專利名稱：一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，屬于飲用水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硫酸鹽是由硫酸根離子(SO/—)與其他金屬離子組成的化合物，都是電解質(zhì)，且大多數(shù)溶于水。天然水中硫酸鹽濃度差別甚大，可由幾毫克每升至幾千毫克每升。硫酸鹽經(jīng)常存在于飲用水中，其主要來源是地層礦物質(zhì)的硫酸鹽，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在； 石膏、其它硫酸鹽沉積物的溶解；海水入侵，亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽等在充分曝氣的地面水中氧化，以及生活污水、化肥、含硫地熱水、礦山廢水、制革、紙張制造中使用硫酸鹽或硫酸的工業(yè)廢水等都可以使飲用水中硫酸鹽含量增高。另外降雨也是水中硫酸鹽的來源之一。在大量攝入硫酸鹽后出現(xiàn)的最主要生理反映是腹瀉、脫水和胃腸道紊亂。飲用水中硫酸鹽濃度過高，易使鍋爐和熱水器結(jié)垢，產(chǎn)生不良的水味。當硫酸鹽濃度為300-400mg/ L時，多數(shù)飲用者開始察覺有味。在有鎂離子或鈉離子存在時，硫酸鹽超過250mg / L時有輕瀉作用。根據(jù)飲用者味覺的敏感度，味覺閾為300 IOOOmg / L0基于味覺的考慮，飲水中硫酸鹽控制濃度為250mg/L。環(huán)境中有許多金屬離子，可以與硫酸根結(jié)合成穩(wěn)定的硫酸鹽。此外，大氣中硫酸鹽形成的氣溶膠對材料有腐蝕破壞作用，危害動植物健康，而且可以起催化作用，加重硫酸霧毒性；隨降水到達地面以后，破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤肥力，對水系統(tǒng)也有不利影響。為消除或減少硫酸鹽污染水對人們身體造成的傷害，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了多種去除水中硫酸鹽的方法，例如，好氧生物處理法、厭氧生物處理法、酵母菌處理法等。其中， 好氧生物流化床等好氧工藝需消耗大量電能，運行費用較高；沉淀一厭氧法中藥劑投加量大而不夠經(jīng)濟，且產(chǎn)生大量污泥需要進一步處理；擴散滲析一厭氧法處理過程中，容易堵塞離子交換膜，且清洗較麻煩。在上述方法中，多數(shù)方法需耗費較多的電能或者使用的裝置復(fù)雜，因此，造成使用不便和運行成本過高，其它一些成本較低的處理方法對硫酸鹽的處理效果又不理想。以上傳統(tǒng)的硫酸鹽廢水處理方法主要應(yīng)用于工業(yè)廢水，因此，如何解決飲用水中硫酸鹽，仍然是很亟待解決的問題。針對以上技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，本發(fā)明結(jié)構(gòu)濾芯無毒無害、在自然界中可以降解，克服了以往高分子材料等非環(huán)保型材料的弊端，在凈化飲用水的同時也有效防止對環(huán)境造成二次污染，非常適用于家庭終端飲用水處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種使用方便、無二次污染、高效率的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，適合家庭終端飲用水處理。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下占總量百分比的原料制備而成 1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% 四％ D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂5% 10% 鋁-錳-鎂混合粉1% 5%115目的粘土 40% 70%
4-4- 二磺酰胼二苯醚5% 10%環(huán)氧硅膠樹脂1% 3%
優(yōu)選，一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下占總量百分比的原料制備而成
1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% 四％ D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂5% 8% 鋁-錳-鎂混合粉1% 3%115目的粘土 40% 60%
4-4- 二磺酰胼二苯醚5% 8%環(huán)氧硅膠樹脂1% m
更優(yōu)選，一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下占總量百分比的原料制備而成
1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂8% 鋁-錳-鎂混合粉21115目的粘土 60%
4-4- 二磺酰胼二苯醚7%環(huán)氧硅膠樹脂H
所述的聚氯乙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力等特性，起到粘結(jié)和形成過濾介質(zhì)，骨架、孔隙的作用，其目數(shù)為 100 500 目。本發(fā)明一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟 按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在250 350°C高溫下
燒結(jié)200 300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。使用時，把本發(fā)明裸結(jié)構(gòu)濾芯用無紡布包裹后，放置于不銹鋼或塑料殼體以及其他任何相應(yīng)尺寸的載體內(nèi)即可。本發(fā)明的有益效果
1.本發(fā)明中所有原料包括高分子量的聚氯乙烯、粘土、鋁-錳-鎂混合粉、D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂、4-4-二磺酰胼二苯醚、環(huán)氧硅膠樹脂均為無毒無害，與環(huán)境友好的礦物質(zhì)材料，制成的結(jié)構(gòu)濾芯達到使用壽命后即可丟棄，在自然界中可以降解， 克服了以往高分子材料等非環(huán)保型材料的弊端，在凈化飲用水的同時也有效地防止對環(huán)境造成二次污染。2.本發(fā)明6種原料組分產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使過濾、吸附和離子交換等性能顯著增強， 不但可以去除以電離狀態(tài)存在于原水中的鈣、鎂元素，還可以吸附水中的膠態(tài)物質(zhì)以及附著于這些膠態(tài)物質(zhì)的鈣、鎂元素，以及硫酸鈣、硫酸鎂等微小顆粒，使得使用效果更好。3.本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)濾芯使用方便、成本低，適合家庭終端飲用水處理。
具體實施例方式實例1
