[发明专利]一种过滤介质及其制备方法、滤芯、净水装置和饮水机

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中氯酚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

工业和农业的迅速发展导致水资源遭到严重破坏，工业废水排放到江河、湖泊中，农药、杀虫剂等大量使用以及生活垃圾和生活废水的肆意排放，这些都造成地下水和地表水的水质变差，导致水中产生很多对人体有害的物质。水污染越来越成为影响人们生活的严峻问题。

氯酚类化合物是环境中重要的有机污染物，其中大部分来源于化工、农药、制药、炼焦、造纸、防腐灭菌等生产过程。

氯酚类化合物简称氯酚。氯酚包括2-氯酚；3-氯酚；4-氯酚；2，4-二氯酚；2，6-二氯酚；2，4，6-三氯酚等。分子结构式如下所示：

2-氯酚                         3-氯酚                     4-氯酚

2，4-二氯酚                    2，6-二氯酚                2，4，6-三氯酚

氯酚是氯取代苯酚的苯环上的一个氢之后的产物。农药的降解也可以产生氯酚。氯酚具有强烈的刺激性气味，主要是臭味，对饮水的感官性能影响很大，相当多的水厂出水臭味重，尤其是上海地区的饮水，氯酚臭味更加严重。并且，当氯与酚的物质的量的比值大于4之后，水中三氯甲烷生成量将明显增加。上述的氯酚中，2，4，6-三氯酚的Ames试验致突变活性很高。Ames试验是B.N.Ames等经十余年努力，于1975年建立并不断发展完善的沙门氏菌回复突变试验，已被世界各国广为采用。2，4，6-三氯酚已经被德国列入25种有毒物质之一；美国、中国等国家亦将其列入优先控制污染物的行列。氯酚对人体和其他生物有很强的致畸、致癌作用，并且能致内分泌紊乱。

除了以上的一些性质以外，氯酚的化学稳定性和毒性都要远大于苯酚。为了很好地去除饮水中的氯酚，如高氯酸钾法、臭氧氧化法等，工艺复杂，成本高；中空纤维疏水膜膜法和超声波法，设备投资大，成本高；超高交联树脂得先调整pH，使用起来非常繁琐。目前还没有一种能够很好除去水中氯酚并且成本低的过滤介质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于去除水中氯酚的过滤介质，该过滤介质成本低，用于去除水中氯酚时，去除率高。

为了解决以上的技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种用于去除水中氯酚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、锰砂粉和发孔剂的原料混合，超高分子量聚乙烯、活性炭、锰砂粉和发孔剂的重量比为：200～300∶100～200∶50～120∶50～150；

b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

优选地，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、锰砂粉和发孔剂的重量比为：290～300∶130～140∶60～70∶100～120。发明人发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、锰砂粉和发孔剂的重量比在这个范围内时，制备的过滤介质对氯酚的去除率有明显的提高。

所述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。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，可以起到吸附水中氯酚的作用。

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。

活性炭可以高效吸附水中的杂质，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好。选用医用活性炭可以保证过滤介质直接用于饮用水的处理。另外，采用粒径为74～89微米的医用活性炭，效果会更佳。