專利名稱：：包含微孔和中孔炭顆?；旌衔锏乃^濾材料以及具有所述過濾材料的水過濾器的制作方法包含微孔和中孔碳顆?；旌衔锏乃^濾材料以及具有所述過濾材料的水過濾器發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及水過濾材料和水過濾器以及它們的使用方法領(lǐng)域。更具體地講，本發(fā)明涉及包含微孔和中孔活性碳顆粒的水過濾器領(lǐng)域。發(fā)明背景水可包含很多不同種類的污染物。所述污染物包括例如顆粒、有害化學(xué)物質(zhì)和微生物有機(jī)體如細(xì)菌、寄生蟲、原生動(dòng)物和病毒。在很多情況下，必須在將這些污染物除去后水才能夠使用。例如，在許多醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域和在某些電子元件的制造過程中，需要使用高度純凈的水。作為更常見的例子，在水可飲用之前(即適于飲用之前)，水中的有害污染物必須被除去，或減少至無(wú)害程度，或減活化(有時(shí)被稱為"殺滅")。盡管已有現(xiàn)代化的水凈化方法，但對(duì)于普通人而言仍存在風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)于嬰兒和免疫系統(tǒng)受損的人而言具有相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。在美國(guó)和其它發(fā)達(dá)國(guó)家中，市政處理水典型包括以下一種或多種雜質(zhì)懸浮固體、細(xì)菌、寄生蟲、病毒、有機(jī)物、重金屬和氯。水處理體系故障以及其它問題有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致無(wú)法完全消除細(xì)菌和病毒。在其它國(guó)家中，由于其中某些國(guó)家人口密度不斷增加，水資源日益匱乏，并且沒有水處理設(shè)施，因此與受污染的水接觸會(huì)帶來致命的后果。由于飲用水源普遍與人和動(dòng)物的排泄物非常接近，因此微生物污染是影響健康的一個(gè)主要問題。水生微生物污染，估計(jì)每年會(huì)造成大約六百萬(wàn)人死亡，其中有一半是5歲以下的兒童。飲用供水的另一污染源是化學(xué)污染物，如氯、味道、氣味、鉛、砷、揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)、三卣曱烷(THM)、鉻等。例如，來自于水處理過程中的殘余氯與水中有機(jī)物反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物三鹵曱烷(THM)存在于世界各地的許多水源中。這些物質(zhì)可自然出現(xiàn)，并且當(dāng)有機(jī)化合物例如工業(yè)廢水濾到隨后用氯處理的水體中時(shí)，意外形成于供水中。在水處理和過濾工業(yè)中，THM代表一大類化合物，并且典型被稱為"總?cè)占淄椋?TTHM)。TTHM可致癌，并且會(huì)造成更直接的健康問題，如皮滲和其它皮膚刺激。此外，TT頭可能并且通常確實(shí)會(huì)對(duì)飲用水的味道造成極其不利的影響。因此，從水中除去TT腹是人們所高度期望的。用于從水中除去TTHM以及其它有機(jī)化合物的方法和過濾器是已知的。但是所述方法和過濾器與小顆粒如細(xì)菌和病毒的去除是不同的并且通常是不一致的。同樣，水的飲用者通常需要具備兩個(gè)或多個(gè)過濾器或一個(gè)多級(jí)過濾器以滿足他們所有的過濾要求。與筒單過濾器相比，多級(jí)過濾器和多重過濾器通常需要更多的空間并且更加昂貴。因此，需要可除去具有相異特性的不同污染物的單級(jí)過濾器。即，可在形成具有多重去除性能的單級(jí)過濾器的一步過程中由單一材料制得的過濾器，雖然所述材料可以是不同組分的混合物。更具體地講，需要可同時(shí)去除小顆粒如病毒和細(xì)菌以及有機(jī)化合物如TT麗的單級(jí)過濾器。本發(fā)明可提供這些和其它有益效果。發(fā)明概述提供了一種用于提供或處理可飲用水的過濾器。所述過濾器包括具備進(jìn)口和出口的外殼以及放置在外殼內(nèi)的過濾材料。所述過濾材料由按重量計(jì)約25%至約75°/。的多種微孔活性碳顆粒和按重量計(jì)約25%至約75%的多種中孔活性碳過濾顆粒構(gòu)成。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述微孔活性碳過濾顆粒、所述中孔活性碳過濾顆?；騼烧咧辽俨糠值乇魂?yáng)離子聚合物涂敷或完全涂敷。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，至少一些所述微孔活性碳過濾顆粒、所述中孔活性碳過濾顆粒或兩者被銀或含銀物質(zhì)涂敷?？蓪⑵渌牧霞尤氲奖景l(fā)明的過濾材料中。這些材料包括例如活性碳粉、活性碳粒、活性碳纖維、碳納米管、活性碳納米管、單壁碳納米管(SWNT)、多壁碳納米管(MWNT)、沸石、活性氧化鋁、氧化鎂、活性氧化鎂、硅藻土、活性二氧化硅、水滑石、金屬有機(jī)骨架材料(MOF)、玻璃顆?；蚶w維、合成聚合物納米纖維、天然聚合物納米纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、乙烯馬來酸酐共聚物纖維、砂粒、粘土、以及它們的混合物。這些其它材料(如上文剛剛論述的活性碳顆粒)可被陽(yáng)離子聚合物、銀、含銀材料以及它們的混合物至少部分地或完全地涂敷。在本發(fā)明的另一方面中，提供了包含過濾器以提供可飲用水的套件。所述過濾器包括具備進(jìn)口和出口的外殼以及放置在外殼內(nèi)的過濾材料。所述過濾材料至少部分地由多種微孔和中孔活性碳過濾顆粒構(gòu)成，其中這些顆粒至少部分地被陽(yáng)離子材料涂敷。所述套件還包括包含過濾器的包裝，并且包裝或過濾器外殼包括的信息是過濾器或過濾材料可減少細(xì)菌；減少病毒；減少微生物；減少TTHM;減少化學(xué)物質(zhì)，或這些的任何組合。附圖概述盡管本說明書以特別指出并清楚地要求保護(hù)本發(fā)明的權(quán)利要求書作出結(jié)論，但據(jù)信通過以下說明并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，其中圖1是如本發(fā)明所述制備的徑流過濾器的橫截面?zhèn)纫晥D。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述不可解釋為是對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。I.^本文所用術(shù)語(yǔ)"過濾器"和"過濾"分別是指與主要通過吸附和/或大小排除方式將微生物去除(和/或其它污染物去除)至較少程度相關(guān)的結(jié)構(gòu)或機(jī)理。本文所用術(shù)語(yǔ)"除去"、"減少"、"降低"以及它們的派生詞是指污染物的數(shù)量或濃度部分地降低。本文所用短語(yǔ)"過濾材料"旨在指過濾顆粒的聚集體。形成過濾材料的過濾顆粒聚集體可為同類的或異類的。過濾顆?？梢跃鶆虻鼗蚍蔷鶆虻胤植?例如，不同過濾顆粒的層)在過濾材料內(nèi)。形成過濾材料的過濾顆粒也無(wú)需具有相同的形狀或大小并且可以松散或相互連接的形式提供。例如，過濾材料可包含微孔和中孔活性碳顆粒以及堿性活性碳顆粒與活性碳法部分或完全粘合的形式提供以形成整體結(jié)構(gòu)。本文所用短語(yǔ)"過濾顆粒"旨在指用于形成至少部分過濾材料的單個(gè)組成部分或部分。例如，纖維、微粒、小珠等在本文都被認(rèn)為是過濾顆粒。此外，過濾顆粒的大小可變化，從不可觸知的過濾顆粒(例如，非常細(xì)的粉末)到可觸知的過濾顆粒。本文所用短語(yǔ)"過濾材料孔體積"是指過濾材料中尺寸大于0.1Mm的粒間孔總體積。本文所用短語(yǔ)"過濾材料總體積"是指粒間孔體積與過濾顆粒所占據(jù)體積之和。本文所用術(shù)語(yǔ)"微生物"、"微生物有機(jī)體"、"微生物體"和"病原體"可替換使用。這些術(shù)語(yǔ)是指具有細(xì)菌、病毒、寄生蟲、原生動(dòng)物和病菌特征的多種^i:生物。本文所用短語(yǔ)過濾顆粒的"細(xì)菌去除指數(shù)"(BRI)定義為BRI=100x[1-(平衡時(shí)大腸桿菌的溶體濃度/大腸桿菌的對(duì)照濃度)],其中"平衡時(shí)大腸桿菌的溶體濃度"是指平衡時(shí)細(xì)菌在包含大量過濾顆粒的溶體中的濃度。如下文所更完備論述的，所述過濾顆粒具有1400cm2的總外表面積，以及小于55ym的Sauter平均直徑。在間隔2小時(shí)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)量，當(dāng)大腸桿菌濃度在半階數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)保持不變時(shí)則達(dá)到平衡。短語(yǔ)"大腸桿菌的對(duì)照濃度"是指對(duì)照溶體中大腸桿菌的濃度，并且等于約3.7xlO'CFU/L。Sauter平均直徑是其表面積-體積比率等于整個(gè)顆粒分布表面積-體積比率的顆粒直徑。注意到，術(shù)語(yǔ)"CFU/L，，表示"每升中的群落成型單元"，其是典型用于大腸桿菌計(jì)數(shù)的術(shù)語(yǔ)。BRI是在未使用提供殺菌功效的化學(xué)試劑的情況下測(cè)得的。