按質(zhì)量百分比計D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂5% 聚氯乙烯25%鋁-錳-鎂混合粉3%
115目的粘土 60%4-4- 二磺酰胼二苯醚5% 環(huán)氧硅膠樹脂m
其制備方法如下
按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在350°C高溫下燒結(jié) 300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例2
按質(zhì)量百分比計
D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂8% 聚氯乙烯22%鋁-錳-鎂混合粉1
115目的粘土 60%4-4- 二磺酰胼二苯醚6% 環(huán)氧硅膠樹脂m
其制備方法如下
按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在320°C高溫下燒結(jié) 280分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例3
按質(zhì)量百分比計
D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂8% 聚氯乙烯28%鋁-錳-鎂混合粉1
115目的粘土 52%4-4- 二磺酰胼二苯醚8% 環(huán)氧硅膠樹脂21
其制備方法如下
按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在300°C高溫下燒結(jié) 250分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例4 按質(zhì)量百分比計
D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂8% 聚氯乙烯21%鋁-錳-鎂混合粉1
115目的粘土 60%4-4- 二磺酰胼二苯醚7% 環(huán)氧硅膠樹脂21
其制備方法如下
按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在^(TC高溫下燒結(jié) 230分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例 5
按質(zhì)量百分比計
D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂7% 聚氯乙烯23%鋁-錳-鎂混合粉5%
115目的粘土 55%4-4- 二磺酰胼二苯醚8% 環(huán)氧硅膠樹脂21
其制備方法如下
按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在^KTC高溫下燒結(jié) 200分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。實例6取實例1 5所得的多微孔的蜂窩狀的結(jié)構(gòu)濾芯1，2，3，4，5外包兩層無紡布，在外層
包裹上聚丙烯多孔網(wǎng)，放置于不銹鋼或塑料殼體內(nèi)，用于處理飲用水，經(jīng)檢測該濾芯對飲用
水中硫酸鹽的去除效果好，非常適合家庭終端飲用水處理的需要，處理結(jié)果如下表所示
下表使用濾芯處理前后的飲用水(測試方法采用GB/T 5750 — 2006單位:mg/L)
Ia試項目使用濾芯ι處理前的硫酸鹽含量ι處理后的硫酸鹽查^~
權(quán)利要求
1.一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其特征在于各原料的質(zhì)量百分比分別為1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% 四％D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂5% 10%鋁-錳-鎂混合粉1% 5%115目的粘土 40% 70%4-4- 二磺酰胼二苯醚5% 10%環(huán)氧硅膠樹脂1% 3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其特征在于各原料的質(zhì)量百分比分別為1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% 四％D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂5% 8%鋁-錳-鎂混合粉1% 3%115目的粘土 40% 60%4-4- 二磺酰胼二苯醚5% 8%環(huán)氧硅膠樹脂1% H
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其特征在于各原料的質(zhì)量百分比分別為1200 1300萬分子量的聚氯乙烯21% D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂8% 鋁-錳-鎂混合粉21115目的粘土 60%4-4- 二磺酰胼二苯醚7%環(huán)氧硅膠樹脂H
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其特征在于，其制備方法為按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在 250 350°C高溫下燒結(jié)200 300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除飲用水中硫酸鹽的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，屬于飲用水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的濾芯由超高分子量的聚氯乙烯、粘土、鋁-錳-鎂混合粉、D301大孔弱堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂、4-4-二磺酰肼二苯醚、環(huán)氧硅膠樹脂混合燒制而成；具體包括以下步驟按比例稱取各原料并混合攪拌均勻，置入蜂窩狀的模具中壓制，在250～350℃高溫下燒結(jié)200～300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為具有多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明結(jié)構(gòu)濾芯無毒無害、達到使用壽命后即可丟棄，在自然界中可以降解，克服了以往高分子材料等非環(huán)保型材料的弊端，在凈化飲用水的同時也有效防止對環(huán)境造成二次污染；使用方便、成本低，適合家庭終端飲用水處理。
文檔編號B01D39/14GK102463001SQ20111032074
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)明者雷思宇, 雷春生, 龍海燕 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>