[发明专利]一种过滤介质及其制备方法、滤芯和净水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中四氯乙烯的过滤介质及其制备方法、使用该过滤介质的滤芯和净水装置。

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。

四氯乙烯就是其中一种对人体有害的物质，四氯乙烯亦称全氯乙烯，结构式为Cl₂C＝CCl₂，是一种无色带香味的液体。四氯乙烯微溶于水，具有较强的溶解能力，是一种优良的有机溶剂，主要作为织物的干洗剂、金属的脱脂洗涤剂、脱漆剂、溶剂、驱虫剂、干燥剂等。另外，四氯乙烯还是一种常用的有机合成中间体，例如可以作为聚四氯乙烯的聚合单体使用等。四氯乙烯是有毒性的，虽然毒性比三氯乙烯要小，但是它对人体的中枢神经、肺、皮肤、消化系统、肝脏和肾脏等都能够造成伤害，已经被列入美国国家环保局1976年公布的129种优先控制污染物的黑名单，也被我国列入水中优先控制污染物的黑名单，公认为是一种动物致癌剂。

据中新网报道，美国纽约市饮用水中发现致癌物四氯乙烯，此事件引起了市民恐慌。因为在105个饮水样中，有50个验出四氯乙烯；而在这50个验出的四氯乙烯水样中，有20个的四氯乙烯含量偏高，超出了安全标准上限值的一倍以上，因此，许多居民纷纷改用瓶装水做饭和引用，更有甚之，有些居民竟然因此而减少洗澡淋浴的时间。

针对四氯乙烯的污染问题，提出了很多的解决办法，包括颗粒活性炭吸附法、臭氧氧化法、生物降解法、光催化氧化法、化学还原法等。下面分别叙述各种解决办法存在的问题。

颗粒活性炭吸附法主要的问题是吸附率不高。臭氧氧化法对地下水和地表水中四氯乙烯的氧化能力小，另外还受限于臭氧在水中的溶解度小，稳定性低。虽然臭氧氧化法可以和双氧水结合使用去氧化四氯乙烯，但是主要的还是双氧水在起作用。生物降解法是一种较为环保的去除四氯乙烯的方法，但是需要培养驯化微生物，并且对水的温度、氧气浓度等要求较高，是一种成本很高的处理方法。光催化氧化法也是一种较为环保的去除四氯乙烯的方法，但是其处理条件比光催化氧化法更为苛刻。化学还原法的去除四氯乙烯的效果不错，但是需要用到贵金属钯，金属钯是比较稀少的金属，所以成本较高。

颗粒活性炭吸附法是这些方法中成本较低的方法，本发明欲解决其吸附率不高的问题。

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四氯乙烯的过滤介质，该过滤介质用于去除水中四氯乙烯时，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：

一种用于去除水中四氯乙烯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、水滑石粉和发孔剂的原料混合，超高分子量聚乙烯、活性炭、水滑石粉和发孔剂的重量比为：200～300∶50～150∶50～150∶50～120；

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、水滑石粉和发孔剂的重量比为：290～300∶110～120∶100～110∶90～100。发明人意外地发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、水滑石粉和发孔剂的重量比为在这个范围内时，制备的过滤介质对四氯乙烯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，可以起到吸附水中四氯乙烯的作用。另外，超高分子量聚乙烯的粒径优选使用104～124微米，这样可以提高制备的过滤介质的去除四氯乙烯的效果。