報(bào)告過濾顆粒去除能力的等價(jià)方法是采用"細(xì)菌Log去除指數(shù)"(BLRI)，其定義為BLRI=-log[l—(BRI/簡(jiǎn)]。BLRI的單位為"log"(其中"log"代表對(duì)數(shù))。例如，BRI等于99.99%的過濾顆粒具有的BLRI等于4log。用于測(cè)定這些值的測(cè)試方法可見于2003年2月21日的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05416中，并且還可見于2003年2月21日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05409中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。本文所用短語(yǔ)過濾顆粒的"病毒去除指數(shù)"(VRI)定義為VRI=100x[1-(平衡時(shí)MS-2噬菌體的溶體濃度/MS-2噬菌體的對(duì)照濃度)]，其中"平衡時(shí)MS-2p盆菌體的溶體濃度"是指平衡時(shí)噬菌體在包含大量過濾顆粒的溶體中的濃度。如下文所更完備論述的，所述過濾顆粒具有1400cm2的總外表面積以及小于55jum的Sauter平均直徑。在間隔2小時(shí)的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)量，當(dāng)MS-2濃度在半階數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)保持不變時(shí)，則達(dá)到平衡。短語(yǔ)"MS-2噬菌體的對(duì)照濃度"是指對(duì)照溶體中MS-2噬菌體的濃度并且等于約6.7x107PFU/L。注意到，術(shù)語(yǔ)"PFU/L"表示"每升中的菌斑成型單元"，其是典型用于MS-2計(jì)數(shù)的術(shù)語(yǔ)。VRI是在未使用提供殺病毒功效的化學(xué)試劑的情況下測(cè)得的。報(bào)告過濾顆粒去除能力的等價(jià)方法是采用"病毒Log去除指數(shù)"(VLRI)，其定義為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>VLRI的單位為"log"(這里"log"是對(duì)數(shù))。例如，VRI等于99.9%的過濾顆粒具有的VLRI等于3log。用于測(cè)定這些值的測(cè)試方法可見于2003年2月21日的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05416中，并且還可見于2003年2月21日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05409中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。本文所用短語(yǔ)"過濾器細(xì)菌Log去除度(F-BLR)"是指在第一個(gè)2,000過濾材料孔體積流量后過濾器的細(xì)菌去除能力。定義和計(jì)算F-BLR如下F-BLR=-log[(大腸桿菌的流出濃度)/(大腸桿菌的流入濃度)],其中，"大腸桿菌的流入濃度"在整個(gè)測(cè)試中一直設(shè)定為約lx108CFU/L,并且在約2,000過濾材料孔體積流量通過過濾器后，測(cè)定"大腸桿菌的流出濃度"。F-BLR的單位為"log"(其中"log"是對(duì)數(shù))。注意，如果流出濃度低于化驗(yàn)所用技術(shù)的檢測(cè)極限，則認(rèn)為用于F-BLR計(jì)算的流出濃度為檢測(cè)極限。同樣，注意F-BLR是在未使用提供殺菌效果的化學(xué)試劑的情況下測(cè)得的。用于測(cè)定這些值的測(cè)試方法可見于2003年2月21日的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05416中，并且還可見于2003年2月21日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05409中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。本文所用短語(yǔ)"過濾器病毒Log去除度(F-VLR)"是指在第一個(gè)2,000過濾材料孔體積流量后過濾器的病毒去除能力。定義和計(jì)算F-VLR如下F-VLR=-log[(MS-2的流出濃度)/(MS-2的流出濃度)],其中，"MS-2的流入濃度"在整個(gè)測(cè)試中一直設(shè)定為約lxlO7PFU/L，并且在約2，000過濾材料孔體積流量通過過濾器后測(cè)定"MS-2的流出濃度"。F-VLR的單位為"log"(這里"log"是對(duì)數(shù))。注意，如果流出濃度低于化驗(yàn)所用技術(shù)的檢測(cè)極限，則認(rèn)為用于F-VLR計(jì)算的流出濃度為檢測(cè)極限。同樣注意，F(xiàn)-VLR是在未使用提供殺菌效果的化學(xué)試劑的情況下測(cè)得的。用于測(cè)定此值的測(cè)試方法可見于2003年2月21日的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05416中，并且還可見于2003年2月21日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05409中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。本文所用短語(yǔ)"總外表面積"旨在指下文所更完備論述的一種或多種過濾顆粒的總幾何外表面積。本文所用短語(yǔ)"比外表面積"旨在指下文所更完備論述的每單位質(zhì)量過濾顆粒的總外表面積。本文所用術(shù)語(yǔ)"微孔"旨在指寬度或直徑小于2nm(或相當(dāng)于20A)的顆粒內(nèi)的孔。本文所用術(shù)語(yǔ)"中孔"旨在指寬度或直徑在2nm和50nm之間(或相當(dāng)于在20A和500A之間)的顆粒內(nèi)的孔。本文所用術(shù)語(yǔ)"大孔"旨在指寬度或直徑大于50nm(或相當(dāng)于500A)的顆粒內(nèi)的孔。本文所用短語(yǔ)"總孔容積，，及其派生詞旨在指所有顆粒內(nèi)的孔，即微孔、中孔和大孔的容積?？偪兹莘e計(jì)算為，在相對(duì)壓力為0.9814的條件下，使用BET方法(ASTMD4820-99標(biāo)準(zhǔn))吸附氮的體積，BET方法是一種本領(lǐng)域所熟知的方法。本文所用短語(yǔ)"微孔容積"及其派生詞旨在指所有微孔的容積。微孔容積由在相對(duì)壓力為0.15的條件下，使用BET方法(ASTMD4820-99標(biāo)準(zhǔn))吸附氮的體積計(jì)算，BET方法是一種本領(lǐng)域所熟知的方法。本文所用短語(yǔ)"中孔和大孔容積之和"及其派生詞旨在指所有中孔和大孔的容積。中孔與大孔容積之和等于總孔容積與微孔容積之差，或相當(dāng)于，由在相對(duì)壓力分別為0.9814和0.15的條件下，使用BET方法(ASTMD4820-99標(biāo)準(zhǔn))吸附氮的體積之差計(jì)算，BET方法是一種本領(lǐng)i或所熟知的方法。本文所用術(shù)語(yǔ)"中孔范圍內(nèi)的孔徑分布"旨在指由Barret、Joyner和Halenda(BJH)方法計(jì)算得到的孔徑分布，BJH方法是一種本領(lǐng)域所熟^口的方法。本文所用術(shù)語(yǔ)"碳化"及其派生詞旨在指減少含碳物質(zhì)中非碳原子的方法。本文所用術(shù)語(yǔ)"活化"及其派生詞旨在指使得碳化物質(zhì)更為多孔的處理方法。本文所用術(shù)語(yǔ)"活性碳顆粒"或"活性碳過濾顆粒"及其派生詞旨在指已經(jīng)歷活化過程的碳顆粒。本文所用短語(yǔ)"零電荷點(diǎn)"旨在指大于其則碳顆粒總表面帶負(fù)電的pH。用于測(cè)定此值的測(cè)試方法可見于2003年2月21日的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05416中，并且還可見于2003年2月21日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US03/05409中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。本文所用術(shù)語(yǔ)"堿性"旨在指零電荷點(diǎn)大于7的過濾顆粒。本文所用術(shù)語(yǔ)"酸性"旨在指零電荷點(diǎn)小于7的過濾顆粒。本文所用短語(yǔ)"中孔活性碳過濾顆粒"是指一種活性碳過濾顆粒，其中中孔和大孔容積之和可大于0.12mL/g。本文所用短語(yǔ)"微孔活性碳過濾顆粒"是指一種活性碳過濾顆粒，其中中孔和大孔容積之和可小于0.12mL/g。本文所用短語(yǔ)"中孔堿性活性碳過濾顆粒"旨在指一種活性碳過濾顆粒，其中中孔和大孔容積之和可大于0.12mL/g,并且零電荷點(diǎn)大于7。本文所用短語(yǔ)"中孔堿性且氧被還原的活性碳過濾顆粒"旨在指一種活性碳過濾顆粒，其中中孔和大孔容積之和可大于0.12mL/g,具有大于7的零電荷點(diǎn)，并且具有1.5%或更低的晶格氧重量百分比。本文所用短語(yǔ)"中孔酸性活性碳過濾顆粒"旨在指一種活性碳過濾顆粒，其中中孔和大孔容積之和可大于0.12mL/g,并且具有小于7的零電荷點(diǎn)。