專利名稱：一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，涉及飲用水中苯的去除，屬于飲用水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
苯是一種致癌物質(zhì)，對人體和水生生物均有不同程度的毒性；人在短時間內(nèi)吸入高溶度的苯可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用，輕者有頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、意識模糊， 嚴重者可致昏迷以致呼吸、循環(huán)衰竭而死亡；當苯含量達到一定濃度時，人可出現(xiàn)頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經(jīng)衰弱樣癥候群；苯化合物已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為強烈致癌物質(zhì)；國家對飲用水中苯的含量作了限制，其限值為0. 01mg/L。目前，去除飲用水中苯的常用方法是吸附法，常用的吸附劑是活性炭，但由于活性炭價格高，再生困難，回收利用率低，使其應(yīng)用受到限制；還有冷凝法除苯，其基本原理是利用不同液態(tài)物質(zhì)在不同溫度和壓力下的蒸氣壓不同，通過調(diào)節(jié)溫度和壓力使苯達到飽和從而發(fā)生凝結(jié)作用，從而除掉了飲用水中的苯，使飲用水得以凈化；除此之外，去除飲用水中的苯還有生物凈化法，其主要處理工藝有生物滴濾池、生物濾池、生物洗滌塔等，但此方法對成分復(fù)雜的含苯水體，去除苯的效果較差；對于上述各種方法，雖然都能去除飲用水中含有的一部分的苯，但有的方法添加物難以再生，有的方法去除效率一般，綜合起來看均不太完善，飲用水中苯的去除方法還有一定的提升空間。因此，尋求廉價、高效，并且能再生循環(huán)使用的吸附材料作為去除飲用水中苯的必備物質(zhì)是目前研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有的活性炭吸附劑價格高，再生困難，回收利用率低等問題而設(shè)計開發(fā)的結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明在于提供一種使用簡單實用、原料可循環(huán)利用、無污染的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，該結(jié)構(gòu)濾芯制作成本低，原料易得，用于去除飲用水中苯時，去除率極高。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6% 14% 180目膨潤土 50% 85% 活化劑9% 15% 偶氮二甲酸異丙酯4% 12% 優(yōu)選，一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8% 12% 180目膨潤土 60% 80% 活化劑11% 13% 偶氮二甲酸異丙酯6% 10% 更優(yōu)選，一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%
活化劑12% 偶氮二甲酸異丙酯8%。
所述的聚氯乙烯具有較大的多分散性，顏色為微黃色，使用1400萬 1500萬分子量為優(yōu)。所述的膨潤土選180目。所述的活化劑為硫酸、亞硫酸、硫化鈉、硫酸銅、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸鉛、碳酸鈉、氫氧化鈉、鉛鹽、鋇鹽中的一種或兩種，優(yōu)選硫化鈉。本發(fā)明一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟
按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120°C 180°C下進行活化，活化時間為12(Γ240分鐘；再將活化后混合物與聚氯乙烯混合，添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；將上述混合物裝入柱狀模具中，在320°C、00°C下進行燒結(jié)，約21(Γ300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mnT5mm、孔隙率30% 40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯；使用時， 把本發(fā)明在固定架上垂直放置，包兩層無紡布，再將聚丙烯多孔網(wǎng)包裹在其外層，讓所需凈化飲用水由下而上流入即可。本發(fā)明的有益效果
1.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)濾芯所采用原料偶氮二甲酸異丙酯，使對飲用水中苯的去除具有較強選擇性；
2.本發(fā)明對飲用水中苯的去除率相當之高，可達99%以上，且無二次污染。
具體實施例方式實例1
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%
硫化鈉12% 偶氮二甲酸異丙酯8% 其制備方法如下
用活化劑硫化鈉將膨潤土在120°C條件下進行活化，時間為220分鐘；然后在一定直徑的有機玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在390°C下進行燒結(jié)，290分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm、孔隙率30%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例2
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6%180目膨潤土 80%
碳酸鈉10%偶氮二甲酸異丙酯4%
其制備方法如下
用活化劑碳酸鈉將膨潤土在120°C條件下進行活化，時間為210分鐘；然后在一定直徑的有機玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在380°C下進行燒結(jié)，280分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑4mm、孔隙率40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例3
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯14%180目膨潤土 59%氫氧化鈉15%偶氮二甲酸異丙酯12%
其制備方法如下
用活化劑氫氧化鈉將膨潤土在120°C條件下進行活化，時間為200分鐘；然后在一定直徑的有機玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在370°C下進行燒結(jié)，270分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑5mm、 孔隙率35%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例 4
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯12%180目膨潤土 69%
亞硫酸13%偶氮二甲酸異丙酯6%
其制備方法如下
用活化劑亞硫酸將膨潤土在120°C條件下進行活化，時間為190分鐘；然后在一定直徑的有機玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在360°C下進行燒結(jié)，260分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑4mm、孔隙率38%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例5
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8%180目膨潤土 69%
硫酸銅13%偶氮二甲酸異丙酯10%
其制備方法如下
用活化劑硫酸銅將膨潤土在120°C條件下進行活化，時間為180分鐘；然后在一定直徑的有機玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在350°C下進行燒結(jié)，250分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm、孔隙率36%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例6
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計
取實例1 5所得的柱狀的結(jié)構(gòu)濾芯1、2、3、4、5，把本發(fā)明在固定架上垂直放置，包兩層無紡布，再將聚丙烯多孔網(wǎng)包裹在其外層，讓所需凈化飲用水由下而上流入，即可處理飲用水，經(jīng)檢測該濾芯對飲用水中苯的去除效果好，可達99%以上(如表1所示)，非常適合家庭終端飲用水處理的需要.
表1使用濾芯處理前后飲用水的苯含量，單位mg/L
權(quán)利要求
1.一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下質(zhì)量百分比的原料制備而成1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6% 14% 180目膨潤土 50% 85%活化劑9% 15% 偶氮二甲酸異丙酯4% 12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8% 12% 180目膨潤土 60% 80%活化劑11% 13% 偶氮二甲酸異丙酯6% 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%活化劑12%偶氮二甲酸異丙酯8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于所述的活化劑為硫酸、亞硫酸、硫化鈉、硫酸銅、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸鉛、碳酸鈉、氫氧化鈉、鉛鹽、 鋇鹽中的一種或兩種，優(yōu)選硫化鈉。
5.一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟(1)按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120°C 180°C下進行活化， 活化時間為12(Γ240分鐘；(2)將活化后混合物與聚氯乙烯混合，添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；(3)將上述混合物裝入柱狀模具中，在320°C、00°C下進行燒結(jié)，約21(Γ300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mnT5mm、孔隙率30% 40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。
全文摘要
本發(fā)明本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)濾芯，特別涉及一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法。本發(fā)明的濾芯在制備過程中先按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120℃~180℃下進行活化，活化時間為120~240分鐘；然后將活化后混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；將上述混合物裝入柱狀模具中，在320℃~400℃下進行燒結(jié)，約210~300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm~5mm、孔隙率30％~40％的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明不僅凈化了飲用水，也免除了飲用水中超標苯對人體產(chǎn)生的危害作用，非常適合家庭終端飲用水處理。經(jīng)檢測，該結(jié)構(gòu)濾芯對飲用水中苯的去除率可達99.9％以上。
文檔編號C02F101/32GK102463002SQ201110320749
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者田晶, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)保科技有限公司