CN104667632A - 用于去除饮用水中铅的过滤介质、滤芯以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种去除饮用水中铅的过滤介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。所述压制压力为0.4MPa~1Mpa;所述烧结温度为230℃~250℃;所述烧结时间为90~120min;所述冷却温度为40~60℃。本发明在上述原料的协同作用下,制备得到的过滤介质对水中铅的去除率高,方法简单。

Description

用于去除饮用水中铅的过滤介质、滤芯以及制备方法
技术领域
本发明涉及一种去除饮用水中铅的过滤介质及其制备方法,由该过滤介质构成的滤芯、净水装置和饮水机。
背景技术
我国是世界上最大的铅生产国和消费国。铅是已知毒性最大、蓄积性毒性极强的重金属之一。若长期积累可严重危害神经细胞和大脑。会导致高血压、心脏病、肾脏和免疫系统疾病等众多方面。儿童对此极为敏感,会造成智商和听力下降以及一些行为障碍如多动症,导致学习能力下降、手眼动作不协调等。使用了含铅汽油、涂料、会导致骨密度下降、老年人认知能力下降等。
铅污染的水用于灌溉后,我国南方矿区的大米、茶叶等都超标严重;福建省不同地区稻米重金属含量超标率最高的是铅,达100%;湖南省中下游地区蔬菜铅含量超标率95.8%;淮河流域这样的情况更是很多:如山东省小清河在沿途形成一个大的污染带,污染土壤、地表和地下水;我国北方旱作农业区用污水灌溉农田于蔬菜十分普遍;北京的通州区污水浇地有40年历史了。
近几年,“血铅超标”变成集中爆发之势,陕西凤翔、甘肃微县、青海湟中、湖北武岗、四川内江、安徽怀宁、浙江德清、台州、湖南彬州、云南鹤庆等地区陆续发生血铅超标事件。同时,饮用水铅污染在我国普遍存在,城镇自来水输水管多是选自含铅的金属管;自来水厂用氯作为灭菌消毒剂加速了含铅水管的侵蚀和老化;而试用期超过5年的水管中铅释放量增加,水中的铅浓度升高。而长期饮用含铅的,铅在人体内积淀、不易排出,会导致上述一系列问题。
传统的砂滤、微滤水处理工艺对铅的处理效果不好,不能有效的去除铅;离子交换方法繁琐,置换饱和后的冲洗水难以处理;反渗透法使用麻烦,费水费电,成本高,排放的浓缩液不易处理,易造成二次污染;而沉淀法同样会出现处理难的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明解决的技术问题是提供一种过滤介质及其制备方法,该过滤介质对饮用水中的铅的去除率高,并且方法简单。还提供了由这种过滤介质构成的滤芯、净水装置以及饮水机。
本发明提供了一种去除饮用水中铅的过滤介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;
b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却;
所述压制压力为0.4MPa~1Mpa;所述烧结温度为230℃~250℃;所述烧结时间为90~120min;所述冷却温度为40~60℃。
优选的,还包括重晶石粉,所述重晶石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为100~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100。
优选的,所述活性炭粉为经过改性的活性炭粉。
优选的,还包括浮石粉。
优选的,所述浮石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为80~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100。
本发明提供了根据上述权利要求所述的制备方法得到的用于去除饮用水中铅的过滤介质。
本发明提供了一种滤芯,由上述权利要求所述的过滤介质构成。
本发明提供了一种净水装置,包括上述权利要求所述的过滤介质或者上述权利要求所述的滤芯。
本发明提供了一种饮水机,包括上述权利要求所述的净水装置。
与现有技术相比,本发明提供了一种去除饮用水中铅的过滤介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却;所述压制压力为0.4MPa~1Mpa;所述烧结温度为230℃~250℃;所述烧结时间为90~120min;所述冷却温度为40~60℃。本发明在上述原料的协同作用下,制备得到的过滤介质对水中铅的去除率高,方法简单,适用于受其污染的饮用水,免除元素铅对人体产生的伤害,使用简便,成本低,另外由于使用的是滤芯,不是粉体,所以无需后续处理,适合家庭终端饮水处理。经检测该过滤介质对饮用水中铅的去除率在99.8%以上。
具体实施方式
本发明提供了一种去除饮用水中铅的过滤介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;
b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却;
所述压制压力为0.4MPa~1Mpa;所述烧结温度为230℃~250℃;所述烧结时间为90~120min;所述冷却温度为40~60℃。
本发明首先将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;优选为210~280:60~90:110~190:110~190:60~90;更优选为220~270:65~85:120~180:120~180:65~85。
在本发明中,所述超高分子量聚乙烯的重均分子量优选为100万~700万,更优选为200万~600万,最优选为250万~400万。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型(分子量为150±50万)、M-II型(分子量为250±50万)、M-III型(分子量为350±50万)、M-IV型(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,因为超高分子量聚乙烯的分子量大,熔融粘度非常高,熔融以后不能流动,所以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,可以起到吸附水中铅的作用。本发明优选采用粒径为74~89μm的超高分子量聚乙烯。