本文所用短語(yǔ)"原料"是指包含中孔和大孔的任何前體，或能夠在碳化和/或活化期間產(chǎn)生中孔和大孔的任何前體。本文所用短語(yǔ)"軸流"是指通過一個(gè)平表面并且垂直于該表面的流動(dòng)。本文所用短語(yǔ)"徑流"典型指通過基本圓柱形或基本圓錐形表面，并且垂直于那些表面的流動(dòng)。本文所用短語(yǔ)"正面區(qū)域"是指過濾材料最初暴露于流入水的區(qū)域。例如，對(duì)軸流過濾器而言，正面區(qū)域是過濾材料在流體入口處的橫截面區(qū)域。而對(duì)徑流過濾器而言，正面區(qū)域是過濾材料的外部區(qū)域。本文所用短語(yǔ)"過濾器深度"是指流入的水從過濾材料入口行至出口的直線距離。例如，對(duì)軸流過濾器而言，過濾器深度為過濾材料的厚度。而對(duì)徑流過濾器而言，過濾器深度為過濾材料外徑和內(nèi)徑之間距離的一半。本文所用短語(yǔ)"平均流體駐留時(shí)間"和/或"平均流體接觸時(shí)間"是指當(dāng)流體穿過過濾材料時(shí)，其與過濾器內(nèi)過濾顆粒接觸的平均時(shí)間，并且可作為過濾材料孔體積與流體流速的比率來計(jì)算。本文所用短語(yǔ)"過濾器孔隙率"和/或"過濾層孔隙率"是指過濾材料孔體積與過濾材料總體積的比率。本文所用短語(yǔ)"進(jìn)口"是指其中流體能夠進(jìn)入到過濾器或過濾材料中的部件。例如，進(jìn)口可以是過濾器的部分結(jié)構(gòu)或過濾材料的正面區(qū)域。本文所用短語(yǔ)"出口"是指其中流體能夠離開過濾器或過濾材料的部件。例如，出口可以是過濾器的部分結(jié)構(gòu)，或流體流出處的過濾材料橫截面積。本文所用術(shù)語(yǔ)"顆粒的流動(dòng)特性，，及其派生詞是指當(dāng)水在顆粒之間流動(dòng)時(shí)，這些顆粒所導(dǎo)致的壓力下降。例如，當(dāng)比較具有相同粒度和分布的兩類顆粒時(shí)，如果其中一種的壓力降較小，則這種具有比另一種更好的流動(dòng)特性。II.微孔和中孔活性碳過濾顆粒中孔活性碳材料對(duì)小顆粒如細(xì)菌和納米尺寸的病毒具有卓越的去除性能，而所述微孔活性碳顆粒對(duì)化學(xué)物質(zhì)如總?cè)諘跬?TT腿)具有卓越的去除性此與具有相同尺寸的微孔活性碳顆粒相比，所述中孔活性碳顆粒造成的壓力降更小。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述過濾材料包含按重量計(jì)約25%至約75°/。的多種微孔活性碳顆粒和按重量計(jì)約25%至約75%的多種中孔活性碳過濾顆粒。如下文所更詳細(xì)論述的，所述活性碳過濾顆粒優(yōu)選被陽(yáng)離子聚合物至少部分或完全涂敷，并且更優(yōu)選地所述中孔活性碳顆粒被陽(yáng)離子聚合物至少部分涂敷?？商峁┒喾N形狀和尺寸的過濾顆粒。例如，可提供簡(jiǎn)單形式的過濾顆粒，如粉末、顆粒、纖維和小珠。可提供球形、多面體形、圓柱形以及其它對(duì)稱、不對(duì)稱和不規(guī)則形狀的過濾顆粒。此外，所述過濾顆粒還可形成復(fù)雜的形式，如纖維網(wǎng)、篩網(wǎng)、網(wǎng)孔、非織造材料、織造材料以及鍵合嵌段，其可由或不由上述筒單形式構(gòu)成。跟形狀一樣，所述過濾顆粒的尺寸也可變化，并且在用于任何單一過濾器的過濾顆粒之中，尺寸無(wú)需相同。實(shí)際上，期望在單一過濾器中提供具有不同尺寸的過濾顆粒。通常，過濾顆粒的尺寸可介于約O.ljum和約10mra之間，優(yōu)選介于約0.2|uni和約5mm之間，更^f尤選介于約0.4pm和約lmm之間，并且最優(yōu)選介于約ljum和約500jum之間。對(duì)球形和圓柱形顆粒(如纖維、小珠等)而言，上述尺寸是指過濾顆粒的直徑。對(duì)具有基本不同形狀的過濾顆粒而言，上述尺寸是指最大尺寸(如長(zhǎng)度、寬度或高度)。微孔活性碳顆粒在此本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，多種微孔活性碳顆粒的濃度含量按重量計(jì)為約3W至約55%,并且更優(yōu)選約30%至約50%。微孔活性碳的典型實(shí)施例是椰殼活性碳、生煤活性碳、物理活化的木基活性碳、物理活化的瀝青基活性碳等。優(yōu)選的微孔活性碳顆粒是椰殼活性碳顆粒。中孔活性碳顆粒本發(fā)明的微孔碳顆粒對(duì)化學(xué)物質(zhì)如TT腹具有良好的去除性能。但與微孔活性碳過濾顆粒相比，中孔活性碳過濾顆粒可吸附更大量的微生物。同樣，已出人意料地發(fā)現(xiàn)，與中孔酸性活性碳過濾顆粒吸附的微生物相比，中孔堿性活性碳過濾顆粒能吸附更大量的微生物。此外，已出人意料地發(fā)現(xiàn)，與沒有降低晶格氧重量百分比的中孔堿性活性碳過濾顆粒吸附的微生物相比，中孔堿性且氧被還原的活性碳過濾顆粒能吸附更大量的微生物。然而不受任何理論的束縛，申請(qǐng)人猜測(cè)，就孔隙率而言，大量中孔和/或大孔之所以可對(duì)病原體、它們的菌毛以及構(gòu)成外部膜的表面聚合物(如蛋白質(zhì)、脂多糖、低聚糖和多糖)、病原體的殼體和包膜，提供更適宜的吸附位點(diǎn)(中孔/大孔的開口或入口)，是因?yàn)樯鲜鑫镔|(zhì)的典型尺寸與中孔和大孔的入口尺寸相近。中孔隙和大孔隙還與碳的一種或多種表面性質(zhì)有關(guān)，如表面粗糙度。同樣，不受理論的束綽，申請(qǐng)人猜測(cè)，堿性活性碳表面包含與被酸性碳表面所吸附的那些微生物相比，吸附更大量微生物所需的各類官能團(tuán)。堿性碳表面上的這種增強(qiáng)的吸附性，可歸因于堿性碳表面可吸附典型帶負(fù)電的微生物以及在它們表面上的官能團(tuán)。申請(qǐng)人還猜測(cè)，當(dāng)置于水中，通過還原分子氧，堿性碳能夠產(chǎn)生消毒劑。雖然還原反應(yīng)的最終產(chǎn)物是氫氧化物，但申請(qǐng)人相信可形成活性氧中間體如過氧化物、過氧化氫和/或羥基自由基，并且壽命足夠長(zhǎng)，以可從碳擴(kuò)散到本體溶液中。此外，申請(qǐng)人相信，當(dāng)晶格氧重量百分比降低時(shí)，碳變得更堿性了。較低的晶格氧重量百分比可導(dǎo)致細(xì)菌/病毒吸附性改善，因?yàn)槠渲泻?l)較少的羧酸，從而排斥細(xì)菌/病毒的帶負(fù)電表面減少了；和(2)水合度較低的表面，以使當(dāng)細(xì)菌/病毒試圖吸附到表面時(shí)，水更易于被它們所替換(即，細(xì)菌/病毒用以替換其它已在表面上占據(jù)位點(diǎn)的物質(zhì)而所需的能量降低了)。此后一原因(即水合度較低的表面)還與下文論述的理想表面應(yīng)稍微疏水的觀念有關(guān)(即，其應(yīng)在邊緣碳原子上具有剛剛足夠的氧取代度，以使其潤(rùn)濕，但不能太多而使其過度親水)。間形成中孔和大孔的前體的產(chǎn)物。例如但不限于所述中孔過濾顆?？梢允悄净钚蕴碱w粒、煤基活性碳顆粒、泥煤基活性碳顆粒、瀝青基活性碳顆粒、焦油基活性碳顆粒、豆基活性碳顆粒、其它木素纖維基活性碳顆粒、以及它們的混合物?；钚蕴伎娠@示酸性、中性或堿性性質(zhì)。酸性性質(zhì)與含氧官能度或官能團(tuán)有關(guān)，例如但不限于苯酚、羧基、內(nèi)酯、對(duì)苯二酚、酸酐和酮。迄今為止，堿性性質(zhì)與官能度(如吡喃酮、苯并吡喃、醚、羰基)以及基面兀電子有關(guān)。可用"零電荷點(diǎn)"技術(shù)(Newcombe，G.等人，"ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects"，78,65-71(1993))來測(cè)定活性碳顆粒的酸度或堿度，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。所述技術(shù)還描述于下文第VII部分中。本發(fā)明的中孔過濾顆粒具有介于1至14之間，優(yōu)選大于約4,優(yōu)選大于約6,優(yōu)選大于約7，優(yōu)選大于約8，更優(yōu)選大于約9，并且最優(yōu)選介于約9和約12之間的零電荷點(diǎn)。活性碳的零電荷點(diǎn)與它們的晶格氧重量百分比成反相關(guān)性。本發(fā)明的中孔活性碳顆粒具有小于約5%,優(yōu)選小于約2.5%，優(yōu)選小于約2.3%,優(yōu)選小于約2%,更優(yōu)選小于約1.2%,并且最優(yōu)選小于約1%，和/或大于約0.1°/。，優(yōu)選大于約0.2°/。，更優(yōu)選大于約0.25%,并且最優(yōu)選大于約0.3%的晶格氧重量百分比。同樣，活性碳顆粒的零電荷點(diǎn)與包含顆粒的水的氧化-還原電位(ORP)相關(guān)，這是因?yàn)榱汶姾牲c(diǎn)是碳還原氧能力的量度(至少對(duì)于堿性碳而言)。本發(fā)明的過濾顆?？删哂行∮诩s570mV,優(yōu)選小于約465mV，優(yōu)選小于約400mV，優(yōu)選小于約360mV,優(yōu)選小于約325mV,并且最優(yōu)選介于約290mV和約175mV之間的ORP。顆?；罨钚蕴歼^濾顆?；蜻^濾材料的電阻性是它們的重要性能之一，因?yàn)檫@涉及它們形成過濾塊的能力。例如，可使用電阻加熱方法來形成過濾塊，其中通過在過濾材料兩端通電來加熱過濾材料。過濾材料的電阻性將抑制其短時(shí)間加熱的能力。通過形成過濾塊并通過使所述過濾塊兩面與來自伏特計(jì)的兩個(gè)電極接觸來測(cè)定所述兩面間的電阻來測(cè)定電阻。通過處理如下所述的原料可獲得過濾顆粒。