TWI547442B - 使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去／殺菌之改良方法 - Google Patents

使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去／殺菌之改良方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI547442B
TWI547442B TW099134550A TW99134550A TWI547442B TW I547442 B TWI547442 B TW I547442B TW 099134550 A TW099134550 A TW 099134550A TW 99134550 A TW99134550 A TW 99134550A TW I547442 B TWI547442 B TW I547442B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
iron
filter
coated
ultrafine
magnetic
Prior art date
Application number
TW099134550A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201121897A (en
Inventor
石橋新一郎
柳平彬
Original Assignee
富風股份有限公司
石橋新一郎
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富風股份有限公司, 石橋新一郎 filed Critical 富風股份有限公司
Publication of TW201121897A publication Critical patent/TW201121897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI547442B publication Critical patent/TWI547442B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/286—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/103—Arsenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/08—Nanoparticles or nanotubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法
本發明係關於一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法、及使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法，係利用在不織布上塗布有超微粒強磁性肥粒鐵的奈米過濾件表面所產生磁力線之一種簡易且低成本之構成，特別是利用砷等有害物凝集於飲料水中所含有之鐵分而成之凝集物帶有磁性，而使此凝集物吸附於奈米過濾件表面產生之磁力線，以確實地將其去除者。
例如喜馬拉雅山系之水源成為地下水，此地下水中含有砷等有害物，屬於此地下水下游區域之三角洲地帶之國家等尚未建立淨水設施及上下水道之區域，掘井時地下水中所含有之砷等有害物會含於井水中，若使用於飲料水時，則飲料水中之砷等污染即成為嚴重問題。
另一方面，世界衛生組織(WHO)訂定飲料水中砷之可容許濃度為0.01mg/L之低濃度。
因此，目前全世界正需求有關能將飲料水中之砷除去之簡易價廉之淨化技術。
過去以來通常所使用之飲料水中之砷處理技術，已知有使用礬土(alumina)或活性碳之吸附除去法、使用鐵離子之共沈澱法等。
然而，目前尚未找到利用肥粒鐵磁性之簡易價廉之砷除去技術。再者，利用肥粒鐵磁性將飲料水中所含有之大腸菌等之有害細菌類殺菌方法、以及將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法亦尚未存在。
專利文獻1中提案一種使含有砷之水與紅土(lateritic soil)接觸，而將砷吸附除去之砷除去方法。
此外，專利文獻2中提案一種對於含有有機砷之水，藉由照射光使有機基與砷解離，解離後之砷藉由凝集處理而除去砷之含有有機砷之水的處理方法。然而，在專利文獻1、2中並未利用肥粒鐵之磁性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]　日本特開2003-334541號公報
[專利文獻2]　日本特開2006-142282號公報
本發明欲解決之問題點，係藉由利用在不織布上塗布超微粒強磁性肥粒鐵的奈米過濾件表面所產生磁力線之一種簡易且低成本之構成，特別是砷等有害物凝集於飲料水中所含有之鐵分而成之凝集物帶有磁性，利用自奈米過濾件表面產生之磁力線吸附此凝集物，而將其除去。以此種方式能確實除去之飲料水之淨化方法尚未存在之點可謂係本發明所欲解決之問題的一大特點。
再者，藉由塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水中所含之大腸菌等有害細菌類予以殺菌之殺菌方法或將飲料水中之有害物除去/殺菌之改良方法亦尚未存在亦為本發明所欲解決之點。
