CN210944886U - 一种能生物降解的一次性竹质滤芯 - Google Patents
一种能生物降解的一次性竹质滤芯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210944886U CN210944886U CN201921485882.XU CN201921485882U CN210944886U CN 210944886 U CN210944886 U CN 210944886U CN 201921485882 U CN201921485882 U CN 201921485882U CN 210944886 U CN210944886 U CN 210944886U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bamboo
- filter layer
- filter
- filter element
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种能生物降解的一次性竹质滤芯。所述滤芯包括顺序层叠设置的第一过滤层(1)、第二过滤层(2)和第三过滤层(3)，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层都为竹材质。本实用新型的滤芯结构简单，直接利用原竹内部多级孔隙体系，进行水资源处理。原材料来源广泛，成本低廉，加工得到的滤芯过滤效果好，能高效去除水中的细菌。不同于传统水处理滤芯，此种生物质基滤芯可生物降解，不污染环境，具有无可比拟的生态优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种净水滤芯，具体的说，本实用新型涉及一种能生物降解的一次性竹质滤芯。
背景技术
为了减少全球性由水传播引起的疾病，急需开发有效地净水装置，以提供安全的饮用水。滤芯是水处理装置中起过滤作用的最重要部件。现行的滤芯材料主要是多孔材料，如碳、陶瓷等。这些材料都需要精密控制或者高能耗的处理过程，导致成本居高不下。
为了探索更易获得的低成本滤芯材料，为发展中国家和资源有限地区的人们提供可饮用水，降低该地区的水传播疾病发病率。科学家们尝试利用天然孔隙结构的多孔仿生材料——植物的木质部，作为滤芯材料开展实验研究。来自美国麻省理工学院MIT的科学家利用针叶材木质部，开发了一种滤芯材料，经试验证实，大约3立方厘米的边材，一天可过滤数升水，这些水足以满足一个成人每天所需的饮用水量。证明了植物木质部作为滤芯材料的潜在可行性。
因此，本专利利用我国优势竹材资源，开发易于获得的、低成本的、可生物降解的一次性水处理滤芯材料。该滤芯具有有效的过滤病毒、高效的过滤效率和可长期储存三方面特点。针叶材细胞种类较少(管胞超过90％)，且细胞尺寸较为均一，细胞壁上纹孔较多，纹孔尺寸和纹孔膜微孔较大。与针叶材不同，竹材细胞种类多(薄壁组织约占50％、纤维约占40％、导管8％、筛管2％)，各类细胞大小不一、排列不均匀，细胞上纹孔和纹孔膜形态多样且尺寸较小。具体地说，竹材几乎比针叶材孔径小一个数量级(毛竹纹孔尺寸约2微米；针叶材约20微米)。竹材具有更复杂、多级的孔隙结构，这使得竹材相对于针叶材更适合制作滤芯，可用于过滤含有粒径小于20nm病毒的水。并且具有成本更低、加工更简便等优势。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种能生物降解的一次性竹质滤芯。
为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种能生物降解的一次性竹质滤芯，所述滤芯包括顺序层叠设置的第一过滤层1、第二过滤层2和第三过滤层3，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层都为竹材质的过滤层。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述第一过滤层1和第三过滤层3各自分别独立的为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层；所述第二过滤层2为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置竹片21或竹球22。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，竹丝尺寸为10-100mm长，1-5mm宽，1-5mm厚；竹刨花尺寸为10-100mm长，5-50mm宽，1-5mm厚。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，当第二过滤层2内部设置竹片21时，所述竹片的长宽高分别为10-100mm、10-50mm和1-10mm；当第二过滤层2内部设置竹球22时，所述竹球的直径为5-10mm。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述第二过滤层2为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置水平放置的竹片21。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，每一层的竹片按照2×2或3×3的方式均匀设置。
也就是说，每一层的竹片设置两行两列共4片，或者是设置3行3列共9片。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，竹片21设置为5-20层，上下相邻的两个竹片层的间距为1-10mm，每层竹片各自独立的按照1×2、1×3、2×2、2×3或3×3的方式均匀设置。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，每个竹片的尺寸相同，上下相邻的两个竹片层的竹片相互交替设置，且同一层相邻的两个竹片之间的距离小于竹片沿相邻的两个竹片排列的方向的长度或宽度。
