用于去除飲用水中有機(jī)氯的過(guò)濾介質(zhì)、濾芯以及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種去除飲用水中有機(jī)氯的過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法，由該過(guò)濾介質(zhì)構(gòu) 成的濾芯、凈水裝置和飲水機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)氯農(nóng)藥是用于防治植物病、蟲(chóng)害的組成成分中含有有機(jī)氯元素的有機(jī)化合 物。主要分為以苯為原料和以環(huán)戊二烯為原料的兩大類(lèi)。主要包括六六六、DDT、狄氏劑、艾 氏劑、異狄氏劑、六氯苯、七氯、七氨環(huán)氧等。我國(guó)是生產(chǎn)和使用的大國(guó)，從上世紀(jì)60年代開(kāi) 始生產(chǎn)至1983年停產(chǎn)。60年代六六六的產(chǎn)量是68310噸；70年代產(chǎn)量是171672噸，80年 代產(chǎn)量241613噸，。
[0003] 水體中農(nóng)藥的來(lái)源主要為農(nóng)藥廠的點(diǎn)源污染、水面上直接噴灑、農(nóng)田農(nóng)藥的流失 以及大氣漂移與大氣降水等。例如有機(jī)氯農(nóng)藥自2008年禁用后，廣州郊區(qū)表層土壤中有 機(jī)氯農(nóng)藥檢出率為90. 59% ;珠江口和長(zhǎng)江三角洲地區(qū)自90年代起有機(jī)氯也顯著增加；東 北松花江流域目前以DDT為原料的三氯殺螨醇僅僅在蔬菜上禁用，在糧食、油料、棉花、糖、 麻、煙等農(nóng)作物仍在繼續(xù)施用。
[0004] 有機(jī)氯農(nóng)藥載體中的積蓄是十分驚人的。DDT進(jìn)入人體后，僅有約1%以原形態(tài)經(jīng) 尿排出，被吸收的DDT約有47 %~65 %很快在乳糜中發(fā)現(xiàn)。DDT在哺乳動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)肝臟轉(zhuǎn) 化生成DDE，其可長(zhǎng)期積蓄在體內(nèi)。有機(jī)氯農(nóng)藥還可以通過(guò)胎盤(pán)存儲(chǔ)在胎兒的脂肪組織中。 六六六主要蓄積于脂肪組織中，其次為腎臟、血液、肝腦。正因?yàn)橛袡C(jī)氯農(nóng)藥在體內(nèi)蓄積、不 易被分解或排放體外，必然產(chǎn)生毒性危害。有機(jī)氯為神經(jīng)刺激劑，中毒時(shí)中樞神經(jīng)的應(yīng)激性 會(huì)明顯增加，主要部位在大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)及小腦。DDT還可以引發(fā)老年癡呆。
[0005] 傳統(tǒng)的水處理工藝對(duì)有機(jī)氯的處理效果不好，不能有效的去除有機(jī)氯；生物法和 高級(jí)氧化法不適用于終端水處理；離子交換方法繁瑣，置換飽和后的沖洗水難以處理；反 滲透法使用麻煩，費(fèi)水費(fèi)電，成本高，排放的濃縮液不易處理，易造成二次污染；而沉淀法同 樣會(huì)出現(xiàn)處理難的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法，該過(guò)濾介 質(zhì)對(duì)飲用水中的有機(jī)氯的去除率高，并且方法簡(jiǎn)單。還提供了由這種過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成的濾芯、 凈水裝置以及飲水機(jī)。
[0007] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中有機(jī)氯的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
[0008] a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑混合，得到 混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重量比為 100 ~300:50 ~100:100 ~150:100 ~150:50 ~100 ;
[0009] b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。
[0010] 優(yōu)選的，還包括累托石粉。
[0011] 優(yōu)選的，所述累托石粉與所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石 粉和發(fā)孔劑的重量比為50~100:100~300:50~100:100~150:100~150:50~100。
[0012] 優(yōu)選的，還包括海泡石粉。
[0013] 優(yōu)選的，所述海泡石粉與所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石 粉和發(fā)孔劑的重量比為80~150:100~300:50~100:100~150:100~150:50~100。
[0014] 本發(fā)明提供了根據(jù)上述權(quán)利要求所述的制備方法得到的用于去除飲用水中有機(jī) 氯的過(guò)濾介質(zhì)。
[0015] 本發(fā)明提供了一種濾芯，由上述權(quán)利要求所述的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成。
[0016] 本發(fā)明提供了一種凈水裝置，包括上述權(quán)利要求所述的過(guò)濾介質(zhì)或者上述權(quán)利要 求所述的濾芯。