本發明中，使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法，係將超微粒強磁性肥粒鐵塗布於作為過濾件材料之不織布上而形成奈米過濾件，將塗布有會放射出磁力線之該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中，使前述磁力線對於凝集於前述飲料水中之鐵分且帶有磁性之包含砷及其化合物之凝集物產生作用，藉由塗布有前述超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件吸附而淨化前述飲料水為最主要之特徵。
根據申請專利範圍第1項所記載之發明，將超微粒強磁性肥粒鐵塗布於作為過濾件材料之不織布，並僅將所形成之塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水，能發揮將凝集於該飲料水所含之鐵分之砷及其化合物除去的優異效果，不需要高科技設備且未伴隨繁雜的處理，以簡易且低成本的方式即可淨化飲料水，而得以實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法。
根據申請專利範圍第2項所記載之發明，使用將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由不織布所構成之過濾件材料所形成之塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，與申請專利範圍第1項相同地，僅將其浸漬於試樣原水，即能夠發揮將砷及其化合物除去之優異效果，不需要高科技設備且未伴隨繁雜的處理，以簡易且低成本的方式即可淨化飲料水，而得以實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法。
根據申請專利範圍第3項所記載之發明，將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將複數片會從奈米過濾件表面放射出磁力線之塗布有該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件排列浸漬於飲料水中，並靜置一段時間，使源自塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件表面之磁力線，對凝集於前述飲料水中之鐵分且帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質，產生作用並吸附前述凝集物質，而發揮將砷及其化合物除去之優異效果，同時不需要高科技設備且未伴隨繁雜的處理，以簡易且低成本的方式即可淨化飲料水，而得以實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法。
根據本發明申請專利範圍第4項所記載之發明，將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將會從奈米過濾件表面放射出磁力線之塗布有該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中，並靜置一段時間，使源自塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之磁力線對凝集於前述飲料水中之鐵分且帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用而吸附，經過一段時間後，將塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件取出並洗淨，藉由反覆操作上述步驟數次，而發揮將砷及其化合物除去之優異效果，同時不需要高科技設備且未伴隨繁雜的處理，以簡易且低成本的方式即可淨化飲料水，而實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法。
根據申請專利範圍第5項所記載之發明，能實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將含於飲料水之有害細菌類殺菌之方法，係將大腸菌、金黃色葡萄球菌、枯草菌、綠膿菌等有害細菌類，經超微粒強磁性肥粒鐵所放射出之磁力線交鏈而產生渦電流，使有害細菌類之細胞受到破壞而殺菌。
根據申請專利範圍第6項所記載之發明，能實現並提供一種使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法，係以將申請專利範圍第3項與申請專利範圍第5項之發明組合之構成為基礎，而發揮將砷及其化合物除去之優異效果及將有害細菌類大量殺菌之效果。
本發明之目的係實現並提供一種飲料水之淨化方法，係利用在不織布塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件表面產生磁力線之一種簡易且低成本之構成，而除去特別是砷等有害物凝集於飲料水中含有之鐵分而成之凝集物，藉由將粒徑5nm至30nm之超微粒強磁性肥粒鐵塗布於由不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將放射出磁力線之塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中並靜置一段時間，使前述磁力線對凝集於前述飲料水中之鐵分且帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用，藉由前述塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之吸附，而淨化前述飲料水，藉此構成而實現上述目的。
