[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氰化物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。

氰化物是环境中重要的污染物。氰化物在电镀业中是常用的物质，例如常应用于镀金、镀银、镀铜等电镀业中。另外，氰化物也应用于化学工业的生产丙烯酸酯的过程中。在国内外都发生过水中的氰化物导致中毒的事件发生。2002年罗马尼亚某金矿溢出的氰化物对附近河流造成严重污染，当地250万人因此而不得不选择其他的取水途径；同样是在2002年，我国河南省洛阳市的河流发生氰化钠污染，河流下游水同样不能饮用，并且毒死了3只羊和12头牛。由于工业的持续发展，地下水也被氰化物所轻度污染，饮用受氰化物污染的水会出现头晕、头疼、心悸等症状。我国已经把氰化物列入水体优先控制污染物的“黑名单”，有必要对其进行有效去除。

氰化物是指带有氰基(-CN)的化合物，其中的碳原子和氮原子通过叁键连接。叁键连接给予氰基以相当高的稳定性，使之在通常的化学反应中都以一个整体存在。通常为人们所了解的氰化物是无机物，俗称为山奈，是指包含有氰根离子(CN^-)的无机盐，可以认为是氢氰酸(HCN)的盐，常见的有氰化钠和氰化钾。氰化钠和氰化钾都有剧毒，已经为人们所熟知，但是氰化物也可以是有机氰化物。有机氰化物是由氰基通过单键与另外的碳原子结合而成。例如乙腈、丙烯腈、正丁腈等均能在体内很快析出离子，均属于高毒性的物质。

氰化物进入人体后析出氰离子，与细胞线粒体内氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合，阻止氧化酶中的三价铁还原，妨碍细胞正常呼吸，阻止细胞不能利用氧，造成阻止缺氧，导致机体陷入内窒息状态。另外某些氰化物的分子本身具有直接对中枢神经系统的抑制作用。

为了很好地去除饮水中的氰化物，科研人员尝试了双氧水氧化法、臭氧氧化法、电解氧化法以及生物法等。这些方法或者需要特殊的化学试剂(双氧水法和臭氧氧化法)、或者需要较大的电能(电解氧化法)、或者需要较为复杂繁琐的操作(生物法，并且生物法对操作人员的技能水平要求等都较高)，都是成本较高的去除方法。目前还没有一种能够很好除去水中氰化物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氰化物的过滤介质，该过滤介质成本低，用于去除水中氰化物时，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：

一种用于去除水中氰化物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、蒙脱石和发孔剂的原料混合，超高分子量聚乙烯、活性炭、蒙脱石和发孔剂的重量比为：200～300∶100～240∶100～200∶100～150；

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、蒙脱石和发孔剂的重量比为：290～300∶110～120∶100～110∶100～110。发明人发现，所述超高分子量聚乙烯、活性炭、蒙脱石和发孔剂的重量比在这个范围内时，制备的过滤介质对氰化物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，可以起到吸附水中氰化物的作用。超高分子量聚乙烯的粒径为89～104微米。

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。