通过将相邻的两个竹片层的竹片相互交替设置，且同一层相邻的两个竹片之间的距离小于竹片沿相邻的两个竹片排列的方向的长度或宽度，以使得相邻两层的竹片在同一平面的水平投影为竹片相互首尾交叠，不会出现间隙。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，上下相邻的两层竹片相互交替设置，且同一层相邻的两个竹片之间的距离小于竹片的宽度。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述第二过滤层2为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置垂直放置的竹片21。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，相邻的两个竹片为平行设置，且竹片的纹理方向与滤芯的高度方向相同；相邻的两个竹片之间的垂直距离为1-10mm。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述第二过滤层2为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置竹球22，任意相邻的两个竹球的间距小于等于0.5mm。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，各个竹球的直径相同。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述第一过滤层1和第三过滤层3的厚度分别各自独立的为5-20mm，第二过滤层2的厚度为5-100mm。
因为纹孔膜作为竹材单元中多级过滤系统中重要组成，干燥可能会造成纹孔阻塞，所以所用竹材单元必须是新鲜竹材或者是经饱水状态下保存的竹材，产生空穴现象的竹材滤芯的过滤效率将下降一个数量级、甚至完全丧失过滤性能。
本实用新型的竹材包括但不仅限于毛竹、慈竹、刚竹、箭竹等。
所用部位包括一根竹子的上、中、下部分，竹节可包括也可不包括。
本实用新型的滤芯内部包含小于20nm的孔隙，不但能过滤水中细菌、原生物，还能过滤水中病毒。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，还可通过改性的办法来改善滤芯的过滤效率和效果，例如利用炭黑、石墨烯、钯元素等改性剂处理。
根据本实用新型一些具体实施方案，其中，还可与沙子、多孔碳材料和多孔陶瓷材料，再次共同组成宏观的多级过滤体系。
综上所述，本实用新型提供了一种能生物降解的一次性竹质滤芯。本实用新型的具有如下优点：
本实用新型的滤芯结构简单，直接利用原竹内部多级孔隙体系，进行水资源处理。原材料来源广泛，成本低廉，加工得到的滤芯过滤效果好，能高效去除水中的细菌。不同于传统水处理滤芯，此种生物质基滤芯可生物降解，不污染环境，具有无可比拟的生态优势。
附图说明
图1为实施例1-3的滤芯层状结构大体示意图；
图2为实施例1的滤芯的第二过滤层结构示意图；
图3为实施例2的滤芯的第二过滤层结构示意图；
图4为实施例3的滤芯的第二过滤层结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
如图1和图2所示的能生物降解的一次性竹质滤芯，由顺序层叠设置的第一过滤层1、第二过滤层2和第三过滤层3组成。各层厚度分别为25mm、20mm和25mm。第一过滤层1、第二过滤层2和第三过滤层3各自分别由竹刨花压制而成。第二过滤层2内部设置水平放置的竹片，其间孔隙由竹刨花填充。竹片的宽度为10mm，长度为15mm，厚度为5mm；任意上下相邻的两个竹片之间的距离为1mm，同一层相邻的两个竹片之间的距离为1mm。
对于细菌过滤效果试验，0.08mg活性大肠杆菌混合在20mL去离子水中制备废水(大约每毫升水中有1.6×107个细菌)，所得溶液超声处理1min。利用血细胞计数器-荧光显微镜联用设备，对细菌进行计数，以测量废水和过滤器中细菌浓度。
试验表明，该竹质过滤器能够有效地去除水中的细菌，去除率为100％。在5psi的压力下，利用截面积大约1cm2的竹质过滤器，每天能够高效地获得约4L无菌水，足以满足一个成人的每日饮水量。
实施例2
如图1和图3所示的能生物降解的一次性竹质滤芯，结构与实施例1相同，区别在于第二过滤层2内部设置的竹片并非水平放置，而是垂直放置。其中竹片的宽度为10mm，长度为15mm，厚度为5mm；任意相邻的两个平行的竹片的距离为2mm。
对于细菌过滤效果试验，0.08mg活性大肠杆菌混合在20mL去离子水中制备废水(大约每毫升水中有1.6×107个细菌)，所得溶液超声处理1min。利用血细胞计数器-荧光显微镜联用设备，对细菌进行计数，以测量废水和过滤器中细菌浓度。
试验表明，该竹质过滤器能够有效地去除水中的细菌，去除率为100％。在5psi的压力下，利用截面积大约1cm2的竹质过滤器，能够每天获得约4L无菌水，足以满足一个成人的日常饮水需求。
实施例3
如图1和图4所示的能生物降解的一次性竹质滤芯，结构与实施例1相同，区别在于第二过滤层2内部设置的并非竹片，而是竹球，竹球直径为5-10mm。任意相邻的两个竹球的距离分别各自独立为5-10mm。
对于细菌过滤效果试验，0.08mg活性大肠杆菌混合在20mL去离子水中制备废水(大约每毫升水中有1.6×107个细菌)，所得溶液超声处理1min。利用血细胞计数器-荧光显微镜联用设备，对细菌进行计数，以测量废水和过滤器中细菌浓度。
试验表明，该竹质过滤器能够有效地去除水中的细菌，去除率为100％。在5psi的压力下，利用截面积大约1cm2的竹质过滤器，能够每天获得约4L无菌水，足以满足一个成人的日常饮水需求。
Claims (10)
1.一种能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述滤芯包括顺序层叠设置的第一过滤层(1)、第二过滤层(2)和第三过滤层(3)，所述第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层都为竹材质的过滤层。
2.根据权利要求1所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述第一过滤层(1)和第三过滤层(3)各自分别独立的为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层；所述第二过滤层(2)为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置竹片(21)或竹球(22)。
3.根据权利要求2所述能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，当第二过滤层(2)内部设置竹片(21)时，所述竹片的长宽高分别为10-100mm、10-50mm和1-10mm；当第二过滤层(2)内部设置竹球(22)时，所述竹球的直径为5-10mm。
4.根据权利要求2所述能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述第二过滤层(2)为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置水平放置的竹片(21)。