[實施例]
以下，詳細說明本發明之實施例中，使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法。
首先，進行本實施例中塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件(以下簡稱為「過濾件」)1之原理之說明。
概略說明本實施例中作為過濾件1主要要素之超微粒強磁性肥粒鐵之磁化強度。
第1圖中分別表示鈣鋅肥粒鐵(CaOZnOFeO2)之磁場強度與磁化強度之關連性之磁化測定圖。
第1圖中，磁化強度為25emu/g以及26emu/g。分別進行高斯換算，約相當於1630高斯以及1700高斯。
因此，如第2圖所示，將超微粒強磁性之鈣鋅肥粒鐵之肥粒鐵磁粉(超微粒)3塗布於不織布等之過濾件材料2而構成前述奈米過濾件1，此奈米過濾件1之附近區域會形成強力磁場而形成放射出磁力線之狀態，並發揮吸附含有磁性之物質(磁性體)之作用。
另外，利用井水、河水等作為原水之飲料水中含有鐵分，此鐵分與砷、錳等親合度佳，鐵分與砷、錳等凝集，因而此凝集物帶有磁性。
將凝集有此種鐵分與砷、錳等之飲料水儲存於貯槽等，於此飲料水內浸漬前述奈米過濾件1。
藉此，藉由自前述奈米過濾件1表面放射出之磁力線將上述凝集之物質吸附於奈米過濾件1本身，而將被污染的飲料水淨化，成為可供應作為乾淨之飲料水飲用。
其次，參照第2圖說明就藉由鈣鋅肥粒鐵之超微粒強磁性肥粒鐵磁粉對帶有磁性之物質的吸附原理。
本實施例之肥粒鐵磁粉3係由粒度(粒徑)5nm至30nm之超微粒肥粒鐵所構成，並以預定量塗布於過濾件材料2。
然而，塗布時無法完全分散，通常為凝集之狀態，換言之，係以成為肥粒鐵塊之狀態散佈。肥粒鐵塊之粒度為100nm左右，此外，相鄰之肥粒鐵塊之間隔為500nm左右。
第2圖係概念性地表示此相鄰之肥粒鐵磁粉3(肥粒鐵塊)之間隔。
如第2圖所示，此等肥粒鐵塊雖為強磁性之超微粒，但可等效地近似於具有N極11與S極12之永久磁鐵。
而且，由N極11朝向S極12放射出磁力線13，此時當帶有磁性之物質14靠近磁力線13時，於前述物質14具有S極之磁性時，即吸附於N極11，於物質14具有N極之磁性時，則吸附於S極12。
亦即，藉由於奈米過濾件1塗布含有前述肥粒鐵塊，而將飲料水中由鐵分與砷、錳等所凝集之具有磁性之物質14進行吸附，結果為將受污染之飲料水淨化，成為可作為普通飲料水利用。
接著，列舉具體之試驗例而更加詳細描述本實施例中有關使用奈米過濾件1之飲料水淨化方法。
(試驗例1)
試驗例1中相關之試驗所、試驗水、試驗期間，係如以下所示。
試驗所：財團法人　北里環境科學中心
神奈川縣相模原市北里1丁目15番1號
試驗水：
採取地：Comilla Doudkandi Kalair Kandi Banglades
試驗期間：2009年4月20日至4月28日
以下，參照第4圖至第8圖而詳述試驗例1。
試樣原水由於會在運送時產生沈澱，故經攪拌均勻後才作為試驗用試樣原水。
如第4圖所示，對於試驗用之試樣原水10L在0小時後、靜置6小時後、靜置24小時後採取各上澄液，分別在無奈米過濾件1(第4圖至第8圖中，標示為「奈米過濾件」)、使用2000cm2(25×8cm、10片)、4000cm2(25×8cm、20片)之奈米過濾件1之情況下，所測定之水質及導電率之各試驗項目之測定結果表示於第5圖。
並且，分別將0小時後之採水標記成，未使用奈米過濾件1時的靜置6小時後、靜置24小時後之採水分別成數字、，使用2000cm2(25×8cm、10片)之奈米過濾件時的靜置6小時後、靜置24小時後之採水標記成數字、及、，使用4000cm2(25×8cm、20片)之奈米過濾件1時之採水標記成數字、及、。
試驗項目為砷及其化合物(mg/L)；鐵及其化合物(mg/L)；錳及其化合物(mg/L)；鈣、鎂等(硬度)(mg/L)；鈉及其化合物(mg/L)；硼及其化合物(mg/L)；鋁及其化合物(mg/L)、銅及其化合物(mg/L)；鋅及其化合物(mg/L)；硒及其化合物(mg/L)；鉛及其化合物(mg/L)；鎘及其化合物(mg/L)；六價鉻及其化合物(mg/L)；有機物(全有機碳(TOC)之量)(mg/L)；pH值、色度(度)；濁度(度)及導電率(mS/m)。
第6圖係表示試樣原水10L中未使用奈米過濾件1所測定之關於砷及其化合物、鐵及其化合物、錳及其化合物、色度、濁度之減少率(%)。
由第5圖、第6圖可清楚得知，砷及其化合物之濃度由最初之0.28mg/L，靜置6小時後為0.084mg/L(減少率約70%)，靜置24小時後減少至0.055mg/L(減少率約80%)。
此外，關於鐵及其化合物(mg/L)、錳及其化合物(mg/L)、色度(度)、濁度(度)，亦顯示與砷及其化合物時相同的減少傾向。
第7圖表示使用2000cm2(25×8cm、10片)之奈米過濾件1時，試驗用試樣原水在0小時後、靜置6小時後、靜置24小時後各自上澄液之關於砷及其化合物、鐵及其化合物、錳及其化合物、色度(度)、濁度(度)之除去率(%)。
由第5圖、第7圖可清楚得知，在此情況下，砷及其化合物之濃度由最初之0.28mg/L，在靜置6小時後為0.0036mg/L(除去率約87%)，在靜置24小時後成為0.0021mg/L(除去率約91%)。
第8圖表示使用4000cm2(25×8cm、20片)之奈米過濾件1時，對於試驗用試樣原水在0小時後、靜置6小時後、靜置24小時後各自之上澄液之關於砷及其化合物、鐵及其化合物、錳及其化合物、色度(度)、濁度(度)之除去率(%)。
由第5圖、第8圖可清楚得知，在此情況下，砷及其化合物之濃度由最初之0.28mg/L，在靜置6小時後為0.0037mg/L(除去率約87%)，在靜置24小時後成為0.0015mg/L(除去率約95%)。
