[发明专利]一种过滤介质及其制备方法、滤芯和净水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中丙烯腈的过滤介质及其制备方法、使用该过滤介质的滤芯和净水装置。

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。

丙烯腈是无色液体，沸点是78℃.分子结构式为CH₂＝CH-C≡N。丙烯腈是重要的有机合成原料。丙烯腈大量的应用于涂料、粘合剂、药品等，还用于合成腈纶等合成纤维、ABS和AS树脂、合成丁腈橡胶、合成己二腈、丙烯酰胺等。以上生产应用部门的废水中均含有丙烯腈等，在其附近的地表水和地下水都会受到不同程度的污染，有些人因长期饮用受丙烯腈污染的水，出现头疼、头晕、上腹部不适、恶心、呕吐、手足麻木，甚至出现短时意识朦胧。丙烯腈是人类生产生活中自行引入水环境中毒性最大的化合物之一，是被国内外确认的内分泌干扰物，它会影响动物最基本的生殖功能，干扰荷尔蒙分子，造成生殖、生长和遗传方面的疾病。我国也已经把其列入水体中优先控制污染物的“黑名单”。

丙烯腈属于小分子有机物。常规的给水处理工艺对其去除效果较差或者基本上没有去除作用。这里提及的常规的给水处理工艺包括氧化剂氧化法(氯气氧化、二氧化氯氧化、过氧化氢氧化、臭氧氧化等)、电解法、生物法等。目前还没有一种制备方法能够制备出对丙烯腈有很好去除效果的过滤介质。

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丙烯腈的过滤介质的制备方法，利用该制备方法制备的过滤介质用于去除水中的丙烯腈时，去除率高。

为了解决以上的技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种用于去除水中丙烯腈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、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为：200～300∶90～240∶100～200∶5～20∶100～120；

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、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比为：280～290∶110～120∶100～110∶14～15∶100～110。发明人发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、凹凸棒石粉、铜粉和发孔剂的重量比在这个范围内时，制备的过滤介质对丙烯腈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-I(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一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，可以起到吸附水中丙烯腈的作用。超高分子量聚乙烯的粒径为89～104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。根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74～89微米的医用活性炭，对丙烯腈的吸附效果会更佳。