5.根据权利要求4所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，竹片(21)设置为5-20层，上下相邻的两个竹片层的间距为1-10mm，每层竹片各自独立的按照1×2、1×3、2×2、2×3或3×3的方式均匀设置。
6.根据权利要求5所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，每个竹片的尺寸相同，上下相邻的两个竹片层的竹片相互交替设置，且同一层相邻的两个竹片之间的距离小于竹片沿相邻的两个竹片排列的方向的长度或宽度。
7.根据权利要求2所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述第二过滤层(2)为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置垂直放置的竹片(21)。
8.根据权利要求7所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，相邻的两个竹片为平行设置，且竹片的纹理方向与滤芯的高度方向相同；相邻的两个竹片之间的垂直距离为1-10mm。
9.根据权利要求2所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述第二过滤层(2)为由竹丝、竹刨花和竹粉中的一种或多种的混合压制而成的过滤层，且内部设置竹球(22)，任意相邻的两个竹球的间距小于等于0.5mm。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的能生物降解的一次性竹质滤芯，其特征在于，所述第一过滤层(1)和第三过滤层(3)的厚度分别各自独立的为5-20mm，第二过滤层(2)的厚度为5-100mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921485882.XU CN210944886U (zh) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 一种能生物降解的一次性竹质滤芯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921485882.XU CN210944886U (zh) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 一种能生物降解的一次性竹质滤芯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210944886U true CN210944886U (zh) | 2020-07-07 |
Family
ID=71392413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921485882.XU Active CN210944886U (zh) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 一种能生物降解的一次性竹质滤芯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210944886U (zh) |
-
2019
- 2019-09-06 CN CN201921485882.XU patent/CN210944886U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105233571B (zh) | 一种抗菌玻璃纤维复合过滤纸及其制备方法 | |
| CN101559327B (zh) | 纳米纤维液体分离复合膜及其制备方法 | |
| TWI331933B (en) | Filter media with enhanced microbiological interception capability | |
| EP2845958B1 (en) | Water purification and storage system | |
| CN103908827A (zh) | 高效率净水滤芯 | |
| CN104773815A (zh) | 一种利用活性炭控制mbr膜污染的方法 | |
| CN108905968A (zh) | 一种氧化石墨烯复合滤芯材料的制备方法及净水滤芯 | |
| CN210944886U (zh) | 一种能生物降解的一次性竹质滤芯 | |
| CN206345699U (zh) | 一种具有长效反冲洗功能的多级复合超微滤膜滤芯 | |
| CN206121528U (zh) | 一种抗菌除病毒、吸附重金属离子的中空纤维膜复合滤芯 | |
| CN105600973A (zh) | 一种饮用水终端杀菌净水器 | |
| CN205570110U (zh) | 一种ro膜用流道网 | |
| CN209864323U (zh) | 一种瞬吸高分子纸尿裤 | |
| CN104307375B (zh) | 一种低阻力短流程耐污染的平板膜元件 | |
| CN203315875U (zh) | 一种具有疏密结构安排的活性炭纤维滤芯 | |
| CN212594129U (zh) | 一种用于针筒的固相萃取柱 | |
| CN210825736U (zh) | 一种活性炭抗菌滤芯及净水装置 | |
| CN208320261U (zh) | 一种空气过滤用的过滤网 | |
| RU2011108520A (ru) | Композиционный материал для фильтрационной очистки жидкости | |
| CN207445997U (zh) | 一种高通量抗污染可反洗的超滤膜 | |
| US20210213395A1 (en) | Spiral-structured three dimensional porous graphene oxide-based membrane for stable ultrafast filtration | |
| CN207025095U (zh) | 锥状滤芯、滤筒结构及液体精密过滤装置 | |
| CN206553289U (zh) | 一种抗菌除病毒型过滤吸管 | |
| CN208426772U (zh) | 一种空气过滤网 | |
| CN206127027U (zh) | 一种水质净化设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |