[发明专利]包含碳氧硫族元素化物的过滤介质

说明书

技术领域

本发明描述一种具有包含碳氧硫族元素化物表面的组合物，其用作过滤介质，以及制作和使用的方法。

背景技术

氯胺常常作为游离氯的氯化的替代形式以低浓度用作城市配水系统中的次级消毒剂。对氯胺处理过的水的味道和气味的关注导致对具有氯胺除去能力的水过滤器的需求增加。

已使用碳粒（例如活性炭颗粒）从水流中除去氯胺。通过减小碳的平均粒径和通过增加碳床接触时间可实现氯胺除去的改善。虽然已知诸如接触时间和平均粒径的参数影响氯胺除去效率，但除去性能并不被充分理解，也不是特别有效。

美国专利No.5,338,458（Carrubba等人）公开一种用于通过使该介质与具有催化活性的碳质炭接触来从气体或液体介质中除去氯胺的改善方法。

美国专利No.6,699,393（Baker等人）示出从液流对氯胺的改善的除去，与具有催化活性的碳质炭相比较，当液流接触活性炭时，其已在含氮分子的存在下热解。

发明内容

期望提供一种过滤介质，其比目前可用过滤介质便宜和/或除去氯胺更有效。在某些情况下，还期望提供一种基于碳的系统，其呈固体块状活性炭形式以除去氯胺。在其他情况下，期望具有一种可以用在填充床中的颗粒状材料。在其他情况下，期望提供一种可以幅材形式使用的材料。

在一个方面，提供一种过滤装置，其包括流畅地连接流体入口至流体出口的流体导管；和在所述流体导管中设置的过滤介质；过滤介质包括具有CO_xE_y表面的碳基质，其中E选自S、Se和Te中的至少一个；并且其中x不大于0.1，并且y为0.005至0.3。

在另一方面，提供一种水过滤装置，其包括流畅地连接液体入口至液体出口的液体导管；和在所述流体导管中设置的过滤介质；过滤介质包括具有CO_xE_y表面的碳基质，其中E选自S、Se和Te中的至少一个；并且其中x不大于0.1，并且y为0.005至0.3。

在又一方面，提供一种用于从水溶液中除去氯胺的方法，其包括：提供包含氯胺的水溶液，以及使所述水溶液与包括具有CO_xE_y表面的碳基质的组合物接触，其中E选自S、Se和Te中的至少一个；并且其中x不大于0.1，并且y为0.005至0.3。

在另一个方面，提供一种制备碳氧硫族元素化物的方法，其包括：使碳基质与含硫族元素化合物接触；以及在氧的存在下加热到300至1200℃之间的温度，其中氧的形式选自：惰性稀释剂气体、水、蒸汽、或它们的组合。

在又一个方面，提供一种制备碳氧硫族元素化物的方法，其包括：使碳基质与氧化剂接触以形成氧化碳基质；提供含硫族元素化合物；和使该氧化碳基质和该含硫族元素化合物接触并且加热到300至1200℃的温度。

在另一方面，提供一种组合物，其包含具有CO_xE_y表面的碳基质，其中C、O和E化学相互作用；其中E选自S、Se和Te中的至少一个；并且其中x为0.01至0.1，并且y为0.005至0.3。

上述发明内容并非意图描述每个实施例。本发明的一个和多个实施例的细节还在下面的描述中示出。根据以下“具体实施方式”和“权利要求书”，本发明的其它特征、目标和优点将显而易见。

附图说明

图1为比较例B、实例6-7和实例26-27的氯胺减少百分比相对于时间的图表。

图2为比较例A-B和实例28A-D的氯胺减少百分比相对于时间的图表。

图3为比较例B和实例28C、29和30的氯胺减少百分相对于时间的图表。

图4为比较例B和实例29C和31的氯胺减少百分比相对于时间的图表。

图5为实例35和36和碳基质M和Na的流出物中氯胺浓度相对于通过量的图表。

具体实施方式

如本文所用，术语：

“一个”、“一种”和“所述”可互换使用并且意指一个或多个；和

“和/或”用于表示所说明的情况之一或两者均可能发生，例如，A和/或B包括（A和B）和（A或B）。

另外，本文中由端点描述的范围包括该范围内所包含的所有数值（如，1到10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等）。

另外，本文中“至少一个”的表述包括一个和更大的所有数目（如，至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等）。