處理?xiàng)l件可包括氣氛組成、壓力、溫度和/或時(shí)間。本發(fā)明的氣氛可為還原性氣氛或惰性氣氛。在還原性氣氛、水蒸汽或惰性氣氛存在下加熱過濾顆?？僧a(chǎn)生具有還原態(tài)表面氧官能度的過濾材料。適宜還原性氣氛的實(shí)施例可包括氫氣、氮?dú)?、離解氨、一氧化碳和/或混合物。適宜惰性氣氛的實(shí)施例包括氬氣、氦氣和/或它們的混合物。當(dāng)活性碳顆粒不包含任何貴金屬催化劑(如柏、金、鈀)時(shí)，處理溫度可介于約60(TC和約1，200°C之間，優(yōu)選介于約700°C和約1，100°C之間，更優(yōu)選介于約800°C和約1，05(TC之間，最優(yōu)選介于約900°C和約l，OO(TC之間。如果活性碳顆粒包含貴金屬催化劑，則處理溫度可介于約100°C和約800°C之間，優(yōu)選介于約200'C和約700°C之間，更優(yōu)選介于約30(TC和約600°C之間，并且最優(yōu)選介于約35(TC和約550°C之間。處理時(shí)間可介于約2分鐘和約10小時(shí)之間，優(yōu)選介于約5分鐘和約8小時(shí)之間，更優(yōu)選介于約10分鐘和約7小時(shí)之間，并且最優(yōu)選介于約20分鐘和約6小時(shí)之間。氣流流速可介于約0.25標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(即，每小時(shí)每克碳標(biāo)準(zhǔn)公升；0.009標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)和約60標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(2.1標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)之間，優(yōu)選介于約0.5標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(0.018標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)和約30標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(1.06標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)之間，更優(yōu)選介于約1.0標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(0.035標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)和約20標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(0.7標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)之間，并且最優(yōu)選介于約5標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(0.18標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)和約10標(biāo)準(zhǔn)L/h.g(0.35標(biāo)準(zhǔn)ftVh.g)之間。壓力可保持大于、等于或小于處理時(shí)間期間的氣壓。正如所意識(shí)到的，可使用其它用于制備中孔堿性且氧被還原的活性碳過濾材料的方法。同樣，根據(jù)原料，將如上所述原料的上述處理重復(fù)多次，以獲得過濾材料。原料可市購(gòu)獲得，或可經(jīng)由本領(lǐng)域熟知的方法制得，如例如Jagtoyen，M.和F.Derbyshire在"Carbon"，36(7-8),1085-1097(1998)和Evans等人在"Carbon",37,269—274(1999)以及Ryoo等人在"J.Phys.Chem.B，，，103(37),7743-7746(1999)中所述的那些，其內(nèi)容引入本文以供參考。典型用于活化/碳化的化學(xué)物質(zhì)包括磷酸、氯化鋅、磷酸銨等，其可與剛剛引用的兩篇雜志中所述的方法聯(lián)合使用。顆粒孔隙度和容積可使用Br腿uer,EmmettandTeller(BET)比表面積和Barrett,JoynerandHalenda(BJH)孔徑分布，來表征-微孔和中孔活性碳顆粒的孔結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，中孔堿性活性碳過濾顆粒的BET比表面積介于約500m2/g和約3，000m7g之間，優(yōu)選介于約600m2/g和約2,800m2/g之間，更優(yōu)選介于約800m7g和約2，500m2/g之間，并且最優(yōu)選介于約1,000m7g和約2，000m2/g之間。在BET氮?dú)馕狡陂g測(cè)定中孔堿性活性碳顆粒的總孔體積，并作為0.9814相對(duì)壓力P/P。下所吸附的氮?dú)怏w積來計(jì)算。更具體地講，并且如本領(lǐng)域所熟知的，通過將0.9814相對(duì)壓力下"以mL(STP)/g為單位的所吸附氮?dú)怏w積"乘以轉(zhuǎn)換因子0.00156,來計(jì)算總孔體積，所述轉(zhuǎn)換因子可將STP(標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力)下的氮?dú)怏w積轉(zhuǎn)換成液體體積。中孔活性碳過濾顆粒的總孔體積大于約0.4mL/g，或大于約0.7mL/g,或大于約1.3mL/g，或大于約2mL/g，和/或小于約3mL/g，或小于約2.6mL/g,或小于約2mL/g，或小于約1.5mL/g。在BET氮?dú)馕狡陂g測(cè)定中孔和大孔體積之和，并作為總孔體積與0.15P/P下所吸附的氮?dú)怏w積之差來計(jì)算。中孔活性碳過濾顆粒的中孔和大孔體積之和為大于約0.12mL/g,或大于約0.2mL/g,或大于約0.4mL/g，或大于約0.6mL/g,或大于約0.75mL/g,和/或小于約2.2raL/g，或小于約2mL/g，或小于約1.5mL/g，或小于約1.2mL/g，或小于約lmL/g。可使用Barrett,JoynerandHalenda(BJH)方法來測(cè)定BJH孔徑分布，所述方法描述于J.Amer.Chem.Soc.,73，373-80(1951)以及Gregg和Sing的ADSORPTION,SURFACEAREA,ANDPOROSITY第2版(AcademicPress,NewYork(1982))中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)介于約4nm和約6nm之間的任何孔徑而言，中孔活性碳顆粒的孔體積為至少約0.01mL/g。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，對(duì)介于約4nra和約6nm之間的任何孔徑而言，中孔活性碳顆粒的孔體積介于約0.OlmL/g和約0.04mL/g之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)介于約4腿和約6nm之間的孔徑而言，中孔活性碳顆粒的孔體積為至少約0.03mL/g,或介于約0.03mL/g和約0.06mL/g之間。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，對(duì)介于約4腿和約6腿之間的孔徑而言，中孔活性碳顆粒的孔體積介于約0.015raL/g和約0.06mL/g之間。中孔活性碳顆粒的中孔和大孔體積之和與總孔體積的比率大于約0.3，優(yōu)選大于約0.4，優(yōu)選大于約0.6,并且最優(yōu)選介于約0.7和約1之間。通過將比外表面積乘以過濾顆粒的質(zhì)量來計(jì)算總外表面積，并且所述總外表面積基于過濾顆粒的尺寸。例如，單分散(即具有相同的直徑)纖維的比外表面積可作為纖維面積(忽略纖維端部的2個(gè)橫截面積)與纖維重量的比率來計(jì)算。從而，所述纖維的比外表面積等于4/DP，其中D為纖維直徑，而P為纖維密度。對(duì)單分散球形顆粒而言，類似的計(jì)算可獲得比外表面積，其等于6/DP,其中Z)為顆粒直徑，而p為顆粒密度。對(duì)多分散纖維、球形顆?；虿灰?guī)則顆粒而言，在用萬(wàn)3,2替換D后，通過分別使用與上相同的公式來計(jì)算比外表面積，其中萬(wàn)3,2為Sauter平均直徑，它是其表面積-體積比率等于整個(gè)顆粒分布表面積-體積比率的顆粒直徑。本領(lǐng)域熟知的測(cè)定Sauter平均直徑的方法采用激光書T射,例3口j吏用Malvern裝置(MalvernInstrumentsLtd.,Malvern,U.K.)。微孔或中孔過濾顆粒的比外表面積介于約lOcmVg和約100，000cmVg之間，優(yōu)選介于約50cmVg和約50，OOOcmVg之間，更優(yōu)選介于約100cm2/g和約10,OOOcmVg之間，并且最優(yōu)選介于約500cm2/g和約7，OOOcmVg之間。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述過濾顆粒包含中孔活性碳顆粒。所述活性碳顆粒為木基活性碳顆粒。這些顆粒具有介于約l，OOOmVg和約2，000m7g之間的BET比表面積，介于約0.8mL/g和約2mL/g之間的總孔體積，和介于約0.4mL/g和約1.5mL/g之間的中孔和大孔體積之和。