[发明专利]一种海水淡化滤芯及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于过滤材料技术领域，涉及一种海水淡化滤芯。

背景技术

水处理系统中，常采用活性炭对水进行预处理，市场上常见的水处理过滤芯品种较为单一，通常为活性炭滤芯。传统的活性炭滤芯虽然具有良好的吸附作用，能有效去除水中的余氯、异味和颜色等，但是其去除重金属离子和农药等能力非常有限。此外，传统的水处理过滤芯的机械拦截能力较差等。

目前，海水淡化常采用反渗透膜等进行处理，反渗透膜的通水量较少，即过滤效率较低，且清洗和维护的成本高。

石墨烯是目前发现的最薄且强度最大的一种新型纳米材料。

凹凸棒土是指以凹凸棒石为主要组分的一种粘土矿物，凹凸棒土又称坡缕石或坡缕缟石，是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。由于凹凸棒石具有独特的晶体结构，使之具有阳离子可交换性、吸水性、吸附脱色性，大的比表面积以及胶质价和膨胀容等物化性能和工艺性能。

因此，凹凸棒土和石墨烯在水处理的应用上具有很大的应用前景。

传统的滤芯的加工方法通常采用挤压成型或者烧结成型的加工方法。在挤压成型加工中，通常加有胶水辅助固型，此胶水容易堵塞滤芯微孔，能破坏70％的微孔，滤材对水的阻力变大。通水量变小，亲水性变差，导致通过挤压成型加工后的滤芯，其通水量低，过滤效率低。在烧结成型加工中，通常采用粘结剂辅助固型，在经高温活化后，堵塞滤芯微孔，对水的阻力变大。通水量变小，亲水性变差，导致滤芯的过滤效率低，效果差。

因此，有必要研究一种能较大程度保持滤芯微孔，亲水性较好的滤芯的加工方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海水淡化滤芯，可滤除海水中的浊度、色度、异味、氯化物、盐分和重金属离子等，且过滤速度快。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：

一种海水淡化滤芯，主要由如下重量百分比的原料制备而成：

100目～300目的凹凸棒土10％-35％；

石墨烯35％～60％；

100目～300目的纤维粘合剂10％～35％。

主要由如下重量百分比的原料制备而成：

100目～300目的所述凹凸棒土20％-30％；

所述石墨烯45％～55％；

100目～300目的所述纤维粘合剂20％～30％。

主要由如下重量百分比的原料制备而成：

100目～300目的凹凸棒土30％-35％；

所述石墨烯50％～60％；

100目～300目的纤维粘合剂10％～15％。

所述纤维粘合剂品名BiPUL 50 TWG，由日本东洋纺株式会社提供。

一种海水淡化滤芯的制作方法，包括以下步骤：

(1)准备100目～300目的凹凸棒土、石墨烯和100目～300目的纤维粘合剂；

(2)搅拌：将所述原料投入暂存罐进行混合搅拌均匀，暂存罐内加有纯净水，所述纯净水的量与原料投入总量比值为15-22：1，搅拌后形成黏稠状的原浆料；

(3)成型：将步骤2)所得的原浆料通过管道输送系统输送至湿式成型装置依次进行吸料和整型，进而成型，得到初品；或者，将步骤2)所得的原浆料通过管道输送系统输送至造型机进行成型处理，得到初品；

(4)烘干：将步骤2)所得的初品传送至烘箱，于100～150℃的温度下，烘6～10小时，得到成品。

所述湿式成型装置采用真空吸料机，在所述吸料的过程中，根据吸料量和真空度控制吸料的时间。

在所述搅拌过程中，所述纯净水的量与所述原料投入总量比值为18～19：1；在所述烘干步骤中，所述初品于120～125℃的所述烘箱中，烘7.5～8.5h，得到成品。

所述成品为管状或者片状。

采用上述技术方案后，本发明一种海水淡化滤芯，以凹凸棒土、石墨烯和纤维粘合剂为原料制作而成，凹凸棒土具有吸附作用和离子交换能力，能脱色、除臭去味等；石墨烯结构较薄，通水量大，机械强度好，便于吸附矿盐；纤维粘合剂有助于成型，防止成品在使用过程中变形缩水等。与传统反渗透膜相比，本发明的过滤速度快，是传统反渗透膜的5倍以上，压力是传统反渗透膜的1/3，不用排废水，环保，且成本较低。