由上述，在靜置6小時後，並未見到2000cm2(25×8cm、10片)之奈米過濾件1與4000cm2(25×8cm、20片)之奈米過濾件1因面積差所造成之差異，但在靜置24小時後，4000cm2(25×8cm、20片)之奈米過濾件1之除去率較大。
其他方面，關於鐵及其化合物、錳及其化合物、色度(度)、濁度(度)，由第6圖與第7圖、第8圖之比較可清楚得知，其顯示了與僅將試樣原水靜置時相異之情況，砷及其化合物與濁度、鐵及其化合物與色度顯示了同樣減少之傾向。
並且，關於自前述奈米過濾件1之溶出方面，雖觀測到鋅之溶出，但仍在水質基準內(1mg/L)，故為無問題之程度。
如以上之說明，本試驗例1中，對砷及其化合物之除去最具效果者，係於試樣原水10L中浸漬4000cm2之奈米過濾件1以進行處理之情況中，砷及其化合物之濃度，在24小時中，可由0.28mg/L除去至0.015mg/L(除去率約94%)。此結果大致滿足世界衛生組織(WHO)所制訂之飲料水中砷之可容許濃度0.01mg/L。
藉由如本實施例中使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件1之飲料水淨化方法，僅將前述奈米過濾件1浸漬於試樣原水，即可發揮將砷及其化合物除去之優良效果，不需要高科技設備並且未伴隨繁雜的處理，就可實現並提供簡便且嶄新之飲料水淨化方法。
(試驗例2)
試驗例2中相關之試驗所、試驗水、試驗期間，係如以下所示。
試驗所：財團法人　北里環境科學中心
神奈川縣相模原市北里1丁目15番1號
試驗水：
採取地：Comilla Doudkandi Kalair Kandi Banglades
試驗期間：2009年4月20日至4月28日
以下，參照第9圖至第12圖詳述關於試驗例2。
試驗開始時，由於試樣原水會產生沈澱，因此，如第10圖所示，將試樣原水25L倒入貯槽中，攪拌2小時後，採水250mL作為試驗用試樣。
將此試樣250mL裝入其他貯槽，將與所述之奈米過濾件1相同構成之如第9圖所示50cm2(5×10cm)之奈米過濾件1A(第10圖至第12圖中標式為「奈米過濾件」)浸漬其中，將經靜置24小時後之上澄液作為測定試樣。
此操作使用相同之奈米過濾件1A，在各操作時以精製水進行表面洗淨，反覆進行操作最多5次(n=2)，測定砷及其化合物之濃度。
並且，於第10圖中，分別將試驗用試樣原水250mL在0小時後之採水標記成數字，靜置24小時後之採水標記為數字，浸漬奈米過濾件1A經24小時後之採水標記為數字至。
此外，未浸漬奈米過濾件1A而靜置24小時之上澄液作為對照組。
試驗例2之砷及其化合物之濃度之測定結果與其除去率表示於第11圖，同樣未浸漬奈米過濾件1A使用次數1至5次各情形之除去率之比較圖表示於第12圖。
如第11圖、第12圖所示，試樣原水250mL中浸漬50cm2(5×10cm)之奈米過濾件1A經24小時，反覆使用(5次)時之砷及其化合物之除去率，相對於試樣原水之砷濃度約0.31mg/L，24小時後由平均0.022mg/L(94%)變成0.038mg/L(88%)，顯示出除去率會隨著反覆操作次數增加而有減少之傾向。
另一方面，對照組在經過24小時後之砷及其化合物之濃度為0.052mg/L(減少率83%)。
藉由如試驗例2中使用奈米過濾件1A之飲料水淨化方法，僅將此奈米過濾件1A浸漬於試樣原水中，即可發揮除去砷及其化合物之優良效果，不需要高科技設備且未伴隨複雜的處理，而達成一種簡便且嶄新之飲料水淨化方法。
此試驗例2中使用奈米過濾件1A之飲料水淨化方法，可反覆使用相同的奈米過濾件1A，因此，相較於試驗例1中使用奈米過濾件1之情況，可謀求支出之削減。
並且，試驗例2中使用奈米過濾件1A之飲料水淨化方法，相較於試驗例1之使用奈米過濾件1之飲料水淨化方法，砷及其化合物之除去率隨著奈米過濾件1A反覆使用次數3次、4次、5次之增加而降低，由於對應水質之污濁狀況，砷及其化合物之除去率會不一致，實際使用此奈米過濾件必需充分考慮使用現場飲料水之污濁狀況。
接著，參照第13圖至第17圖，說明關於本發明其他實施例之使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法。
其他實施例之殺菌方法，係將上述構成之奈米過濾件1或奈米過濾件1A排列浸漬於井水等飲料水中，對含於飲料水中之大腸菌、金黃色葡萄球菌、枯草菌、綠膿菌等有害細菌類進行殺菌者。
亦即，使塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之前述奈米過濾件1(或前述奈米過濾件1A)與井水等飲料水接觸或通過時，有害細菌類活動與自超微粒強磁性肥粒鐵放射出之磁力線形成交鏈狀態，藉由電磁感應定律產生渦電流。然後，此渦電流對有害細菌類作用使此細胞受到破壞而殺菌。
此其他實施例之殺菌方法相當嶄新，並且在具安全無害之點有其特徵。
參照第13圖至第17圖說明使用此其他實施例之殺菌方法之具體實施例。
第13圖係表示使飲料水中所含之枯草菌、大腸菌、綠膿菌、金黃色葡萄球菌與鈣鋅肥粒鐵(CaOZnOFeO2)接觸而進行振盪接觸試驗結果之數據。
第14圖表示飲料水中所含之大腸菌與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片，第15圖表示前述大腸菌未與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
