CN107140710A - 一种去除饮用水中n‑亚硝基二甲胺的过滤介质、滤芯以及制备方法 - Google Patents

一种去除饮用水中n‑亚硝基二甲胺的过滤介质、滤芯以及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种去除饮用水中N‑亚硝基二甲胺的过滤介质的制备方法：将超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；将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200℃～245℃；所述烧结时间为90～150min；所述冷却温度为40℃～60℃。在上述原料协同作用下，配合烧结温度、压力和冷却温度，过滤介质对水中N‑亚硝基二甲胺的去除率高。

Description

一种去除饮用水中N-亚硝基二甲胺的过滤介质、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N-亚硝基二甲胺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
N-亚硝基二甲胺(NDMA)是近五、六年来很受饮用水处理领域关注的强致癌性消毒副产物。美国EPA公布的200种致癌剂之一(致癌等级为2级)。2001年美国加利福尼亚州进行调查，几乎全部自来水厂出水水中都可以检测出NDMA，特别严重的是采用化合氯消毒的水厂。
氯化条件下产生的消毒副产物主要包括THMS与HAAs等。膀胱癌、结肠癌和直肠癌的发病与饮用氯消毒的水之间存在正相关。为降低此类副产物的产生，采用氯胺消毒，但又会导致另一些新型消毒副产物的产生。加上与发达国家污水相比，我国大部分城市污水普遍存在有机物、氮、磷等含量比较高，并且广泛采用化合氯消毒。因此，饮用水中NDMA危害会更严重。有代表性的新型含氯消毒副产物-二甲基亚硝胺不但具有致癌性，存在极性或慢性毒性，而且比THMs与HAAs等常见消毒副产物的毒性更大，它是平面链状结构和偶极矩的强极性化合物。
污水中有NDMA，主要原因是它可以在大部分消毒方式(如氯胺消毒)下产生，或在水源水质复杂情况下二氧化氯、臭氧氧化下都会产生NDMA。在配水管网中它的浓度远高于出水厂水中的浓度。在印染、制革、橡胶、杀虫剂、香烟、食品行业的生产过程中与其他含二甲胺基团的灭菌剂和除革剂等也会导致NDMA的产生。
水处理方法中常规的吸附法难以去除水中的NDMA，因为它是一种亲水性的、分子量非常小的化合物。超滤与纳滤等膜处理基本对其没有去除效果；RO膜去除效果仅仅为70％左右，但费水费电，成本高，排放的浓缩液不易处理，易造成二次污染；臭氧和紫外线处理效率低。
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N-亚硝基二甲胺的去除率高，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N-亚硝基二甲胺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、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；
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200℃～245℃；所述烧结时间为90～150min；所述冷却温度为40℃～60℃。
优选的，所述活化凹凸棒石粉为酸活化的凹凸棒石粉。
优选的，还包括膨胀珍珠岩。
优选的，所述膨胀珍珠岩与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、活化凹凸棒石粉、纳米分子筛和发孔剂的重量比为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100。
优选的，还包括铁钴粉体。
优选的，所述铁钴粉体与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、活化凹凸棒石粉、纳米分子筛和发孔剂的重量比为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100。
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N-亚硝基二甲胺的过滤介质。
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N-亚硝基二甲胺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、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；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200℃～245℃；所述烧结时间为90～150min；所述冷却温度为40℃～60℃。本发明在上述原料协同作用下，配合特定的烧结温度、压力和冷却温度，制备得到的过滤介质对水中N-亚硝基二甲胺的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除N-亚硝基二甲胺对人体产生的伤害，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N-亚硝基二甲胺的去除率在98％以上。
具体实施方式
本发明提供了一种去除饮用水中N-亚硝基二甲胺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、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；
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200℃～245℃；所述烧结时间为90～150min；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、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；优选为210～330:120～190:320～390:170～190:60～90；更优选为220～320:130～180:330～380:170～180:65～85。
在本发明中，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量优选为100万～400万，更优选为250万～400万，最优选为250万～350万。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N-亚硝基二甲胺的作用。本发明优选采用粒径为89～104μm，更优选为91～104μm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。活性炭可以高效吸附饮用水中的重金属、有机物、异色异味，尤其是医用活性炭，作为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74～89μm的医用活性炭。
在本发明中，铁是活泼金属，电极电位是-0.44V，具有还原能力，氧化时释放出电子，可以去除多种污染物，纳米零价铁具有特殊晶体形状和点阵排列等微观结构，由于它颗粒尺度小，比表面急剧增加，具有较大的表面活性，因为产生特殊的物理化学性质，从而更加快速有效地去除水体污染物。可以高效地还原NDMA。另外，铁还与它周围的碳粉又形成较大的原电池，形成原电池效应，对水中N-亚硝基二甲胺具有较好的催化还原作用。
零价铁具有一定的比表面积、电负性大、可以把氧化性较强的离子或者化合物还原，在水中污染物的处理中，其可以通过吸附和絮凝作用还原沉淀N-亚硝基二甲胺。在本发明中，对零价铁粉的纯度和来源没有特殊限制，可以为市售，纯度优选为大于98％，并且在使用前优选用稀盐酸淋洗，目的是去除介质表面的氧化膜，是没有氧化物和有机膜的零价铁和水中的离子想接触，同时增加比表面积而增强反应性能。
