一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可在一定設(shè)計使用期限內(nèi)穩(wěn)定有效去除水中的細(xì)菌或病毒等微生物，出水微生物指標(biāo)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的殺菌復(fù)合材料。其包括有活性炭層和浸滯絡(luò)合層，所述活性炭層包括有氧化亞銀離子層。本產(chǎn)品使用結(jié)構(gòu)簡單，效果穩(wěn)定，不產(chǎn)生運(yùn)行費(fèi)用，而且能有效長期控制活性炭中的細(xì)菌滋長，沒有二次污染現(xiàn)象發(fā)生。
【專利說明】一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的方法及其裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明專利涉及一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]目前飲用水中化學(xué)成分的數(shù)量急劇增加，世界范圍內(nèi)飲用水中，已出現(xiàn)765種合成有機(jī)化合物，其中117種是屬于致癌的或有關(guān)致癌的物質(zhì)，根據(jù)已發(fā)布的有關(guān)資料，我國有1.7億人在飲用受有機(jī)物污染的水，其中近4000萬人的飲用水污染尤其嚴(yán)重，主要分布在長江沿岸及人口稠密的地區(qū)。
[0004]目前自來水的傳統(tǒng)處理工藝對水體中種類繁雜的有機(jī)物去除能力不足，不能有效的去除以溶解狀態(tài)存在的微量有機(jī)物，從而使一些有害物質(zhì)，包括致病、致癌、致突變的微量有機(jī)物殘留在飲用水中，經(jīng)氯化消毒，其危險性有增強(qiáng)趨勢。同時自來水在經(jīng)過輸配管網(wǎng)時，會因為二次污染導(dǎo)致用戶終端的水質(zhì)指標(biāo)低于出廠水的標(biāo)準(zhǔn)，甚至超標(biāo)的現(xiàn)象。
[0005]我國目前一些家庭使用凈水器作為一種終端的保護(hù)裝置，我國衛(wèi)生部驗收凈水器的的標(biāo)準(zhǔn)，對于去除飲用水微污染物的效果要求，主要用CODMN指標(biāo)變化來評價。要求裝有吸附材料的凈水器，其CODMN去除率不得低于25%。目前我國自來水CODMN指標(biāo)普遍偏高，在3~5ppm甚至以上的自來水比較多。按飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，水中CODMN值不得大于2ppm才能直接飲用。按目前的凈水器處理效果，以吸附過濾為主的凈水器只能起到部分改善自來水水質(zhì)的目的，不能讓終端用水水質(zhì)有顯著的變化，達(dá)到直接飲用水的水質(zhì)要求。采用動力設(shè)備，以膜過濾為主的凈水器，雖然出水水質(zhì)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但是出水量低，能耗大，濃水排放多，易堵塞，設(shè)備復(fù)雜，使用不方便。很多調(diào)查結(jié)果表面，目前家用凈水器的效果并不令人滿意，水處理材料的凈水性能，特別是去除飲用水中有機(jī)微污染物的能力比較低，不能達(dá)到有效的提高水質(zhì)，方便使用的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明專利的目的是生產(chǎn)一種高性能的去除飲用水中有機(jī)微污染物的復(fù)合材料。本發(fā)明材料是按一定的比例，優(yōu)選不同吸附孔徑的活性炭炭源，添加催化劑后，再炭化和活化，進(jìn)行活性炭孔徑的調(diào)制，增加活性炭吸附孔徑的廣譜性，能有效吸附不同大小分子量的有機(jī)物。本發(fā)明材料能極大的提高自來水中有機(jī)物的去除率，同等質(zhì)量下，其去除效果高于普通活性炭150%以上。
[0007]選用本發(fā)明是依據(jù)活性炭等吸附材料的吸附特性，其有效吸附有機(jī)微污染物孔道直徑(D)是吸附材料直徑(d)的1.7-6倍時，吸附材料對有機(jī)微污染物的吸附效果最佳。
[0008]通過分析自來水中有機(jī)物含量的組成，發(fā)現(xiàn)自來水中有機(jī)微污染的構(gòu)成比較復(fù)雜和廣泛。自來水中存留的有機(jī)物相對分子量分布從〈500到10000的廣泛范圍，有機(jī)物分子動力學(xué)直徑在3nm-lnm以下，其中大部分有機(jī)物含量集中在相對分子量〈500到3000之間，常規(guī)占自來水中有機(jī)物含量的約90%以上。如果要將自來水中的有機(jī)物有效去除，吸附材料的孔道直徑應(yīng)該在4mm以下有效分布，不同的孔道分布容量比率和有機(jī)物分子量分布比例相當(dāng)。
