CN104667889A - 用于去除饮用水中硝酸盐的过滤介质、滤芯以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种去除饮用水中硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；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220℃～240℃；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硝酸盐的去除率高，方法简单，免除元素硝酸盐对人体产生的伤害，成本低。

Description

用于去除饮用水中硝酸盐的过滤介质、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硝酸盐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

硝酸盐污染，来源于工业污水、生活污水及一些金属矿排放的污水，农业不合理使用化肥、污水灌溉及污水渗漏等，使地下水受到严重的硝酸盐污染。

美国国立卫生研究院的一份报告中指出，饮用水中硝酸盐浓度升高可能会导致很多健康问题，严重的会导致癌症。近来有证据表明，从饮用水中摄取过量的硝酸盐可能会增加患阿尔茨海默病和糖尿病的风险。

引用受硝酸盐污染的水会严重危害人们身体健康、水中的硝酸盐在人与动物的胃肠道及唾液里被微生物转化为亚硝酸盐，导致缺氧而患高铁血红蛋白症，严重的会导致死亡。还可能导致蓝婴儿症及癌症等，我国新的饮用水国家标准规定硝酸盐限值为10mg/L。

自来水厂传统的砂滤、微滤水处理工艺对硝酸盐的处理效果不好，不能有效的去除硝酸盐；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；而生物法不适用于终端引用水处理。

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硝酸盐的去除率高，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硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：

a)将超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；

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220℃～240℃；所述烧结时间为90～120min；所述冷却温度为40～60℃。

优选的，还包括长石粉，所述长石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为100～150:200～300:100～200:100～200:50～100。

优选的，还包括重晶石粉。

优选的，所述重晶石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为80～150:200～300:100～200:100～200:50～100。

优选的，还包括磷灰石粉。

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硝酸盐的过滤介质。

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硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；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220℃～240℃；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硝酸盐的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除元素硝酸盐对人体产生的伤害，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硝酸盐的去除率在97.6％以上。

具体实施方式

本发明提供了一种去除饮用水中硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：

a)将超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；

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220℃～240℃；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、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；优选为220～280:110～190:110～190:55～95；更优选为230～270:120～180:120～180:60～90。

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。优选的粒径为104μm～124μm，更优选的粒径为106μm～120μm。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，可以起到吸附水中硝酸盐的作用。

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。本发明采用的医用活性炭的粒径优选为74～89μm，更优选为76～86μm。

在本发明中，分子筛是一种结晶型的铝硅酸盐，具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道互相连接，分子有孔道经过。介孔分子筛粉通过对物质的范德华力的物理吸附，其晶孔内部有很强的极性和库伦场，对极性分子和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。并且分子筛的孔径分布非常均一，只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛晶穴内部。本发明对于分子筛的种类和来源并无限制，沸石分子筛在化学工业中作为固体吸附剂，可用于气体和液体干燥、存化、分离和回收，被其吸附的物质可以解吸，沸石分子筛用后可以再生。孔径介于2nm～50nm的分子筛成为介孔分子筛，孔径介于微孔和大孔之间，具有巨大表面积和三维孔道结构，孔道结构高度有序，孔径单一分布，孔径尺寸可在较宽范围内变化，具有优异的吸附性能和较高的热稳定性。在催化、吸附、分离等领域有广泛的应用价值。对残留在水中的硝酸盐的物理化学吸附作用较好。本发明人发现，5A分子筛由于其物理吸附和化学吸附相结合，对于水中硝酸盐吸附效果好；所述粒径优选为74～89μm。

本发明优选对所述分子筛进行改性，所述改性剂优选为EDTA。使用EDTA对分子筛进行改性，脱掉分子筛中的铝，提高分子筛的热稳定性，本发明使用的改性介孔分子筛中硅铝比优选为50～200。所述硅铝比即为二氧化硅和三氧化二铝的摩尔比。

使用EDTA对所述分子筛进行改性具体为：将5A分子筛粉、改性助剂和EDTA混合改性，而后干燥。所述改性助剂优选选自NaF、NH4F、KF中的一种或几种，改性助剂加入量为介孔分子筛质量的0.5％～2％；所述EDTA的量为介孔分子筛质量的3％～5％。

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、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的相互配合和相互作用，共同使得对于饮用水中的硝酸盐的去除率高，效果好。

优选的，还包括长石粉，所述长石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比优选为100～150:200～300:100～200:100～200:50～100；更优选为110～140:220～280:110～190:110～190:55～95；最优选为120～130:230～270:120～180:120～180:60～90。

在本发明中，长石(Feldspars)是长石族矿物的总称，是地壳中最重要的造岩成分，比例达到60％。长石的主要化学成分包括钾、钠、钙、钡等元素的铝硅酸盐矿物(KAlSi₃O₈-NaAlSi₃O₈-CaAl₂Si₂O₈)。化学成份主要为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O和Na₂O，其它成分微量。本发明人发现，长石粉的加入可以提高对硝酸盐的吸附效率。

