过量的钠盐处理，如氯化钠，硫酸钠，硝酸钠等，使Na⁺的交换率至少在75％以上，成形后在90～110℃干燥，最后以350～600℃温度加热活化，即成Na型沸石。

沸石经改性处理后，可以除去矿物中所含的杂质和可溶物，在矿物结构中刻蚀出丰富的孔隙和孔腔，增大其接触面积，从而提高沸石的吸附、离子交换等性质。

作为优选，其中沸石粉为经过酸处理的天然斜发沸石粉。

作为优选，其中沸石粉为选自Na型沸石、H型沸石、P型沸石、NH₄型沸石或八面沸石中的一种或几种。

作为优选，改性沸石粉的粒径为44～124微米。