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述過濾顆粒包含中孔堿性活性碳顆粒。所述活性碳顆粒為木基活性碳顆粒。這些顆粒具有介于約1，000m7g和約2，000m2/g之間的BET比表面積，介于約0.8mL/g和約2mL/g之間的總孔體積，和介于約0.4mL/g和約1.5mL/g之間的中孔和大孔體積之和。去除指數(shù)當(dāng)依照本文所述的測(cè)試方法測(cè)定時(shí)，中孔、或中孔堿性、或中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒的BRI大于約99%，優(yōu)選大于約99.9%，更優(yōu)選大于約99.99%,并且最優(yōu)選大于約99.999°/。。等價(jià)地，中孔、或中孔堿性、或中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒的BLRI大于約2log,優(yōu)選大于約3log,更優(yōu)選大于約4log,并且最優(yōu)選大于約5log。當(dāng)依照本文所述的測(cè)試方法測(cè)定時(shí)，中孔、或中孔堿性、或中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒的VRI大于約90°/。，優(yōu)選大于約95%,更優(yōu)選大于約99°/。，并且最優(yōu)選大于約99.9%。等價(jià)地，中孔、或中孔堿性、或中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒的VLRI大于約1log,優(yōu)選大于約1.3log,更優(yōu)選大于約2log,并且最優(yōu)選大于約3log。當(dāng)依照本文所述的測(cè)試方法測(cè)定時(shí)，包含中孔、或中孔石成性、或中孔石咸性且氧被還原的活性碳顆粒的本發(fā)明過濾器的F-BLR大于約2log,優(yōu)選大于約3log,更優(yōu)選大于約4log,并且最優(yōu)選大于約6log。當(dāng)依照本文所述的測(cè)試方法測(cè)定時(shí)，包含中孔、或中孔堿性、或中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒的本發(fā)明過濾器的F-VLR大于約1log，優(yōu)選大于約2log，更優(yōu)選大于約3log，并且最優(yōu)選大于約4log。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述過濾顆粒還包括中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒。所述活性碳顆粒起初為酸性，通過在離解氨氣氛中處理變?yōu)閴A性且氧被還原。這些顆粒是木基活性碳顆粒。處理溫度介于約925。C和約l，OO(TC之間，氨流速介于約1標(biāo)準(zhǔn)L/h.g和約20標(biāo)準(zhǔn)L/h.g之間，并且處理時(shí)間介于約10分鐘和約7小時(shí)之間。這些顆粒具有介于約800mVg和約2，500m2/g之間的BET比表面積，介于約0.7mL/g和約2.5mL/g之間的總孔體積，和介于約0.2lmL/g和約1.7mL/g之間的中孔和大孔體積之和?？赊D(zhuǎn)變?yōu)閴A性且氧被還原的活性碳的酸性活性碳非限制性實(shí)施例論述于下文中。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述過濾顆粒甚至還包括中孔堿性且氧被還原的活性碳顆粒。所述活性碳顆粒起初為中孔堿性活性碳顆粒，在惰性(即氦氣)氣氛中被處理。這些顆粒是木基活性碳顆粒。處理溫度介于約80(TC和約l，OO(TC之間，氦氣流速介于約1標(biāo)準(zhǔn)L/h.g和約20標(biāo)準(zhǔn)L/h.g之間，并且處理時(shí)間介于約10分鐘和約7小時(shí)之間。這些顆粒具有介于約800mVg和約2，500mVg之間的BET比表面積，介于約0.7raL/g和約2.5mL/g之間的總孔體積，和介于約0.21raL/g和約1.7mL/g之間的中孔和大孔體積之和?？赊D(zhuǎn)變?yōu)閴A性且氧通過4吏用4尋自O(shè)rionResearch,Inc.(Beverly，MA)的96-78-00型鉑氧化還原電極并隨后使用ASTM標(biāo)準(zhǔn)D1498-93來測(cè)定氧化還原電位"ORP"。所述方法涉及約0.2g碳在約80mL自來水中的懸浮液，并且在溫和攪拌5分鐘后，讀取電極讀數(shù)，以mV為單位。正如所意識(shí)到的，可由其它儀器測(cè)量來代替本領(lǐng)域已知的這種測(cè)試方法。III.銀和含銀材料已知，當(dāng)活性碳被用于過濾應(yīng)用中時(shí)在活性碳中存在金屬可大大增強(qiáng)活性碳的功效和選擇性。具體地講，銀的存在可改善碳基水過濾器的微生物去除效果。并且更具體地講，隨著銀的摻入，細(xì)菌去除指數(shù)(BRI)和病毒去除指數(shù)(VRI)皆增加了。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，涂層材料和除過濾顆粒自身以外的其它過濾添加劑會(huì)增加過濾器的成本。此外，涂層材料會(huì)從顆粒上脫落到飲用水中，從而帶來潛在的不利影響。因此，當(dāng)本文所述的涂層材料和其它添加劑提供某些有益效果時(shí)，高度期望在沒有向本發(fā)明活性碳顆粒加入添加劑的情況下獲得那些相同的有益效果。因此，在一個(gè)優(yōu)選的方面中，本發(fā)明涉及用于提供可飲用水的過濾器。所述過濾器包括具備進(jìn)口和出口的外殼以及安放在所述外殼內(nèi)的過濾材料。所述過濾材料至少部分由多種活性碳過濾顆粒以及多種顆粒構(gòu)成。所述多種顆粒選自由下列顆粒組成的組完全被銀或含銀材料涂敷的微孔或中孔活性碳過濾顆粒、部分被微孔銀或含銀材料涂敷的微孔或中孔活性碳過濾顆粒、銀顆粒、以及它們的混合物。更具體地講，除了其它材料以外，本發(fā)明的過濾材料還可包含銀與微孔和中孔活性碳過濾顆粒、部分或完全被銀和/或含銀材料涂敷的微孔或中孔活性碳過濾顆粒的混合物；部分或完全被銀和/或含銀材料涂敷的微孔或中孔活性碳過濾顆粒；或微孔活性碳顆粒、中孔活性碳過濾顆粒、部分或完全被銀和/或含銀材料涂敷的微孔或中孔活性碳過濾顆粒的混合物。優(yōu)選地，分別以銀或含銀材料的重量為基準(zhǔn)，銀或含銀材料與微孔和中孔活性碳過濾顆粒的重量比率為約1:10，000至約1:1，并且具有至少800m2/g的BET表面積，和至少0.lg/mL的堆積體積密度。用于將銀加入到碳基基質(zhì)中的方法是已知的，并且所有這些方法均適于制備本發(fā)明的過濾材料。參見，例如，分別于1984年11月13日授予Wennerberg和于1977年8月30日授予Mitsumori等人的美國(guó)專利4,482,641和4,045,553。還可參見Dimitry的美國(guó)專利3,886,093，其公開了具有均勻分布的活性金屬位點(diǎn)的活性碳以及用于制備上述活性碳的方法。Dimitry的方法涉及混合木質(zhì)素鹽的水溶液與過渡金屬鹽的水溶液，以使過渡金屬和木質(zhì)素作為木質(zhì)素酸金屬鹽沉淀出來。所述過渡金屬必須能夠與木質(zhì)素形成化學(xué)鍵，并且確實(shí)可使木質(zhì)素作為木質(zhì)素酸金屬鹽從溶液中沉淀出來。Dimitry公開表明，使沉淀完全所需的時(shí)間小于一-J、時(shí)，并且通常30分鐘足以達(dá)到此目的。如Dimitry所述，然后可在噴霧干燥器中，適宜地將潮濕的木質(zhì)素酸金屬鹽沉淀干燥。接著在介于371°C至983°C之間的溫度下將所述沉淀碳化，并最終在760°C至1065°C的溫度下活化。Dimitry表明，雖然對(duì)活性碳產(chǎn)品的形成而言木質(zhì)素酸金屬鹽沉淀的干燥不是關(guān)鍵性的，但是干燥是形成高表面積最終產(chǎn)品所必需的。Dimitry、Mitsumori等人以及Wennerberg的專利均全文引入本文以供參考。不旨在限制本發(fā)明，在多孔碳基質(zhì)上制備基本均勻的銀或含銀材料分散體的一個(gè)方法包括形成銀或含銀材料前體與如上所定義的碳前體的均勻共微晶體；形成共微晶體與包含堿金屬氫氧化物的有機(jī)固體的均勻粉末化混合物；在約400°C至約980°C的溫度范圍內(nèi)，于惰性氣氛中熱解粉從多孔碳基質(zhì)中分離出未反應(yīng)的無(wú)機(jī)材料和除被分散的銀或含銀材料以外的無(wú)機(jī)反應(yīng)產(chǎn)物?？墒褂枚喾N已知技術(shù)中的任何一種以在提供均勻共結(jié)晶的本發(fā)明方法中形成共微晶體，即碳前體與銀或含銀材料前體同時(shí)結(jié)晶，并形成它們基本均勻的共微晶體。共微晶體混合物的同質(zhì)性是在高表面積活性碳中最終形成銀或含銀材料均勻分散體所必須的。用于在本發(fā)明方法中形成碳前體和銀或含銀材料前體之均勻共微晶體的優(yōu)選技術(shù)涉及在適宜的溶劑中形成上述兩種前體的穩(wěn)定溶液，并將上述溶液噴霧千燥至干。在上述技術(shù)中，溶劑的去除必須快速進(jìn)行，足以最大程度地使兩種前體快速、同時(shí)且均勻地從溶液中共結(jié)晶出來。噴霧干燥提供了所期望的快速蒸發(fā)，以確?？焖?