第16圖表示飲料水中所含之金黃色葡萄球菌與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片，第17圖表示前述金黃色葡萄球菌未與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
由第13圖所示實驗數據與第14圖、第15圖所示顯微鏡照片之比較，可瞭解本發明其他實施例之殺菌方法對於大腸菌之效果，發揮對大腸菌大量殺菌之效果。
同樣地，由第13圖所示實驗數據與第16圖、第17圖所示顯微鏡照片之比較，可瞭解本發明其他實施例之殺菌方法對於金黃色葡萄球菌之效果，而發揮對金黃色圖葡萄球菌大量殺菌之效果。
再者，由第13圖所示實驗數據，可瞭解到對於枯草菌、綠膿菌亦能發揮大量殺菌該等之效果。
接著，說明有關將上述實施例之淨化方法與其他實施例之殺菌方法組合之將含於飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法。
此種將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法，可同時進行上述實施例之淨化方法與其他實施例之殺菌方法。
亦即，此種將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法，係將上述構成之奈米過濾件1或奈米過濾件1A排列浸漬於井水等飲料水中，藉由上述之吸附作用將含於飲料水中之砷及其化合物除去，同時藉由上述渦電流對有害細菌類之細胞破壞作用，將含於飲料水中之大腸菌、金黃色葡萄球菌、枯草菌、綠膿菌等有害細菌類進行殺菌，而可大幅改善飲料水之水質者。
(產業上之可利用性)
本發明之飲料水淨化方法，不僅可運用於日本國內，亦可廣泛地運用在以屬於喜馬拉雅山系國家為首之尚未建立淨水設施、及上下水道之世界中的國家及區域之飲料水淨化。
1、1A．．．奈米過濾件
2．．．過濾件材料
3．．．肥粒鐵磁粉
11．．．N極
12．．．S極
13．．．磁力線
14．．．帶有磁性之物質
第1圖係表示本發明實施例中鈣鋅肥粒鐵之磁場強度與磁化強度之關連的磁化測定圖。
第2圖係表示本發明實施例中相鄰肥粒鐵塊之間隔等效於磁鐵之概念性說明圖。
第3圖係本實施例之試驗例1中奈米過濾件之概略平面圖。
第4圖係表示本實施例之試驗例1中試樣原水之淨化過程之說明圖。
第5圖係本實施例之試驗例1中關於試樣原水之水質及導電率之各試驗項目的測定結果一覽表。
第6圖係表示本實施例之試驗例1中未有奈米過濾件時，砷及其化合物等依靜置時間別之砷除去率之說明圖。
第7圖係表示本實施例之試驗例1中使用2000cm2之奈米過濾件時，砷及其化合物等依靜置時間別之砷除去率之說明圖。
第8圖係表示本實施例之試驗例1中使用4000cm2之奈米過濾件時，砷及其化合物等依靜置時間別之砷除去率之說明圖。
第9圖為本實施例之試驗例2中奈米過濾件之概略平面圖。
第10圖係表示本實施例之試驗例2中試樣原水之淨化過程之說明圖。
第11圖係本實施例之試驗例2中反覆使用奈米過濾件時，砷及其化合物之濃度、除去率變化之圖。
第12圖係表示本實施例之試驗例2中反覆使用奈米過濾件時，砷及其化合物之除去率變化曲線圖。
第13圖係表示本發明其他實施例中將含於飲料水中之枯草菌、大腸菌、綠膿菌、金黃色葡萄球菌與鈣鋅肥粒鐵接觸而進行振盪接觸試驗之結果數據表。
第14圖係表示將飲料水中所含之大腸菌與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
第15圖係表示前述大腸菌未與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
第16圖係表示飲料水中之金黃色葡萄球菌與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
第17圖係表示前述金黃色葡萄球菌未與鈣鋅肥粒鐵之粒子接觸時之顯微鏡照片。
該代表圖無元件符號及其所代表之意義。

Claims (6)

  1. 一種飲料水之淨化方法，係使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，其特徵係將超微粒強磁性肥粒鐵塗布於作為過濾件材料之不織布而形成奈米過濾件，將塗布有會放射出磁力線之該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中，使前述磁力線對凝集於前述飲料水中之鐵分並帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用，藉由塗布有前述超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之吸附，而淨化前述飲料水。
  2. 一種飲料水之淨化方法，係使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，其特徵係將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將塗布有放射出磁力線之該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中，並靜置一段時間，使前述磁力線對凝集於前述飲料水中之鐵分並帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用，藉由塗布有前述超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之吸附，而淨化前述飲料水。