沸石以天然沸石最为常用。天然沸石是含水多硅酸盐的总称，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硅离子取代，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。
天然沸石包括丝光沸石、菱沸石、镁沸石和斜发沸石等数十种。
沸石优选经过酸活化处理，具体为：将天然斜发沸石粉碎至80～100目；用浓度为4～10％的盐酸或硫酸浸渍处理10～20h。经碳酸钠或苛性碱中和洗涤，再水煮30～60min；将煮沸后的沸石干燥，在350～580℃温度下焙烧，然后粉碎得到。从而提高沸石的吸附、离子交换等性质。
在本发明中，沸石优选经上述6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的混合改性处理后，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，增大接触面积，从而提高沸石的吸附、离子交换性质。
本发明还可以通过直接高温煅烧工艺，然后急速冷却，粉碎得到活化斜发沸石粉。所述高温优选为450～580℃；冷却的温度为0～10℃。
在本发明中，所述改性沸石优选为斜发沸石。所述改性沸石的粒径为44～124μm。
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。
超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂烧结后，形成的网状结构及电荷性质增强了对N-亚硝基二甲胺的吸附作用。通过这五种原料的相互配合和相互作用，共同使得对于饮用水中的N-亚硝基二甲胺的去除率高，效果好。
在本发明中，还包括膨胀珍珠岩，所述膨胀珍珠岩与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比优选为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100，更优选为120～145：210～330:120～190:310～390:170～190:60～90，最优选为125～140:220～320:130～185:320～380:170～185:65～85。
膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿产，包括珍珠岩、松脂岩和黑曜岩，三者只是结晶水含量不同。由于在1000～1300℃高温条件下其体积迅速膨胀4～30倍，故统称为膨胀珍珠岩。一般要求膨胀倍数>7～10倍(黑曜岩>3倍，可用)，二氧化硅70％左右。均为露天开采。不用选矿，只需破碎，筛分即可。
膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料。其原理为:珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经预热焙烧，急速加热(1000℃以上)，矿砂中水分汽化，在软化的含有玻璃质的矿砂内部膨胀，形成多孔结构，体积膨胀10-30倍的非金属矿产品.珍珠岩根据其膨胀工艺技术及用途不同分为三种形态:开放孔(open cell)，闭孔(closed cell)，中空孔(balloon)。
本发明人创造性的发现，经过上述膨胀珍珠岩与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂经烧结后，形成相互协同作用，大大增强了对水中N-亚硝基二甲胺的吸附作用。
在本发明中，优选还包括铁钴粉体。所述铁钴粉体与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比优选为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100，更优选为120～145：210～330:120～190:310～390:170～190:60～90，最优选为125～140:220～320:130～185:320～380:170～185:65～85。
本发明所述铁钴粉体的粒径优选为1～20微米；更优选为1～10微米。
本发明对于所述铁钴粉体不进行限定，市售的即可。
本发明人创造性的发现上述铁钴粉体与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂具有协同作用，特别对于水中N-亚硝基二甲胺去除率高，效果好。
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N-亚硝基二甲胺可以被充分吸附。
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0.4～1.0MPa，且与所用模具的材质相适应；模具可以由铸铁、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。烧结温度为200℃～245℃，更优选为220℃～240℃；烧结时间为90分钟～120分钟，更优选为100分钟～110分钟；烧结后冷却至40℃～60℃脱模。在此制作过程中，在发明人很多次的试验之后，得出在上述烧结温度和时间范围内制作出的过滤介质，过滤效果更好。
本发明还提供了以下技术方案：由上述制备方法得到的用于去除饮用水中N-亚硝基二甲胺的过滤介质。
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N-亚硝基二甲胺的滤芯。
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N-亚硝基二甲胺的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除N-亚硝基二甲胺对人体产生的伤害，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N-亚硝基二甲胺的去除率在980％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N-亚硝基二甲胺的过滤介质进行详细描述。
实施例1
(1)称取粒径为100μm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74μm的医用活性炭粉110g，所述医用活性炭的比表面积为800m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉310g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉160g；
(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)在混合后的粉末中取500g装填入管状模具中，在0.7MPa的液压压力下压制，在200℃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。
实施例2
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉160g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉350g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉180g；
(5)称取发孔剂75g；
(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)在混合后的粉末中取500g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。
实施例3