、同時(shí)和均勻的共結(jié)晶，以及兩種前體均勻共微晶體的形成。在適用于實(shí)施噴霧干燥步驟以制備本發(fā)明過濾材料的噴霧干燥體系中，通過噴嘴將碳前體和銀或含銀材料前體的溶液導(dǎo)入到干燥室中。將熱的惰性氣體如氮?dú)馔ㄟ^圍繞噴嘴并用于輔助通過噴嘴進(jìn)入到干燥室中的溶液霧化的管道導(dǎo)入到干燥室中以加速并提高霧化溶液液滴的溫度，從而促進(jìn)其中的溶劑基本瞬間蒸發(fā)，以提供均勻的共微晶體粉末。將空氣導(dǎo)入到干燥室中，以在干燥室中向下吹掃共微晶體粉末和氮?dú)?，其中大量共微晶體粉末掉落到干燥室底部，在此處將其收集，并稍后從此處取出，以用于本發(fā)明方法的后續(xù)步驟中。氣體通過干燥室，接著到達(dá)旋風(fēng)體系，其中氣流中所夾帶的共微晶體粉末從氣體中分離，并向下通過管道收集。本發(fā)明組合物中，分別以金屬或含金屬材料的重量為基準(zhǔn)，所分散的金屬或含金屬材料與活性碳基質(zhì)的重量比率優(yōu)選為1:10，000至1:1。IV.陽(yáng)離子涂層材料碳典型具有低于6的等電點(diǎn)，這是因?yàn)槠浔砻嫔暇哂羞^多的酸性官能團(tuán)。因此，碳在高于6的pH下通常具有負(fù)表面電荷，因此在典型介于6至9之間的飲用水pH下是陰離子的。在某些情況下，期望碳具有正表面電荷。已發(fā)現(xiàn)，通過將某些陽(yáng)離子聚合物吸附到其表面上可將碳的表面電荷反轉(zhuǎn)。更具體地講，期望用下文所列的一種或多種陽(yáng)離子聚合物期望用下文所列的一種或多種陽(yáng)離子聚合物以及銀或含銀材料來涂敷本發(fā)然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，涂層材料和除過濾顆粒自身以外的其它過濾添加劑會(huì)增加過濾器的成本。此外，涂層材料會(huì)從顆粒上脫落到飲用水中帶來潛在的不利影響。因此，當(dāng)本文所述的涂層材料和其它添加劑提供某些有益效果時(shí)，高度期望在沒有向本發(fā)明活性碳顆粒加入添加劑的情況下獲得那些相同的有益效果。所用的聚合物必須包含胺或季氮或二者的混合物，并且可通過使用相應(yīng)單體的鏈增長(zhǎng)或逐步增長(zhǎng)聚合反應(yīng)方法來制備。如果需要，這些單體還如果不考慮來源，所有這些聚合物均不包含胺或季氮，則可通過適宜的接枝化學(xué)，來加入這些官能團(tuán)。當(dāng)所述聚合物不含季氮，但包含胺基氮時(shí)，所述胺官能團(tuán)的堿性必須足以在水中質(zhì)子化，并向所述聚合物提供足夠的陽(yáng)離子，以克制由碳所引入的所有陰離子電荷。如果氮不是充分堿性的，則可通過與曱基氯、硫酸二曱酯或其它常見的烷烴化劑反應(yīng)，使包含胺基氮的聚合物季銨化。本文所用的"陽(yáng)離子涂層材料"是指用于涂敷過濾顆粒的陽(yáng)離子聚合物。適用于本發(fā)明的通過鏈增長(zhǎng)聚合反應(yīng)制得的陽(yáng)離子聚合物的實(shí)施例包括但不限于聚乙烯胺、聚N-曱基乙烯基胺、聚烯丙基胺、聚烯丙基二曱基胺、聚二烯丙基曱基胺、聚二烯丙基二曱基氯化銨、聚乙烯基氯化吡啶、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚乙烯基咪唑、聚4-氨基曱基苯乙烯、聚4-氨基苯乙烯、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基丙基丙晞酰胺)、和聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基乙基曱基丙烯酸酯)。適用于本發(fā)明的通過逐步增長(zhǎng)聚合反應(yīng)制得的陽(yáng)離子聚合物的實(shí)施例包括但不限于聚乙烯亞胺、聚賴氨酸、DAB-Am和PAMAM樹枝狀高分子(dendrimer)(或包含胺或季氮官能團(tuán)的超支化聚合物)、聚氨基酰胺、聚六亞曱基雙胍、聚二曱胺-環(huán)氧氯丙烷、以及多種聚胺硅氧烷中的任一種，其可由單體構(gòu)成，如氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三曱氧基硅烷、N-三曱氧基曱硅烷基丙基-N，N，N-三曱基氯化銨、和二(三曱氧基曱硅烷基丙基)胺。適用于本發(fā)明的陽(yáng)離子聚合物是生物聚合物，其實(shí)施例包括脫乙酰殼多糖和淀粉，其中后者被試劑如二乙胺基氯乙烷接枝。適用于本發(fā)明的陽(yáng)離子聚合物包含胺基氮，但可通過季銨化反應(yīng)變得更加堿性，其實(shí)施例包括曱基氯對(duì)聚乙烯亞胺的烷基化，以及環(huán)氧氯丙烷對(duì)聚氨基酰胺的烷基化。適用于本發(fā)明的其它類別陽(yáng)離子聚合物通常是凝結(jié)劑和絮凝劑。還有具有陽(yáng)離子單體二甲氨基乙基丙烯酸酯曱基氯(AETAC)、二曱氨基乙基曱基丙烯酸酯曱基氯(METAC)、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(APTAC)、曱基丙烯酰胺基丙基三曱基氯化銨(MAPTAC)、和二烯丙基二曱基氯化銨(DADMAC)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。最后，紫羅烯和硅烷也適用于本文。優(yōu)選可用于本發(fā)明的陽(yáng)離子聚合物包括聚氨基酰胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二曱基氯化銨、聚二曱胺-環(huán)氧氯丙烷、聚六亞曱基雙胍、聚-2-(2-乙氧基)-乙氧基乙基氯化胍。本發(fā)明的陽(yáng)離子聚合物可通過物理吸附或化學(xué)交聯(lián)連接到碳表面上。通過將聚合物的溶液噴霧到碳表面上，或通過將聚合物的溶液加入到碳在水中的懸浮液中，可實(shí)現(xiàn)物理吸附。此應(yīng)用方法適用于本發(fā)明的所有聚合物。化學(xué)交聯(lián)通常僅適用于能夠經(jīng)歷交聯(lián)反應(yīng)的那些聚合物。這將排除，例如，二烯丙基二曱基氯化銨均聚物，以及沒有反應(yīng)性官能團(tuán)的任何其它聚合物。如果反應(yīng)性聚合物是熱固性的(例如，具有環(huán)氧氯丙烷接枝的聚氨基酰胺)，則其可通過已述兩種方法中的一種，被筒單地加入到碳表面上，并且加熱。如果反應(yīng)性聚合物不是熱固性的，則需要在施用到碳表面上之前，將適宜的交聯(lián)分子加入到聚合物溶液中。在本發(fā)明的聚合物中(其均包含反應(yīng)性親核官能團(tuán))，交聯(lián)分子必須是親電的，并且可包括檸檬酸、乙二醇二縮水甘油醚、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷等。在交聯(lián)反應(yīng)期間，所述聚合物可與碳形成共價(jià)鍵，但這不是本發(fā)明所必需的。優(yōu)選地，陽(yáng)離子涂層材料與活性碳過濾顆粒的重量比率按重量計(jì)為約1:10,000至約1:1。V.本發(fā)明的過濾器參照?qǐng)D1，現(xiàn)描述如本發(fā)明所述制備的示例性過濾器。過濾器20包括具備進(jìn)口24和出口26的圓柱體形外殼22。如本領(lǐng)域所知，才艮據(jù)過濾器20的指定用途和期望性能，可以多種形態(tài)、形狀、尺寸和排列來提供所述外殼22。例如，所述過濾器20可為軸流式過濾器，其中設(shè)置進(jìn)口24和出口26,以使液體可沿著外殼22的軸線流動(dòng)?？晒┻x^^地，所述過濾器20可為徑流式過濾器，其中布置進(jìn)口24和出口26,以使流體(如液體、氣體，或它們的混合物)可沿著外殼22的半徑流動(dòng)。無(wú)論是軸流式還是徑流式構(gòu)型，優(yōu)選設(shè)計(jì)過濾器20，以提供至少約3.2cm2(0.5in.2)，更優(yōu)選至少約19.4cm"3in.2),并且最優(yōu)選至少約32.2cm"5in.2)的正面區(qū)域，和優(yōu)選至少約0.32cm(0.125in.)，至少約0.64cm(0.25in.),更優(yōu)選至少約1.27cm(0.5in.)，并且最優(yōu)選至少約3.81cm(l.5in.)的過濾器深度。對(duì)徑流式過濾器而言，過濾器長(zhǎng)度可至少為0.64cm(0.25in.)，更優(yōu)選至少約1.27cm(0.5in.)，并且最優(yōu)選至少約3.81cm(l.5in.)。此外，所述過濾器20還可包括軸流和徑流兩個(gè)部分。在不背離本發(fā)明范圍的條件下，所述外殼還可成為另一結(jié)構(gòu)的一部分。雖然本發(fā)明的過濾器尤其適合與水一起使用，但是應(yīng)當(dāng)理解，也可使用其它流體(如空氣、氣體、以及空氣和液體的混合物)。因此，所述過濾器20旨在代表普通的液體過濾器或氣體過濾器。如本領(lǐng)域所知的，可選擇進(jìn)口24和出口26的尺寸、形狀、間距、直線排列以及布置，以符合流速和過濾器20的指定用途。優(yōu)選地，設(shè)計(jì)所述過濾器20，以用于住宅或商業(yè)可飲用水應(yīng)用中，包括但不限于，全屋過濾器、電水箱過濾器、便攜式水裝置(如露營(yíng)用具，如水瓶)、安置在龍頭上的過濾器、水槽下過濾器、醫(yī)療設(shè)備過濾器、工業(yè)過濾器、空氣過濾器等。