[发明专利]用于去除水中高氯酸盐的过滤介质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于去除水中高氯酸盐的过滤介质及其制备方法、使用 该过滤介质的滤芯、净水装置和饮水机。

背景技术

随着人们对身体健康的重视程度的提高，饮用水的质量成为人们广泛关 注的一个问题。饮用水中如果含有高氯酸盐(ClO₄^-)，对于人体会有一定的危 害。

高氯酸盐被广泛用于火箭推进剂、烟花爆竹制造、军火工业、汽车气袋、 高速公路安全闪光板等领域，也作为添加剂较多地被用于润滑油、织物固定 剂、电镀液、皮革鞣剂、橡胶制品、染料涂料、冶炼铝和镁电池等产品的生 产中。另外，农业生产中使用的以智利硝石为原料的化肥中也含有一定浓度 的高氯酸盐。并且在某些环境条件下大气中有可能产生一定数量的高氯酸盐。 我国是烟花爆竹生产和消费的大国，因此未经处理的饮用水中含有较多的高 氯酸盐。

高氯酸盐属于非挥发性极易溶于水的物质，高氯酸盐在水中的溶解度很 大，且在大多数土壤和矿物质上的吸附很弱，这种吸附往往弱到可以忽略的 程度，因此高氯酸盐一旦进入环境介质即会随着地表水和地下水快速的迁移 扩散，从而造成大面积地表水和地下水的污染。高氯酸盐的性质比较稳定， 不容易分解，在一般环境下，其可以稳定存在数十年，是一种持久性有毒有 害的污染物。

水体中的高氯酸盐会通过生物链进入人体，亦可经饮用水直接进入人体。 近年来，多项科学研究和检测结果表明，许多植物、牛奶、母乳中均含有相 当浓度的高氯酸盐。高氯酸盐对人体的影响主要表现为对甲状腺吸收碘的抑 制，致使甲状腺荷尔蒙生成量减少，进一步干扰人体正常的新陈代谢，严重 影响胎儿、婴儿、儿童的生长发育，尤其是大脑组织的发育。高氯酸盐的危 害主要决定于其结构，高氯酸根的电荷和离子半径与碘离子非常接近，它与 碘离子竞争进入人体的甲状腺，从而阻碍碘的吸收，造成甲状腺激素T₃和T₄合成量的减少，最终影响人体的发育，尤其是大脑组织的发育。

目前，去除饮用水中高氯酸盐的方法有：离子交换法、吸附法、膜分离 处理法、微生物降解法、化学还原法和催化还原法等。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种过滤介质，主要用于去除水中高氯酸盐， 从而达到改善水质的目的。

本发明的另一个目的是提供一种用于去除水中高氯酸盐的过滤介质的制 备方法。

为了达到以上发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于去除水中高氯酸盐的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：

a)将包含超高分子量聚乙烯、活性炭、分子筛粉和发孔剂的原料混合， 超高分子量聚乙烯、活性炭、分子筛粉和发孔剂的重量比为：100-300∶ 150-300∶50-100∶50-100；

b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

所述的超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选使用 重均分子量为250-400万的聚乙烯。本发明中，对于高分子物质而言，如果 没有特别说明，提及的分子量指的是重均分子量。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(分子 量为150±50万)、M-II(分子量为250±50万)、M-III(分子量为350±50 万)、M-IV(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，另外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，可以起到吸附水中高氯酸盐的 作用。因为超高分子量聚乙烯的熔体流动性差，在加热形成超高分子量聚乙 烯熔体后不像普通的聚乙烯一样容易形成连续的流体，所以形成微孔就较为 容易。

活性炭是一种多孔性物质，它具有如蜂窝状的孔隙结构、巨大的比表面 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。根据原料来源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、 杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活性炭，如各种煤和石油及其加工产 物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡胶、废塑料等制成 的活性炭。其中以椰壳材质为来源的活性炭强度较高、吸附性能较好。优选 活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。