[0009]由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔徑。由椰殼制的活性炭具有最小的孔隙半徑。竹質(zhì)活性炭一般具有最大的孔隙半徑，它們用於吸附較大的分子。煤質(zhì)活性炭的孔隙大小介於兩者之間，煤制活性炭中褐煤活性炭比無煙煤活性炭具有較多的過渡孔隙及較大的平均孔徑，相對于更能能有效地除去水中較大分子有機(jī)物。
[0010]發(fā)明人通過計算和大量的試驗，測定不同炭源的孔隙分布大小，測定自來水有機(jī)物的分子量分布比例，采用一定比例竹節(jié)、和椰殼混配，作為新材料的基礎(chǔ)原料，添加催化劑，進(jìn)行催化活化，調(diào)制活性炭的吸附孔徑，提高吸附性能，再和普通的煤質(zhì)活性炭混配后，可適應(yīng)水源中的有機(jī)物分子量廣譜分布的情況，極大的提高水中有機(jī)物的去除率。
[0011]本發(fā)明生產(chǎn)的復(fù)合活性炭材料，可使用在自來水的終端使用點(diǎn)處或凈水器的處理系統(tǒng)中，該材料的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果是:
(O 能高效的去除自來水中的有機(jī)物含量，其中CODMN的去除率比普通活性炭可提高150%以上； (2)能高效的去除自來水中因消毒產(chǎn)品的有機(jī)鹵化物等有毒副產(chǎn)物；
(3)能有效的降低自來水的濁度、色度；
(4 ) 能有效的消除自來水中的異味；
(5)使用不產(chǎn)生運(yùn)行費(fèi)用，使用成本低。
[0012](6) 使用效果穩(wěn)定，不需要維護(hù)費(fèi)用。
【具體實(shí)施方式】
[0013]產(chǎn)品的基本成分和工藝流程如下:
配比30%竹節(jié)，70%椰殼為原料，氫氧化鉀為活化劑，在碳化溫度為700°C，浸滯比為4:1，活化溫度為900°C，活化時間為Ih的條件下，可制備出比表面積達(dá)2680m2/g，碘吸附值2500mg/g，亞甲基藍(lán)吸附值達(dá)到590 mg/g的高性能活性炭，吸附值十分優(yōu)秀，是普通活性炭的3倍。
[0014]將以上工藝制造的活性炭和煤質(zhì)活性炭按60:40的比例混配為成品復(fù)合活性炭，可極大增強(qiáng)了活性炭的吸附區(qū)間，有效去除相對分子量〈500到5000之間的水源中的有機(jī)物。
使用效果檢測:
采用上述方法制成復(fù)合活性炭，通入進(jìn)水CODMN在9.2ppm的水5m3，檢測出水水質(zhì)，出水CODMN為1.84，有機(jī)物去除率為80%。采用同樣質(zhì)量的活性炭進(jìn)行比照測定，出水CODMN為6.90，有機(jī)物去除率為25%，提高有機(jī)物吸附效率3.2倍。
[0015]綜上所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本發(fā)明文件后，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思無需創(chuàng)造性腦力勞動而作出其他各種相應(yīng)的變換方案或本發(fā)明各實(shí)施例之間的替換，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將重量比為30%的竹節(jié)和重量比為70%的椰殼組成過原料層； 氫氧化鉀的作為活化劑層和原料層采用溫度600°C -800°C進(jìn)行碳化，后得出碳化料層； 將原料層及碳化料層采用水蒸氣在溫度900°C進(jìn)行活化； 然后制備出比表面積達(dá)2680m2/g，碘吸附值2500mg/g，亞甲基藍(lán)吸附值590 mg/g的高性能活性炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的方法，其特征在于，所述活化時間為lh-1.5h。
3.—種去除飲用水中有機(jī)微污染物的裝置，其特征在于，包括由竹節(jié)和椰殼組成的原料層和設(shè)置有氫氧化鉀的活化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的裝置，其特征在于，所述活化劑層還包括有煤質(zhì)活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的 一種去除飲用水中有機(jī)微污染物的裝置，其特征在于，所述活化劑層設(shè)置有吸附孔，所述吸附孔的孔道直徑小于4mm。
【文檔編號】C02F1/28GK103482717SQ201210196273
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】李勝軍 申請人:江蘇唯達(dá)水處理技術(shù)有限公司