適用于本發(fā)明的過濾器構(gòu)型、飲用水設(shè)備、用水器具和其它水過濾裝置的實(shí)施例，公開于美國(guó)專利5,527,451、5,536,394、5,709,794、5,882,507、6,103,114、4,969,996、5，431，813、6，214，224、5,957,034、6,145,670、6,120，685和6,241,899中，其內(nèi)容引入本發(fā)明以供參考。對(duì)可飲用水應(yīng)用而言，優(yōu)選設(shè)計(jì)所述過濾器20，以提供小于約8L/min,或小于約6L/min，或介于約2L/min和約4L/min之間的流速，并且所述過濾器可包含小于約2kg的過濾材料，或小于約lkg的過濾材料，或小于約0.5kg的過濾材料。此外，對(duì)可飲用水應(yīng)用而言，優(yōu)選設(shè)計(jì)所述過濾器20,以提供至少約1秒，優(yōu)選至少約3秒，優(yōu)選至少約5秒，更優(yōu)選至少約10秒，并且最優(yōu)選至少約15秒的平均流體駐留時(shí)間。此外，對(duì)可飲用水應(yīng)用而言，還優(yōu)選設(shè)計(jì)所述過濾器20，以提供至少約0.4cm3，優(yōu)選至少約4cm3，更優(yōu)選至少約14cm3，并且最優(yōu)選至少約25cm3的過濾材^+孔體積。所述過濾器20還包括過濾材料28，其可與其它過濾器體系聯(lián)合使用，包括反滲透體系、紫外光體系、離子交換體系、電解水體系、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它水處理體系。所述過濾器20還包括過濾材料28，其中所述過濾材料28包括一種或多種過濾顆粒(如纖維、顆粒等)。除了本發(fā)明過濾材料中的微孔顆粒以外，一種或多種過濾顆粒還可以是中孔顆粒，更優(yōu)選中孔44性顆粒，并且最優(yōu)選中孔堿性且氧被還原的顆粒，并且具有前述特性。微孔；中孔；或中孔堿性；或中孔堿性且氧被還原的活性碳過濾材料28,可被或完全涂敷。微孔；中孔；或中孔堿性；或中孔堿性且氧被還原的活性碳過濾材料28可與其它材料組合，所述其它材料選自由下列材料組成的組活性碳粉、活性碳粒、活性碳纖維、碳納米管、活性碳納米管、單壁碳納米管(SWNT)、多壁碳納米管(MWNT)、沸石、活性氧化鋁、氧化鎂、活性氧化鎂、硅藻土、銀顆粒、活性二氧化硅、水滑石、玻璃、金屬有機(jī)骨架材料(M0F)、玻璃顆粒或纖維、合成聚合物納米纖維、天然聚合物納米纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、乙烯馬來酸酐共聚物纖維、砂粒、粘土、以及它們的混合物。其它材料可被銀、含銀材料、上文定義的任何陽(yáng)離子涂層材料或它們的組合部分或完全涂敷。過濾材料以及過濾材料組合(微孔和中孔堿性活性碳相組合)的實(shí)施例公開于美國(guó)專利6,274,041、5,679,248(其引入本文以供參考)以及美國(guó)專利申請(qǐng)09/628,632(其引入本文以供參考)中。如前所論述，可以松散或互相連接的形式(例如，由聚合粘合劑或其它方式部分或全部粘合形成的整體結(jié)構(gòu))提供過濾材料。通過改變上文所論述的過濾顆粒的大小、形狀、絡(luò)合物構(gòu)成、電荷、孔隙率、表面結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)等等，可使過濾材料用于不同的用途(例如，用作預(yù)過濾器或后過濾器)。如剛剛描述的，過濾材料也可與其它材料混合以使它適合于特殊用途。不管過濾材料是否與其它材料混合，它都可用作松散床層、塊(包括引入本文以供參考的美國(guó)專利5,679,248所述的共擠出塊)以及它們的混合物。優(yōu)選采用過濾材料的方法包括，形成由陶瓷碳混合物制得的嵌段過濾器(其中粘合來自于陶瓷的焙燒)，使用如美國(guó)專利6,077,588(其引入本文以供參考)中所述的非織造材料間的粉末(其引入本文以供參考)，使用如美國(guó)專利5,928,588(其引入本文以供參考)中所述的生坯強(qiáng)度方法，活化可形成嵌段的樹脂粘合劑(其引入本文以供參考)，或使用如PCT申請(qǐng)系列號(hào)W098/43796中所述的電阻加熱方法。VI.過濾器實(shí)施例實(shí)施例1包含微孔和中孔活性碳顆粒的過濾器將約5.5g由BarnebeySutcliffe提供的微孔椰殼碳與13.0g得自MeadWestvacoCorp.(Covington,VA)的NucharRGC中孑L堿性活性碳粉(DM5等于約45jam)混合，然后與約7g得自EquistarChemicals,Inc.(Cincinnati,OH)的Microthene低密度聚乙烯(LDPE)FN510-00粘合劑以及約2g《尋自Selecto，Inc.(Norcross，GA)的Alusil70硅鋁酸鹽粉末混合?；旌锨?，用聚二烯丙基二曱基氯化銨(聚DADMAC)涂敷所述中孔活性碳顆粒，并干燥所述涂層。然后將混合粉末倒入到具有約7.62cm(約3英寸)內(nèi)徑和約1.27cm(約0.5in.)深度的圓形鋁模中。合上所述模具，并置于帶有壓盤的加熱成型機(jī)中，于204°C下放置1小時(shí)。然后，使所述模具冷卻至室溫，打開，并取出軸流式過濾器。所述過濾器的特征是正面區(qū)域約45.6cm2;過濾器深度約1.27cm;過濾器總體積約58mL;過濾器孔隙率(對(duì)大于約0.1Mm的孔而言)約0.43;并且過濾材料孔體積(對(duì)大于約0.1Mm的孔而言)約25mL(由壓汞法測(cè)得)。將所述過濾器放置到下文測(cè)試方法中所述的Teflon外殼中。當(dāng)流速為約200mL/rain時(shí)，此過濾器的第一個(gè)約2,000過濾器孔體積的壓力降為約0.12MPa(17psi(約1.2巴))。實(shí)施例2包含微孔和中孔活性碳顆粒的過濾器約13.0g由BarnebeySutcliffe提供的孩i孔椰殼碳與13.0g中孔堿性活性碳粉(D,/Q5等于約92yra)混合，然后與約7g得自EquistarChemicals,Inc.(Cincinnati,OH)的Microthene低密度聚乙烯(LDPE)FN510-00粘合劑以及約2g得自Selecto，Inc.(Norcross,GA)的Alusil70硅鋁酸鹽粉末混合。混合前，用聚二晞丙基二曱基氯化銨(聚DADMAC)涂敷所述中孔活性碳顆粒，并干燥所述涂層。然后將混合粉末倒入到具有約7.62cm(約3英寸)內(nèi)徑和約1.27cm(約0.5英寸)深度的圓形鋁模中。合上所述模具，并置于帶有壓盤的加熱成型機(jī)中，于204°C下放置1小時(shí)。然后，使所述模具冷卻至室溫，打開，并取出軸流式過濾器。所述過濾器的特征是正面區(qū)域約45.6cm2;過濾器深度約1.27cm;過濾器總體積約58mL;過濾器孔隙率(對(duì)大于約0.ljum的孔而言)約0.44;并且過濾材料孔體積(對(duì)大于約0.1|um的孔而言)約25.5mL(由壓汞法測(cè)得)。將所述過濾器放置到下文測(cè)試方法中所述的Teflon外殼中。當(dāng)流速為約200mL/min時(shí)，此過濾器的第一個(gè)約2,000過濾器孔體積的壓力降為約0.12MPa(約17psi(約1.2巴))。實(shí)施例3包含微孔和中孔活性碳顆粒的過濾器對(duì)TT腹、病毒和細(xì)菌的去除對(duì)于依照上文實(shí)施例1和2制備的過濾器，以及由類似方法制備但使用不同微孔和中孔活性碳顆粒共混物的過濾器，測(cè)試它們對(duì)TTHM、MS-2噬菌體和土生拉烏爾菌(R.t.)的去除效果。用具有0.65jum開口的單層不帶電尼龍(BLA065，由Cuno，Inc.,MeridenCT提供)，包裹所濾器進(jìn)行測(cè)試。上述測(cè)試的結(jié)構(gòu)示于下文表3中。水過濾器生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，上述測(cè)試的條件將取決于過濾器體積、流動(dòng)類型(如軸向、徑向或其它)以及所用的碳類型。1987年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)在"微生物水凈化裝置的測(cè)試指南標(biāo)準(zhǔn)和議定書"中提供了一個(gè)上述協(xié)議。所述議定書確立了在公用或家用供水中設(shè)計(jì)用于減少與健康相關(guān)的特定污染物的飲用水處理系統(tǒng)性能的最低要求。MS-2細(xì)菌噬菌體(或簡(jiǎn)稱為MS-2噬菌體)被典型用作病毒去除的代表性微生物，因?yàn)樗拇笮『托螤?即，約26nm且為二十面體)與很多病毒相似。因此，過濾器去除MS-2噬菌體的能力可證明它去除其它病毒的能力。同樣，過濾器去除TTHM的能力是其從液體中去除普通化學(xué)物質(zhì)能力的代表。在表3中，中孔活性碳顆粒是購(gòu)自MeadWestvacoCo.的不同種類的RGC碳。nPSD碳是NucharRGC活性碳，其已經(jīng)處理除去某些大顆粒和小顆粒，以獲得具有狹窄粒度分布(nPSD)的多種顆粒。微孔碳是椰殼基碳，其市售自BarnebeySutcliffe。所述過濾器一皮注以氯仿(即如ANSI標(biāo)準(zhǔn)53-2002中所建議的TTHM替代物)、土生拉烏爾菌和MS-2噬菌體，并在不同的時(shí)間點(diǎn)測(cè)試去除效果，部分結(jié)果示于下文中。由反彈，或在流出物中檢測(cè)出TTHM之前，通過過濾器的污水加侖數(shù)，來測(cè)定TTHM的去除功效。