在本发明中,活性炭是一种多孔性物质,具有蜂窝状的孔隙结构,较大的比表面积,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。根据原料来源的不同活性炭优选分为木质活性炭、矿物质原料活性炭和其他原料制成的活性炭等。其中,所述木质活性炭优选包括椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭;所述矿物质原料活性炭优选包括各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭;其他原料制成的活性炭优选包括废橡胶、废塑料制成的活性炭。本发明优选使用以椰壳材质为来源的活性炭,其强度较高、吸附性能好,更优选为以椰壳材质为来源的医用活性炭。
在本发明中,所述活性炭的比表面积优选不低于500m2/g,更优选不低于1000m2/g。活性炭可以高效的吸附水中的有机物、尤其是医用活性炭,作为用过国家相关药品监督标准的产品,杂质含量低,表面积更大,吸附效果也更好,并且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。本发明优选采用粒径为74~250μm的医用活性炭。
本发明优选对所述活性炭进行改性处理,具体为采用十六烷基三甲基氯化铵做改性剂对活性炭进行改性处理。经过改性后的活性炭对于铅具有较好的吸附能力。
在本发明中,所述凹凸棒石为单斜晶系,其理想化学式为为Mg5(H20)4[Si4O10]2(OH)2,化学成分理论值为MgO 23.83%、SiO256.96%、H2O19.21%;自然界中的凹凸棒石常有Al3+、Fe3+等类质同象置换,富含Al3+、Fe3+变种称为铝凹凸棒石和铁凹凸棒石。如江苏省盱眙县龙王山产的铝凹凸棒石的称为为MgO 12.10%、SiO258.38%、Al2O39.5%、CaO 0.4%、TiO20.56%、MnO 0.05%、Fe2O3+FeO 5.26%、Na2O 1.1%、K2O 1.24%。由于凹凸棒石在结构中类似于沸石粉的大通道,因此具有良好的吸附和脱色性能,对分解的有机和硫化氢等都有良好的吸附性能,凹凸棒石粉的吸附性能与矿物中SiO2的含量有关,含量越高吸附能力越强。
凹凸棒石粘土具有链层状结构,在晶体结构中存在一系列晶体孔道,比表面积大,有很强的物理吸附能力。由于晶体中类质同象置换,存在晶体缺陷和空位,使凹凸棒石带有层面负电荷,并依靠层间吸附的阳离子以使电荷平衡。由于晶体层间吸附的阳离子具有可交换性。凹凸棒石粘土具有较强的离子交换吸附能力,对重金属离子的吸附主要是通过上述吸附机理达到效果的。本发明人发现,凹凸棒石粉对铅具有很好地离子交换吸附能力。
在本发明中,优选对凹凸棒石粉经过酸活化。酸活化的方法优选包括硫酸法、盐酸法、硫酸-盐酸混合法。本发明优选使用盐酸活化改性的凹凸棒石粉,更优选使用申请号为90105849.1的中国发明专利申请公开了一种凹凸棒石粉的酸浸泡活化工艺,包括将小块的体积约0.5~100cm3的凹凸棒石粉粘土原矿,用浓度为1~15wt%的无机酸溶液(如硫酸、盐酸溶液等)浸泡2~100小时,过滤挤压成片,用转筒干燥器在280℃~350℃下活化30~50分钟,粉碎成50μm~100μm的脱色力为250±5的活性凹凸棒石粉。
在本发明中,优选的,凹凸棒石粉经过酸活化处理后的粒径为74μm~104μm,更优选为80μm~100μm。酸活化处理的凹凸棒石粉有更大的比表面积,对于铅外表面吸附、胶体吸附和其孔道内表面吸附等多种吸附方式,吸附能力更强。
磷灰石的化学式为A10[XO4]6Z2,其晶体结构中可以广泛出现的类质同象替换。化学式中A以二价阳离子为主,主要有Ca2+,Mn2+,Sr2+,Ba2+,Pb2+,Na+,Cd2+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Re3+等;[XO4]包括[PO4]3-、[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-等;而Z为F-、OH-、Cl-等。结构中A位离子有两种配位位置,分别是配位数为9的位置和配位数为7的位置,而磷氧四面体则通过共角顶或共面的多面体连接起来。多面体围绕六次中性螺旋轴分布,构成平行C轴的结构通道。根据通道中离子F-、OH-、Cl-的相对含量可以分数氟磷灰石、羟磷灰石和氯磷灰石。由于离子两种位置的价键和半径不同。因此,二价阳离子的进入将产生位置选择性而形成有序的超结构,同时两种A位置的存在使得它对各种半径的二价金属阳离子有着广泛的容纳性。
现有技术中吸附材料必须在PH值<5的酸性环境中方可效果好,而在PH值6.5~8的环境中除去效果大都低于30%。而本发明人出人意料的发现,凹凸棒石粉和磷灰石粉在PH6~8的条件下,去除效果好,去除率高且快。
本发明所述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。作为优选,发孔剂为偶氮二甲酰胺、食品级碳酸氢铵、草酸中的至少一种。其中,食品级碳酸氢铵也称食用级碳酸氢铵,与工业级碳酸氢铵相区别。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。
在本发明中,通过上述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂烧结后的协同加合作用,共同使得对于饮用水中的铅的去除率高,效果好。
在本发明中,优选还包括重晶石粉,所述重晶石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比优选为100~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;更优选为110~140:210~280:60~90:110~190:110~190:60~900;最优选为120~130:220~270:65~85:120~180:120~180:65~85。
在本发明中,重晶石粉为化学组成为BaSO4,晶体属正交(斜方)晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体,多为致密块状或板状、粒状集合体。所述重晶石粉的粒径优选为80~100μm,更优选为90~98μm。所述重晶石粉与超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂经烧结后,形成相互协同作用,形成相互交联的网状结构,进一步增强了对铅的吸附作用。
在本发明中,优选还包括浮石粉,浮石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为80~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;更优选为90~140:210~280:60~90:110~190:110~190:60~900;最优选为100~130:220~270:65~85:120~180:120~180:65~85。
在本发明中,浮石是一种多孔、轻质的有密集气孔的玻璃质酸性火山喷出岩,由熔融的岩浆随火山喷发冷凝而成,气孔体积占岩石体积的50%以上,表面粗糙、孔隙多、质量轻、强度高、耐腐蚀、无污染、无放射性,具有很好的吸附性能。
本发明优选对所述浮石粉在使用前进行处理,所述处理具体为:将浮石粉碎后仿佛炉中在400~600℃下煅烧1h~3h,然后取出冷却至室温,研磨至所需大小。
在本发明中,通过上述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂、浮石粉的相互配合和相互作用,共同使得对于饮用水中的铅的去除率高,效果好。并且上述物质和重晶石粉的相互配合和相互作用更能提高水中铅的去除率。
在本发明中,对于上述原料的来源和纯度没有特殊限制,优选为市售。
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,在这几种原料的协同加合作用下,水中的铅可以被充分吸附。
在本发明中,对于上述原料的混合没有任何限制,可以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,优选可以为钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等。对于上述混合器和搅拌器的转速要视混合器的类型而定,对此不进行限制,优选为避免扬起粉尘。
将上述原料混合后,将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。
具体为,将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,压力优选不大于2MPa,更优选为0.5~1.5MPa,最优选为0.4~1.0MPa;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,也可以使用脱模纸。烧结温度优选为230℃~250℃;更优选为235℃~245℃;烧结时间优选为90分钟~120分钟,更优选为95分钟~115分钟;最优选为100分钟~110分钟。烧结后优选冷却至40℃~60℃脱模。
本发明还提供了以下技术方案:一种由上述过滤介质构成的去除饮用水中铅的滤芯。
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。
本发明在上述原料的协同作用下,制备得到的过滤介质对水中铅的去除率高,方法简单,适用于受其污染的饮用水,免除元素铅对人体产生的伤害,使用简便,成本低,另外由于使用的是滤芯,不是粉体,所以无需后续处理,适合家庭终端饮水处理。经检测该过滤介质对饮用水中铅的去除率在99.8%以上。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的去除饮用水铅的过滤介质进行详细描述。
实施例1
(1)称取粒径为74~89μm的超高分子量聚乙烯粉200g,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-I型产品,其分子量为150万;
(2)称取粒径为150μm医用活性炭粉50g,所述医用活性炭的比表面积为800m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的100μm的凹凸棒石粉100g;
(4)称取磷灰石粉100g;
(5)称取发孔剂50g;
(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)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.5MPa的液压压力下压制,在230℃温度下烧结120分钟;
(8)自然冷却至50℃然后用硅氧烷油脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例2
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的80μm的凹凸棒石粉150g;
(4)称取磷灰石粉150g;
(5)称取发孔剂75g;
(6)将上述五种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(7)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(8)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例3
(1)称取粒径为74~89μm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-IV型产品,其分子量为450万;
(2)称取粒径为200μm医用活性炭粉100g,所述医用活性炭的比表面积为1200m2/g;
(3)称取孔径为90μm的酸活化的凹凸棒石粉200g;
(4)称取磷灰石粉200g;
(5)称取发孔剂100g;
(6)将上述五种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(7)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.9MPa的液压压力下压制,在250℃温度下烧结90分钟;
(8)自然冷却至40℃然后用脱膜纸脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例4
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的80μm的凹凸棒石粉150g;
(4)称取磷灰石粉150g;
(5)称取发孔剂75g;
(6)称取重晶石粉120g;
(7)将上述六种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(8)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(9)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例5