  3. 一種飲料水之淨化方法，係使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，其特徵係將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將複數片會放射出磁力線之塗 布有該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件排列浸漬於飲料水中並靜置一段時間，使源自各塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之磁力線對凝集於前述飲料水中之鐵分並帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用，藉由前述各塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之吸附，而淨化前述飲料水。
  4. 一種飲料水之淨化方法，係使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，其特徵係：將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將會放射出磁力線之塗布有該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件浸漬於飲料水中，並靜置一段時間，使源自塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之磁力線，對凝集在前述飲料水中之鐵分且帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用而吸附之步驟；以及經過一段時間後將塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件取出並洗淨之步驟，反覆操作上述步驟數次，而淨化前述飲料水。
  5. 一種將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，係使用塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件，其特徵係：將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將複數片會放射出磁力線之塗布有該超微粒強磁性肥粒 鐵之奈米過濾件排列浸漬於飲料水中並使其接觸一段時間，前述飲料水中大腸菌、金黃色葡萄球菌、枯草菌、綠膿菌等有害細菌類，與經自超微粒強磁性肥粒鐵所放射出之磁力線交鏈而產生渦電流(eddy current)，使有害細菌類之細胞受到破壞而殺菌。
  6. 一種將飲料水之有害物除去/殺菌之改良方法，其特徵係：將粒徑5nm至30nm之超微粒肥粒鐵塗布於由長方形狀不織布所構成之過濾件材料而形成奈米過濾件，將複數片會放射出磁力線之塗布有該超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件排列浸漬於飲料水中並使其接觸一段時間，使源自各塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之磁力線，對凝集在前述飲料水中鐵分且帶有磁性之含有砷及其化合物之凝集物質產生作用，藉由前述各塗布有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之吸附，而淨化前述飲料水，且使前述飲料水中之大腸菌、金黃色葡萄球菌、枯草菌、綠膿菌等有害細菌類，與經自超微粒強磁性肥粒鐵所放射出之磁力線交鏈而產生渦電流，使有害細菌類之細胞受到破壞而殺菌。
TW099134550A 2009-10-14 2010-10-11 使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去／殺菌之改良方法 TWI547442B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009237140A JP2011083678A (ja) 2009-10-14 2009-10-14 超微粒強磁性フェライトを塗布したナノフィルタを用いた飲料水の浄化方法、超微粒強磁性フェライトを塗布したナノフィルタを用いた飲料水に含まれる有害細菌類の殺菌方法、及び超微粒強磁性フェライトを塗布したナノフィルタを用いた飲料水の有害物除去・殺菌による改良方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201121897A TW201121897A (en) 2011-07-01
TWI547442B true TWI547442B (zh) 2016-09-01

Family

ID=43876112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099134550A TWI547442B (zh) 2009-10-14 2010-10-11 使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去／殺菌之改良方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2011083678A (zh)
CN (1) CN102648161A (zh)
TW (1) TWI547442B (zh)
