[发明专利]一种净水装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中溴代三卤甲烷、溴代卤乙酸的净水装置及其制备方法，属于水处理领域。

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。

在很多地区，未处理的水中含有溴化物，包括溴代三卤甲烷和溴代卤乙酸。溴代三卤甲烷和溴代卤乙酸被认为比氯代乙酸具有更强的DNA氧化损伤能力，对人体的潜在危害更大。这些溴代物主要是由于工业废水、油田含盐废水的排放、溴代甲烷杀虫剂的使用等等而引起的。

我国现行的生活饮用水标准中，仅仅对三氯甲烷类中的氯仿作了规定，却没有对溴代三卤甲烷和溴代卤乙酸做出规定。因为溴代三卤甲烷和溴代卤乙酸对人体健康的危害性更大，必须十分重视在饮用水中对其的去除。常规的水处理工艺无法达到去除目的。深度净化水处理技术中，对含溴源水预氧化后含溴的氯消毒副产物量会明显上升，如若提高臭氧投加量，虽然可以降低溴化物，但却又生成了有害的溴酸盐，还会将无致突变性的腐殖酸转化成弱突变物。载银活性炭吸附法可去除水中的溴化物，但是往往又使水中银会超标。无论有害物质是溴酸盐还是银，都不是水处理过程中期望出现的物质。

目前，还没有一种能够有效去除水中的溴代三卤甲烷、溴代卤乙酸、而又不会产生上述有害物质的净水装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供去除水中溴代三卤甲烷、溴代卤乙酸的净水装置，该净水装置能够有效去除水中的溴代三卤甲烷、溴代卤乙酸，而又不会产生溴酸盐或银等有害物质。

为了解决以上的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种去除水中溴代三卤甲烷、溴代卤乙酸的净水装置，包括滤筒和滤芯，所述滤芯包括沸石层、硅藻土层和活性炭层，所述硅藻土层在所述沸石层和活性炭层之间。

所述沸石层包含沸石。沸石一般以天然沸石最为常用。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。天然沸石经过改性以后效果吸附效果更好。天然沸石的改性可以采用下述方法：先将天然沸石粉用去离子水清洗干净，烘干，称取一定质量的沸石，浸泡在一定浓度的改性剂溶液中，充分搅拌不少于2小时，中和后过滤，用去离子水清洗干净，烘干备用。改性剂可以为0.05～0.30mol/L(摩尔/升)的HCl，0.01～0.05mol/L的H₂SO₄，0.2～1.0mol/L的NaCl，0.05～0.25mol/L的NaOH，或0.03～0.15mol/L的HCl与0.2～1.0mol/L的NaCl的混合溶液。当改性剂为HCl和NaCl混合溶液时，最佳浓度NaCl为0.8mol/L，HCl为0.09mol/L，采用改性剂对沸石进行改性处理的时间通常应不少于2小时，最好不少于4小时，此时可改性充分完全。天然沸石还可以通过如下工艺进行改性处理：将天然沸石粉碎至5～80目，用质量浓度为4～10％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，然后在350～580℃温度下焙烧，然后粉碎至所需要的粒度。沸石经改性处理后，可去除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，改性沸石粉为天然斜发沸石粉，粒径可以选择840μm(微米)以下。优选地，沸石的表面附着有聚合氯化铝。聚合氯化铝附着在沸石上的方法可以为：利用聚合氯化铝的稀溶液，浓度在5％以下较为合适，浸泡沸石粉，然后加热蒸干溶剂水，即可得到表面附着有聚合氯化铝的沸石粉。