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的80μm的凹凸棒石粉150g;
(4)称取磷灰石粉150g;
(5)称取发孔剂75g;
(6)称取浮石粉120g;
(7)将上述六种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(8)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(9)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例6
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的80μm的凹凸棒石粉150g;
(4)称取磷灰石粉150g;
(5)称取发孔剂75g;
(6)称取浮石粉120g;
(7)称取重晶石粉120g;
(8)将上述六种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(9)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(10)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
比较例1
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取磷灰石粉150g;
(4)称取发孔剂75g;
(5)将上述四种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(6)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(7)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
比较例2
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取孔径为的酸活化的80μm的凹凸棒石粉150g;
(4)称取发孔剂75g;
(5)将上述四种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(6)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(7)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
比较例3
(1)称取粒径为74~89μm超高分子量聚乙烯粉250g,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;
(2)称取粒径为160μm采用十六烷基三甲基氯化铵改性的医用活性炭粉75g,所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g;
(3)称取发孔剂75g;
(4)将上述三种粉末放入螺旋式搅拌器中搅拌10分钟混合均匀;
(5)将混合后的粉末装填入管状模具中,在0.6MPa的液压压力下压制,在240℃温度下烧结100分钟;
(6)自然冷却至50℃然后用硅氧烷铀脱模剂脱模,即得滤芯。
制备的滤芯的直径为50mm,长度为200mm。
实施例7
取实施例1~6以及比较例1~3所得的滤芯,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铅的去除效果好。如表1所示,为采用实施1~6以及比较例1~3提供的滤芯对饮用水处理前后的铅的含量。
表1 使用滤芯处理前后水中的铅含量,单位:mg/L
从表1可以看出,利用本发明的滤芯去除水中的铅取得了很好的效果,去除率在99.8%以上,该滤芯非常适合家庭终端饮用水处理的需要。
以上对本发明所提供的用于去除饮用水中铅的过滤介质及其制备方法以及由该过滤介质构成的滤芯进行了详细介绍。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种去除饮用水中铅的过滤介质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂混合,得到混合物,所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为200~300:50~100:100~200:100~200:50~100;
b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却;
所述压制压力为0.4MPa~1Mpa;所述烧结温度为230℃~250℃;所述烧结时间为90~120min;所述冷却温度为40~60℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括重晶石粉,所述重晶石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为100~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述活性炭粉为经过改性的活性炭粉。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还包括浮石粉。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述浮石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、磷灰石粉和发孔剂的重量比为80~150:200~300:50~100:100~200:100~200:50~100。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法得到的用于去除饮用水中铅的过滤介质。
7.一种滤芯,其特征在于,由权利要求6所述的过滤介质构成。
8.一种净水装置,其特征在于,包括权利要求6所述的过滤介质或者权利要求7所述的滤芯。
9.一种饮水机,其特征在于,包括权利要求8所述的净水装置。
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