WO (1) WO2011046061A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104110874B (zh) * 2013-08-26 2017-09-26 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 热水器控制系统和基于热水器的洗浴提示方法
CZ202139A3 (cs) * 2021-01-27 2022-10-19 Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Nanostrukturovaný filtr pro odstranění arzenu z vod a způsob jeho výroby

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI264738B (en) * 2005-12-09 2006-10-21 Ind Tech Res Inst Method of recycling metal ions with super-paramagnetic composite and system thereof
TW200800609A (en) * 2006-02-20 2008-01-01 Daicel Chem Porous membrane film and laminate using the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4037936B2 (ja) * 1997-05-02 2008-01-23 澄男 宮川 フェライト懸濁液を用いた植物の病害防除剤及び植物の病害防除方法
JP2001259657A (ja) * 2000-03-21 2001-09-25 Nec Environment Eng Ltd リンや重金属等の含有水の処理法
JP3888515B2 (ja) * 2001-04-02 2007-03-07 新一郎 石橋 超微粒強磁性フェライトを用いた病原菌の病害防除剤及び病原菌の病害防除方法
CN2703477Y (zh) * 2004-06-01 2005-06-08 陈上管 四化功能水饮水机
JP2007321309A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Kuraray Co Ltd 高機能性不織布とその製造方法およびその用途
WO2008105521A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Nippon Poly-Glu Co., Ltd. 磁性体凝集剤、その製造方法、及び磁性体凝集剤を用いた水の浄化方法
JP2009136795A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sophia Co Ltd 複合材及びその製造方法、吸着材、浄化設備及び汚染水の浄化方法
JP2010017165A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Shinichiro Ishibashi 超微粒子強磁性フェライトを用いたナノフィルターによる病原菌病害防除用装置及び病原菌防除方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI264738B (en) * 2005-12-09 2006-10-21 Ind Tech Res Inst Method of recycling metal ions with super-paramagnetic composite and system thereof
TW200800609A (en) * 2006-02-20 2008-01-01 Daicel Chem Porous membrane film and laminate using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201121897A (en) 2011-07-01
WO2011046061A1 (ja) 2011-04-21
JP2011083678A (ja) 2011-04-28
CN102648161A (zh) 2012-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ambashta et al. Water purification using magnetic assistance: a review
Hong et al. Metal (Cd, Cr, Ni, Pb) removal from environmentally relevant waters using polyvinylpyrrolidone-coated magnetite nanoparticles
CA2741778C (en) Liquid purification using magnetic nanoparticles
Azari et al. Nitrate removal from aqueous solution by carbon nanotubes magnetized with nano zero-valent iron
Jin et al. Removal of arsenate by cetyltrimethylammonium bromide modified magnetic nanoparticles
Goyal et al. Multifunctional Fe3O4-ZnO nanocomposites for environmental remediation applications
