[发明专利]用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料

说明书

一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料，该材料包含至少一种聚合物载体和/或无机载体，这些载体适于浸入所述液体中且具有至少一个表面，在该表面键合至少一种催化剂，所述催化剂是在气态物质中无机盐降解反应的催化剂；所述催化剂的功能是降低所述反应活化所需能量并加速其进程，所述催化剂是酶，优先选自裂解酶组、水解酶组和氧化还原酶组。

技术领域

本发明涉及一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料。

本发明还涉及一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的试剂盒和方法。

背景技术

现今众所周知，天然水体和人造水体、湖泊、河流、海洋和地下含水层的水都被广泛用在工业中。另外，水被净化以供人使用，但水中仍含有大量的盐，这些盐会对使用该水的装置造成功能障碍。

特别是碱土金属盐(钙和镁)是影响水硬度的主要因素，即钙和镁离子以磷酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在。

因此，由于存在前述杂质，经常要对原生水实施不同性质的处理，例如机械处理、物理或化学处理以使其水质满足使用的预期要求。

在不需要的物质中(例如，在可包含在饮用水中的那些物质中)，由碳酸氢钙、碳酸氢镁和碳酸氢钠(即无机钙盐和镁盐)起基本作用。

众所周知，碳酸钙和碳酸镁以及碳酸氢盐在水中的存在经常决定固体残留物的沉积，通常定义为水垢，这是如今在不少应用领域中较为突出的问题。

更详细地说，水流过供水管道导管中以用于完全不同的目的，包括用于营养方面或用于电器操作，水包含各种浓度的金属离子，例如钙离子、钠离子、镁离子和/或铁离子。这些离子通常以不同含量以硫酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在于水的溶液中。然而在特殊环境条件下，这些离子会沉淀，在碳酸钙和碳酸镁以及其他的不溶性矿物盐的情况下，形成水垢。

因此，由于以磷酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式的钙、钠和镁离子的浓度升高，水或任何其他流体的硬度增加，由此由于更大尺寸水垢沉积的形成会对水所形成的表面起到累进的影响。

因此，形成在导管壁、电阻器壁、交换器壁、电器壁、锅炉壁等物体上的污垢会导致非常高的压头损失并伴随着在效率和可靠性的降低，甚至是严重的经济损失。这些污垢也损害电阻器和交换器的正常操作，会导致更大能量需求以达到所需的温度。

此外，因水垢造成的导管无阻碍开口面积的缩小还会对所涉及的结构和/或设备造成堵塞和永久性故障。

为了降低水的硬度量，并避免由于形成水垢所带来令人不快的体验，随着时间推移已提出了几种解决方案，其包括安装对水进行物理处理和/或化学处理的装置。

在这些系统中，例如离子交换软化剂和使用各种树脂的装置，即具有可移动官能团特性且能在树脂和溶于水中的离子之间进行离子交换的人造有机物质。

该系统很有效，但该系统确实还存在一些问题，其中包括可能造成管道、锅炉和散热器损坏的腐蚀现象；其他问题与树脂维护有关，该树脂必须定期用杀菌剂处理，并需要使用尤其在工业领域中增加污水污染负荷的物质再生。

而且，上述树脂由于与水中所存在的不需要物质的量严格关联而具有有限的寿命。

该有限寿命以及在某些情况下不可重复使用材料都要求较高的更换频率，从而对环境和成本产生严重影响。

可实施的另一化学处理是使用多磷酸盐的化学处理，其涉及磷酸盐与碳酸钙一起使用可形成单一稳定的大分子。

由于多磷酸盐及利用该处理所得的一些废物有毒，所以该方法通常仅用于技术消耗的水处理，而且该方法还具有主要与难以得到正确剂量的多磷酸盐有关的问题。