(1)称取粒径为104μm超高分子量聚乙烯粉350g，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100μm的医用活性炭粉200g，所述医用活性炭的比表面积为1200m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉400g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉200g；
(5)称取发孔剂100g；
(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)在混合后的粉末中取500g装填入管状模具中，在0.9MPa的液压压力下压制，在240℃温度下烧结90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。
实施例4
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉160g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉350g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉180g；
(5)称取发孔剂75g；
(6)称膨胀珍珠岩130g；
(7)将上述六种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；
(8)在混合后的粉末中取500g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。
实施例5
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉160g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉350g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉180g；
(5)称取发孔剂75g；
(6)称粒径为10微米的铁钴粉体130g；
(7)将上述六种粉末放入机械搅拌器中搅拌10分钟混合均匀；
(8)在混合后的粉末中取500g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。
比较例1
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉160g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉180g；
(5)称取发孔剂75g；
(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)在混合后的粉末中取500g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。
比较例2
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉160g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉350g；
(5)称取发孔剂75g；
(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)在混合后的粉末中取500g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。
比较例3
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉100g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉300g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉150g；
(5)称取发孔剂75g；
(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)在混合后的粉末中取500g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。
比较例4
(1)称取粒径为102μm超高分子量聚乙烯粉280g，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84μm的医用活性炭粉100g，所述医用活性炭的比表面积为1500m2/g；
(3)称取纳米零价铁粉450g；
(4)称取按照本发明的6％盐酸浸渍处理15h、经碳酸钠中和后洗涤，在水中加热40min后干燥、450℃温度下焙烧的改性方式进行改性的520μm的斜发沸石粉140g；
(5)称取发孔剂120g；
(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)在混合后的粉末中取500g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。
实施例6
取实施例1～5以及比较例1～4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N-亚硝基二甲胺的去除效果好。如表1所示，为采用实施1～5以及比较例1～4提供的滤芯对饮用水处理前后的N-亚硝基二甲胺的含量。
表1使用滤芯处理前后水中的N-亚硝基二甲胺含量，单位：ng/L
从表1可以看出，利用本发明的滤芯去除水中的N-亚硝基二甲胺取得了很好的效果，去除率在98％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N-亚硝基二甲胺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 (10)

1.一种去除饮用水中N-亚硝基二甲胺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、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、纳米零价铁粉、改性活化斜发沸石和发孔剂的重量比为200～350:110～200:310～400:160～200:50～100；
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200℃～245℃；所述烧结时间为90～150min；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，所述活化凹凸棒石粉为酸活化的凹凸棒石粉。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括膨胀珍珠岩。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述膨胀珍珠岩与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、活化凹凸棒石粉、纳米分子筛和发孔剂的重量比为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括铁钴粉体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述铁钴粉体与超高分子量聚乙烯粉、木质医用活性炭粉、活化凹凸棒石粉、纳米分子筛和发孔剂的重量比为110～150:200～350:110～200:310～400:160～200:50～100。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法得到的用于去除饮用水中N-亚硝基二甲胺的过滤介质。
8.一种滤芯，其特征在于，由权利要求7所述的过滤介质构成。
9.一种净水装置，其特征在于，包括权利要求7所述的过滤介质或者权利要求8所述的滤芯。
10.一种饮水机，其特征在于，包括权利要求9所述的净水装置。
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