Cheng et al. Synthesis and characterization of iron oxide nanoparticles and applications in the removal of heavy metals from industrial wastewater
Olyaie et al. Development of a cost-effective technique to remove the arsenic contamination from aqueous solutions by calcium peroxide nanoparticles
Wan et al. Using magnetic seeds to improve the aggregation and precipitation of nanoparticles from backside grinding wastewater
Tatarchuk et al. Magnetic adsorbents for removal of pharmaceuticals: A review of adsorption properties
Okoli et al. Protein-functionalized magnetic iron oxide nanoparticles: time efficient potential-water treatment
Zhang et al. Enhanced removal of trace arsenate by magnetic nanoparticles modified with arginine and lysine
US20170266670A1 (en) Liquid purification using magnetic nanoparticles
Li et al. FeOOH and nZVI combined with superconducting high gradient magnetic separation for the remediation of high-arsenic metallurgical wastewater
Shahriari et al. Effective parameters for the adsorption of chromium (III) onto iron oxide magnetic nanoparticle
US20190193088A1 (en) Liquid purification using magnetic nanoparticles
Abu-Dief et al. Functionalization of magnetic nano particles: synthesis, characterization and their application in water purification
Huang et al. The effects of magnetic nanoparticles embedded with SA/PVA and pH on chemical-mechanical polishing wastewater and magnetic particle regeneration and recycle
Jjagwe et al. Iron oxide nanoparticles/nanocomposites derived from steel and iron wastes for water treatment: a review
JP4519665B2 (ja) 重金属成分の回収方法
Rafie et al. Genetic algorithm-assisted artificial neural network modelling for remediation and recovery of Pb (II) and Cr (VI) by manganese and cobalt spinel ferrite super nanoadsorbent
TWI547442B (zh) 使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件之飲料水淨化方法、使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之過濾件將含於飲料水之有害細菌類進行殺菌之方法，及使用塗佈有超微粒強磁性肥粒鐵之奈米過濾件將飲料水之有害物除去／殺菌之改良方法
Wang et al. Removal of Cd, Pb and Cu from water using thiol and humic acid functionalized Fe2O3 nanoparticles
Ma et al. Effect of iron oxide nanocluster on enhanced removal of molybdate from surface water and pilot scale test
Marcilin et al. An insight into the selection of nano particle for removing contaminants in waste water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees