CN109626507A

CN109626507A - 一种长效无钠型饮用水软化滤料

Info

Publication number: CN109626507A
Application number: CN201811614726.9A
Authority: CN
Inventors: 刘建勋; 余锋; 徐威
Original assignee: Shanghai Water Shield Health Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Water Shield Health Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-04-16

Abstract

本发明提供一种长效无钠型饮用水软化滤料，选择弱酸型钾型树脂和氢型树脂，采取合适的钾和氢配比，过滤出有利于健康的饮用水。此类弱酸型树脂单位量所处理的总水量较大。弱酸型阳离子交换树脂全交换容量要比强酸型阳离子交换树脂大两倍以上，采用这样的方式，既可以不必在水中引入钠离子影响人体健康，又可以达到较高的水处理量。

Description

一种长效无钠型饮用水软化滤料

技术领域

本发明属于饮用水软化技术领域，具体涉及一种长效无钠型饮用水软化滤料。

背景技术

离子交换树脂根据基体区分，主要包括苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类。离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量”，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数。离子交换树脂通常为珠状的小颗粒。当树脂的小颗粒处在新生状态时，这些电荷交换位置被带正电荷的钠离子占据。当钙和镁经过树脂贮槽时，它们与树脂小珠接触，从交换位置上取代钠离子。树脂优先结合带较强电荷的阳离子，钙和镁离子的电荷比钠离子强。取代钠阳离子然后流出软水机，这样软水机就送出了“软”水。最后，所有的树脂交换位置均被钙和镁占据，再不能进行工作了。

现有技术中在软化水领域使用的滤芯由抗菌活性碳与钠离子交换树脂双重滤材组成，能同时过滤有机与无机两大污染，提供完整优良的交叉滤效。可以去除铅、铜、镉、铝等重金属污染、去除石灰质及铁锈，软化硬水；抗菌活性炭去除氯气和异味、去除农药、有机污染物及沉淀物。

但是，使用钠型离子交换树脂不可避免地会向水中释出钠盐，那么当此种类的滤材应用于饮用水的软化时，钠离子的长期释出，当人体饮用时，加重了肾脏的负担。

发明内容

本发明的目的是，提供一种长效无钠型饮用水软化滤料，避免向软化水中渗入钠盐，同时使其具备优良的软化性能。

为了达到上述技术目的，本发明提供如下的技术方案：

一种长效无钠型饮用水软化滤料，包括相互混合的丙烯酸系氢型树脂颗粒和丙烯酸系钾型树脂颗粒。

具体地，所述丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂的质量比为1：1，所述丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂的中氢和钾的物质的量的比为1.5：1。

具体地，所述长效无钠型饮用水软化滤料还包括活性炭颗粒，各组分按重量百分比计配比如下：

活性炭 5-20％；

离子交换树脂 80％-95％。所述离子交换树脂包括丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂。

所述丙烯酸系氢型树脂颗粒和丙烯酸系钾型树脂颗粒均为球形珠体。

优选地，所述滤材的制备方法为，按照配比称取各组分，并将各组分粉碎过筛，并均匀混合，混匀后灌装，并密封处理。

作为另外一种优选方案，所述滤材也可以将珠体的丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂与活性炭颗粒直接混合均匀。

优选地，每100g所述滤材的水处理量为30-40L。

所述丙烯酸系氢型树脂的制备原料包括：丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯腈、二乙烯基苯、甲苯、异戊醇、偶氮二异丁腈、聚乙烯醇、明胶、氯化钠、碳酸钙和去离子水。

具体地，其制备方法为：将聚乙烯醇、明胶、氯化钠、碳酸钙和去离子水混合后升温至30-50℃，搅拌直至各组分充分溶解，将加入丙烯酸甲酯、衣康酸、丙烯腈、二乙烯基苯、甲苯、异戊醇、偶氮二异丁腈，开动搅拌并升温至70-75℃，直至混合溶液中出现稳定分散的油相珠体；再将混合溶液升温至85-95℃，并保温4-6小时，再将混合溶液降温至室温，滤出树脂珠体，采用乙醇对树脂珠体进行清洗，烘干后即可得到本发明所使用的丙烯酸系氢型树脂。该丙烯酸系树脂属于弱酸性丙烯酸系离子交换树脂。

所述丙烯酸系钾型树脂可以是具有弱酸交换基团的离子交换树脂，包括但不限于羧酸基、碳酸基、酚基。作为优选，可选将上述的丙烯酸系氢型树脂置于氯化钾溶液中浸泡改性获得。

本发明针对现有树脂软化技术存在的不足，选择弱酸型钾型树脂和弱酸型氢型树脂，采取合适的钾和氢配比，过滤出有利于健康的饮用水。此类弱酸型树脂单位量所处理的总水量较大。弱酸型阳离子交换树脂全交换容量要比强酸型阳离子交换树脂大两倍以上，采用这样的方式，既可以不必在水中引入钠离子影响人体健康，又可以达到较高的水处理量。