在本发明中，通过上述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉、发孔剂、长石粉的相互配合和相互作用，共同使得对于饮用水中的硝酸盐的去除率高，效果更好。

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、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比优选为80～150:200～300:100～200:100～200:50～100，更优选为90～140:220～280:110～190:110～190:55～95；最优选为100～130:230～270:120～180:120～180:60～90。

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、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂经烧结后，形成相互协同作用，增强了对硝酸盐的吸附作用；重晶石粉与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂、长石粉经烧结后具有协同加合作用，形成相互交联的网状结构，进一步增强了对硝酸盐的吸附作用。

优选的，还包括磷灰石粉。还包括磷灰石粉。所述磷灰石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比80～150:200～300:100～200:100～200:50～100，更优选为90～140:220～280:110～190:110～190:55～95；最优选为100～130:230～270:120～180:120～180:60～90。

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，重晶石粉和磷灰石粉在PH6～8的条件下，去除水中硝酸盐效果好，去除率高且快。

在本发明中，通过上述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂、磷灰石粉的相互配合和相互作用，共同使得对于饮用水中的硝酸盐的去除率高，效果好。并且上述物质和重晶石粉以及长石粉的相互配合和相互作用更能提高水中硝酸盐的去除率。

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，水中的硝酸盐可以被充分吸附。

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，压力优选为0.4～1.0MPa，更优选为0.5～0.9MPa；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220℃～240℃，更优选为225℃～235℃；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。在此制作过程中，在发明人很多次的试验之后，得出在烧结温度范围在225℃～235℃内制作出的过滤介质，过滤效果更好。

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硝酸盐的过滤介质。

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。

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硝酸盐的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除元素硝酸盐对人体产生的伤害，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硝酸盐的去除率在97.6％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硝酸盐的过滤介质进行详细描述。

实施例1

(1)称取超高分子量聚乙烯粉200g，粒径为110μm，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)称取木质医用活性炭粉100g，所述医用活性炭的比表面积为800m²/g、粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的5A分子筛粉100g；

(4)称取发孔剂50g；

(5)将上述四种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；

(6)将混合后的粉末装填入管状模具中，在0.7MPa的液压压力下压制，在230℃温度下烧结90分钟；

(7)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)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉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220℃温度下烧结120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。

实施例3

(1)称取超高分子量聚乙烯粉300g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉100g，所述医用活性炭的比表面积为1200m²/g；粒径为85μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性的5A分子筛粉200g；

(4)称取发孔剂100g；

(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0.9MPa的液压压力下压制，在220℃温度下烧结120分钟；

(7)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)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取长石粉120g；

(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220℃温度下烧结120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5

(1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取粒径为90μm的重晶石粉120g；

(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220℃温度下烧结120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6

1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取磷灰石粉120g；

(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220℃温度下烧结120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7

1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取长石粉120g；

(6)称取粒径为90μm的重晶石粉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220℃温度下烧结120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8

1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取长石粉120g；

(6)称取磷灰石粉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220℃温度下烧结120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9

1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取粒径为90μm的重晶石粉120g；

(6)称取磷灰石粉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220℃温度下烧结120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10

1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(4)称取发孔剂75g；

(5)称取长石粉120g；

(6)称取粒径为90μm的重晶石粉120g；

(7)称取磷灰石粉120g；

(8)将上述七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220℃温度下烧结120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)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(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220℃温度下烧结120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。

比较例2

(1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(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220℃温度下烧结120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。

比较例3

(1)称取超高分子量聚乙烯粉250g，粒径为120μm，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)称取木质医用活性炭粉150g，所述医用活性炭的比表面积为1500m²/g，粒径为80μm；

(3)称取孔径为80μm的EDTA改性5A分子筛粉150g；

(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220℃温度下烧结120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11

取实施例1～10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硝酸盐的去除效果好。如表1所示，为采用实施1～10以及比较例1～3提供的滤芯对饮用水处理前后的硝酸盐的含量。

表1使用滤芯处理前后水中的硝酸盐含量，单位：mg/L

从表1可以看出，利用本发明的滤芯去除水中的硝酸盐取得了很好的效果，去除率在97.6％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硝酸盐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硝酸盐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、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为200～300:100～200:100～200:50～100；

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220℃～240℃；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，还包括长石粉，所述长石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为100～150:200～300:100～200:100～200:50～100。

3.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。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述重晶石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、5A分子筛粉和发孔剂的重量比为80～150:200～300:100～200:100～200:50～100。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括磷灰石粉。

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硝酸盐的过滤介质。

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。