[发明专利]包含含金属颗粒的过滤介质

说明书

技术领域

本公开描述了包含含金属颗粒的过滤介质，其中所述含金属颗粒包含金属盐的热解产物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合。

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。

已使用碳粒子(例如活性炭粒子)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。虽然已知参数诸如接触时间和平均粒径影响氯胺除去效率，但是需要更显著的改善而不显著增加过滤介质的压降。

美国专利号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。

美国专利号6,699,393(Baker等人)示出了从流体流中除去氯胺的改善方法，与具有催化活性的碳质炭相比较，当流体流与活性炭接触时，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。在一些情况下，还期望提供实心块的碳以除去氯胺。在其他情况下，期望具有一种可以用于填充床的颗粒状材料。在其他情况下，期望提供一种可以幅材形式使用的材料。

在一方面，公开了一种液体过滤装置，其包括将流体入口流体地连接至流体出口的流体导管；以及设置在所述流体导管中的液体过滤介质；所述液体过滤介质包含含金属颗粒，其中所述含金属颗粒包含金属盐的热解产物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合。

在另一方面，公开了用于从水性溶液中除去氯胺的方法，包括：提供包含氯胺的水性溶液和使所述水性溶液与包含含金属颗粒的组合物接触，其中所述含金属颗粒包含金属盐的热解产物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合。

在另一方面，公开了从水性溶液中除去氯胺的方法，所述方法包括：加热金属盐以形成热解产物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合；使所述热解产物冷却；以及使经冷却的热解产物与包含氯胺的水性溶液接触。

在另一方面，描述了制备复合碳制品的方法，所述方法包括：提供包含以下的混合物：(a)含金属颗粒，其中所述含金属颗粒包含铁盐的热解产物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合；和(b)可熔融加工的聚合物；使所述混合物与高频率磁场接触，其中所述高频率磁场在约10³Hz至约10¹⁵Hz的范围内振荡。

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。

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)。

本公开涉及包含金属盐的热解产物的组合物，其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合。

已经发现这种组合物可用于从水性溶液中除去氯胺。

金属盐的热解产物

本公开的金属盐包括其中所述盐选自含氮氧阴离子、含硫阴离子、氯化物、磷酸盐以及它们的组合的那些。优选的金属盐包括为水溶性的且具有低于1000℃的热分解温度的那些，然而可采用更高的温度。

所述含氮氧阴离子盐可包括硝酸根和/或亚硝酸根离子。

含硫阴离子包含氧阴离子。含硫盐可包括硫酸盐、氨基磺酸盐、亚硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸氢盐和/或硫代硫酸盐。

氯化物盐是包含氯离子的盐，并且磷酸盐是包含磷酸根离子的盐。

所述金属盐的金属部分可包括任何金属，然而，优选可接受在饮用水中存在的金属。示例性的金属包括：铜、铁、银和锰。