附图说明

图1为实施例2、3及对比例1、2的滤料处理水的硬度去除率曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

一种长效无钠型饮用水软化滤料，包括相互混合的丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂。所述丙烯酸系氢型树脂颗粒和丙烯酸系钾型树脂颗粒均为球形珠体。

具体地，所述长效无钠型饮用水软化滤料的组分按照重量百分比计，包括：

活性炭颗粒 10g；

丙烯酸系氢型树脂颗粒 45g；

丙烯酸系钾型树脂颗粒 45g。

所述丙烯酸系钾型树脂为，将上述丙烯酸系氢型树脂置于0.1mol/L的氯化钾溶液中浸泡改性获得。

所述滤材的制备方法为，按照实施例1的配比称取各组分，并将各组分粉碎过筛，并均匀混合，混匀后灌装，并密封处理。可以增大滤材与水的接触面积，同时有利于运输和保存。

实施例2

活性炭颗粒 20g；

丙烯酸系氢型树脂颗粒 40g；

丙烯酸系钾型树脂颗粒 40g。

所述丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂的原料及制备方法同实施例1的原料及制备方法。

实施例3

活性炭颗粒 7g；

丙烯酸系氢型树脂颗粒 62g；

丙烯酸系钾型树脂颗粒 31g。

对比例1

现有技术使用软化水的滤料，其组分包括：活性炭颗粒20g，丙烯酸系氢型树脂颗粒80g。

对比例2

现有技术使用软化水的滤料，其组分包括：活性炭颗粒20g，丙烯酸系钾型树脂颗粒80g。

以钙离子为例，分别测试水通过滤材之前和通过滤材之后的钙离子含量差值与通过滤材之前的钙离子含量的之比，为硬度去除率。

对实施例1-3制得的长效无钠型饮用水软化滤料的性能进行测试，测试结果如下表所示：

测试样品	∣ΔPH∣	硬度去除率	引入钾离子含量
				实施例1	0.23	80％	0.03mg/L
实施例2	0.28	87％	0.03mg/L
				实施例3	0.22	82％	0.05mg/L
对比例1	0.38	37％	/
				对比例2	0.32	40％	/

根据实际需要，发明人所要达到的测试标准为：

∣ΔPH∣≤0.5,

硬度去除率≥50.0％，

引入钾离子含量趋于0.0mg/L。

通过比对发现，实施例1-3的滤料均可满足上述要求。

水处理量测试：参照图1所示，在相同的水处理体积下，采用TDS水质检测笔分别检测使用实施例2、3及对比例1、2的滤料处理水前后的钙离子含量，横坐标表示水处理体积(/L)，纵坐标表示硬度去除率(/％)。从上至下的四条曲线分别代表实施例3、实施例2、对比例2和对比例1的测试结果。从图1中可以看出，实施例2提供的滤料应用于水质软化的过程中，在相同的水处理体积的情况下，具备更高的硬度去除率，优于对比例1、2中单独使用丙烯酸系氢型树脂或丙烯酸系钾型树脂的情况。既可以避免向水中引入钠离子，又可以达到较高的软化水质的要求。实施例2和3中，当每100g滤料的水处理量为30-40L时，相较于现有技术使用的滤料，具备较高的软化水效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种长效无钠型饮用水软化滤料，包括相互混合的丙烯酸系氢型树脂颗粒和丙烯酸系钾型树脂颗粒。

2.根据权利要求1所述的长效无钠型饮用水软化滤料，其特征在于，所述丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂的质量比为(1-2)：1。

3.根据权利要求1所述的长效无钠型饮用水软化滤料，其特征在于，所述丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型树脂的中氢和钾的物质的量的比为(1-2)：1。

4.根据权利要求1所述的长效无钠型饮用水软化滤料，其特征在于，所述长效无钠型饮用水软化滤料还包括活性炭颗粒，各组分按重量百分比计配比如下：

活性炭5-20％；

丙烯酸系氢型树脂和丙烯酸系钾型离子交换树脂80％-95％。

5.根据权利要求4所述的长效无钠型饮用水软化滤料，其特征在于，所述长效无钠型饮用水软化滤料的制备方法为，按照配比称取各组分，并将各组分粉碎过筛，并均匀混合，混匀后灌装，并密封处理。

6.根据权利要求4所述的长效无钠型饮用水软化滤料，其特征在于，每100g所述滤材的水处理量为30-40L。