[0017] 本發(fā)明提供了一種飲水機(jī)，包括上述權(quán)利要求所述的凈水裝置。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種去除飲用水中有機(jī)氯的過(guò)濾介質(zhì)的制備方 法，包括以下步驟：a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑混 合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重量 比為100~300:50~100:100~150:100~150:50~100 ;b)將步驟a)所得的混合物 在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。本發(fā)明在上述原料的協(xié)同作用下，制備得到的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)水中 有機(jī)氯的去除率高，方法簡(jiǎn)單，適用于受其污染的飲用水，免除元素有機(jī)氯對(duì)人體產(chǎn)生的傷 害，使用簡(jiǎn)便，成本低，另外由于使用的是濾芯，不是粉體，所以無(wú)需后續(xù)處理，適合家庭終 端飲水處理。經(jīng)檢測(cè)該過(guò)濾介質(zhì)對(duì)飲用水中有機(jī)氯的平均去除率在99. 3%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中有機(jī)氯的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，包括以下步驟：
[0020] a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑混合，得到 混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重量比為 100 ~300:50 ~100:100 ~150:100 ~150:50 ~100 ;
[0021] b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。
[0022] 本發(fā)明首先將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑混 合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、凹凸棒石粉、蛭石粉和發(fā)孔劑的重 量比為 100 ~300:50 ~100:100 ~150:100 ~150:50 ~100 ;優(yōu)選為 130 ~280:60 ~ 90:110 ~140:110 ~140:60 ~90 ;更優(yōu)選為 150 ~250:75 ~85:120 ~130:115 ~ 135:75 ~85。
[0023] 在本發(fā)明中，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量?jī)?yōu)選為100萬(wàn)~700萬(wàn)，更優(yōu)選 為200萬(wàn)~600萬(wàn)，最優(yōu)選為250萬(wàn)~400萬(wàn)。優(yōu)選的粒徑為89 μπι~104 μπι。超高分子量 聚乙烯可從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家得到，如北京東方石油化工有限公司助劑二廠可提供M-I型（分 子量為150±50萬(wàn)）、Μ-ΙΙ型（分子量為250±50萬(wàn)）、Μ-ΙΙΙ型（分子量為350±50萬(wàn)）、 M-IV型（分子量為大于400萬(wàn)）等規(guī)格的產(chǎn)品。超高分子量聚乙烯的一個(gè)作用是粘結(jié)和形 成過(guò)濾介質(zhì)骨架的作用，因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁┑姆肿恿看?，熔融粘度非常高，熔融以后?能流動(dòng)，所以利用超高分子量聚乙烯通過(guò)壓制，燒結(jié)得到的過(guò)濾介質(zhì)，容易形成微孔，可以 起到吸附水中有機(jī)氯的作用。
[0024] 在本發(fā)明中，活性炭是一種多孔性物質(zhì)，具有蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)，較大的比表面 積，特異的表面官能團(tuán)、穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，是優(yōu)良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。根 據(jù)原料來(lái)源的不同活性炭?jī)?yōu)選分為木質(zhì)活性炭、礦物質(zhì)原料活性炭和其他原料制成的活性 炭等。其中，所述木質(zhì)活性炭?jī)?yōu)選包括椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭；所述礦物質(zhì)原料 活性炭?jī)?yōu)選包括各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭；其他原料制成的活性炭 優(yōu)選包括廢橡膠、廢塑料制成的活性炭。本發(fā)明優(yōu)選使用以椰殼材質(zhì)為來(lái)源的活性炭，其強(qiáng) 度較高、吸附性能好，更優(yōu)選為以椰殼材質(zhì)為來(lái)源的醫(yī)用活性炭。在本發(fā)明中，所述活性炭 的比表面積優(yōu)選不低于500m 2/g，更優(yōu)選不低于1000m2/g。活性炭可以高效的吸附水中的有 機(jī)物、尤其是醫(yī)用活性炭，作為用過(guò)國(guó)家相關(guān)藥品監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，雜質(zhì)含量低，表面積更 大，吸附效果也更好，并且選用醫(yī)用活性炭可以保證過(guò)濾介質(zhì)直接用于飲用水的處理。
[0025] 在本發(fā)明中，優(yōu)選使用粒徑為74~84 μπι的醫(yī)用活性炭。
[0026] 本發(fā)明優(yōu)選對(duì)所述活性炭進(jìn)行改性處理，具體為采用十六烷基三甲基氯化銨做改 性劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性處理。經(jīng)過(guò)改性后的活性炭對(duì)于有機(jī)氯具有較好的吸附能力