如表3中所示，對(duì)包含0%至20%;徵孔活性碳顆粒的過濾器而言，在^r測(cè)出TTHM之前，平均264.9L(70加侖)的水通過了所述過濾器。但是在一個(gè)測(cè)試中，在30%微孔碳顆粒的情況下，在檢測(cè)出TTHM之前通過過濾器的水量增加了一倍以上，至605.7L(160加侖)，對(duì)于其它過濾器而言，為378.5L(100加侖)或更多。這些結(jié)果，尤其是TTHM去除效果在約25%微孔活性碳的含量下激增，是令本領(lǐng)域的技術(shù)人員驚奇且料想不到的。以如上定義的log去除度為單位，測(cè)定土生拉烏爾菌和MS-2的去除速率?？梢钥闯觯税?00%微孔活性碳顆粒的過濾器以外，對(duì)于從第1天至第16天的所有過濾器而言，土生拉烏爾菌的log去除度為約7log。對(duì)此過濾器而言，土生拉烏爾菌去除度從第1天的約6降低至第5天的約3.7，至第9天的約2.3，至第16天的約1.5log。同樣，除了包含100%微孔活性碳顆粒的過濾器以外，對(duì)于從第1天至第16天的所有過濾器而言，MS-2的log去除度為約4至5log。對(duì)此過濾器而言，MS-2去除度起始為約1log,并在整個(gè)測(cè)試中保持此水平。雖然對(duì)包含100%微孔活性碳的過濾器而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員毫不奇怪MS-2和土生拉烏爾菌的較差去除度，但是令人驚奇且料想不到的是，包含50%以上微孔碳顆粒的過濾器保持具有對(duì)這些病毒和細(xì)菌的極好去除度。即，真正令人驚奇且料想不到的是，當(dāng)微孔和中孔活性碳顆粒以特定比率共混時(shí)，微孔和中孔活性碳顆粒的混合物可保持每種顆粒類型的特性。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>被Pdadmac涂敷的0%567.8(1nPSDRGC*10050)0.18(26)2.16.63.72.31.5MS-2微孔碳含2Lpm下BOL第1第5第9第16量TTHM的壓力降流速天天天天總碳百分?jǐn)?shù)(％)L(gal)MPa(psi)LpmLogLogLogLog被pDADMAC涂敷的302.8(8100%nPSDRGC00)0.17(24)~2554.84.6被pDADMAC涂敷的227.1(6100%RGC-5500)0.39(56)24.74.84.15.1被pDADMAC涂敷的264.9(7~0.19(~280%nPSDRGC200)8)~25.14.954.7被pDADMAC涂敷的605.7(170%nPSDRGC3060)0.23(34)2，44.64.64.7均被pDADMAC涂敷的35°/80X325RGC+35%378.5(1RGC-553000)0.26(37)~25.14.954.7被pDADMAC涂敷的416.4(150°/。nPSDRGC5010)0.21(30)2.24.94.5<44.6被pDADMAC涂敷的416.4(150%nPSDRGC5010)0.22(32)2.24.64.64.15.7被Pdadmac涂敷的0%567.8(1nPSDRGC*10050)0.18(26)2.111.11.21.2*在此測(cè)試中未在過濾器上使用尼龍包布。VII本發(fā)明可附加包括信息，所述信息將通過文字和/或通過圖畫告知消費(fèi)者，使用本發(fā)明的碳過濾顆粒和/或過濾材料將提供包括去除微生物的有益效果，并且該信息可包括優(yōu)于其它過濾產(chǎn)品的權(quán)利要求。在高度可取的變型中，該信息可包括使用本發(fā)明提供減少含量的納米大小微生物。因此，使用帶有信息的包裝很重要，該信息將通過文字和/或通過圖畫告知消費(fèi)者，使用本發(fā)明將提供如本文所論述的如適合飲用的水、或更適合飲用的水等有益效果。該信息可包括，例如所有普通媒體中的廣告，以及包裝上或過濾器自身上的說明和圖標(biāo)，來告知消費(fèi)者。更具體地講，過濾器包裝或外殼可包括的信息是過濾器或過濾材料可提供減少細(xì)菌；減少病毒；減少微生物；去除細(xì)菌；去除病毒；去除微生物；殺滅細(xì)菌；殺滅病毒；殺滅微生物；去除TT麗；減少TTHM;或這些的任何組合。本發(fā)明對(duì)實(shí)施方案的選擇和描述，用于對(duì)本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用提供最佳舉例說明，從而使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠在多種實(shí)施方案中利用本發(fā)明，并且在為適合設(shè)想的特定用途而進(jìn)行多種修改后利用本發(fā)明。當(dāng)依照公正、合法、平等授權(quán)的范圍進(jìn)行解釋時(shí)，所有這些修改和變化均在由附加的權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于提供可飲用水的過濾器，特征在于(a)具備進(jìn)口和出口的外殼；和(b)放置在所述外殼內(nèi)的過濾材料，所述過濾材料包含約按重量計(jì)25％至75％的多種微孔活性碳顆粒和按重量計(jì)25％至75％的多種中孔活性碳過濾顆粒。2.如權(quán)利要求1所述的過濾器，所述過濾器包含按重量計(jì)30%至55%的多種微孔活性碳顆粒。3.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾器，其中所述多種辦孔活性碳顆粒是椰殼基活性碳顆粒。4.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾器，其中所述多種活性碳過濾顆粒至少部分地被陽(yáng)離子聚合物涂敷，所述陽(yáng)離子聚合物選自由下列物質(zhì)組成的組聚乙烯胺、聚N-曱基乙烯基胺、聚烯丙基胺、聚烯丙基二曱基胺、聚二烯丙基曱基胺、聚二烯丙基二曱基氯化銨、聚乙烯基氯化吡啶、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚乙烯基咪唑、聚4-氨基曱基苯乙烯、聚4-氨基苯乙烯、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基丙基丙烯酰胺)、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基乙基曱基丙烯酸酯)、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸、DAB-Am和PAMAM樹枝狀聚合物、聚氨基酰胺、聚六亞曱基雙胍、聚二曱胺-環(huán)氧氯丙烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三曱氧基硅烷、N-三曱氧基曱硅烷基丙基-N，N，N-三曱基氯化銨、雙(三曱氧基曱硅烷基丙基)胺、脫乙酰殼多糖、接枝淀粉、曱基氯對(duì)聚乙烯亞胺烷基化的產(chǎn)物、環(huán)氧氯丙烷與聚氨基酰胺的烷基化產(chǎn)物、具有陽(yáng)離子單體二曱氨基乙基丙烯酸酯曱基氯(AETAC)、二甲氨基乙基曱基丙烯酸酯曱基氯(METAC)、丙烯酰胺基丙基三曱基氯化銨(APTAC)、曱基丙烯酰胺基丙基三曱基氯化銨(MAPTAC)、二烯丙基二曱基氯化銨(DADMAC)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、紫羅烯、硅烷、以及它們的混合物。5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾器，其中所述陽(yáng)離子聚合物選自由下列物質(zhì)組成的組聚氨基酰胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二曱基氯化銨、聚二曱基胺-環(huán)氧氯丙烷、聚六亞曱基雙胍、聚2-(2-乙氧基)-乙氧基乙基氯化胍。6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾器，其中所述微孔活性碳過濾顆粒、所述中孔活性碳過濾顆?；騼烧叩闹辽僖徊糠直汇y或含銀材料涂敷。7.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過濾器，所述過濾器還包含至少一種其它材料，所述其它材料選自由下列材料組成的組活性碳粉、活性碳粒、活性碳纖維、沸石、活性氧化鋁、活性氧化鎂、硅藻土、活性二氧化硅、水滑石、玻璃、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、乙烯馬來酸酐共聚物纖維、砂粒、粘土、以及它們的混合物。8.如權(quán)利要求7所述的過濾器，其中所述其它材料的至少一部分被一種物質(zhì)所涂敷，所述物質(zhì)選自由下列物質(zhì)組成的組銀、含銀材料、陽(yáng)離子聚合物、以及它們的混合物。9.一種過濾材料，特征在于按重量計(jì)25°/。至75%的多種微孔活性碳顆粒和按重量計(jì)25%至75%的多種中孔活性碳過濾顆粒。10.如權(quán)利要求9所述的過濾材料，其中多種微孔活性碳顆粒是椰殼基活性碳顆粒，并且其中多種所述活性碳過濾顆粒至少部分地被陽(yáng)離子聚合物涂敷，所述陽(yáng)離子聚合物選自由下列物質(zhì)組成的組聚乙烯胺、聚N-曱基乙烯基胺、聚烯丙基胺、聚烯丙基二曱基胺、聚二烯丙基曱基胺、聚二烯丙基二曱基氯化銨、聚乙烯基氯化吡咬、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚乙烯基咪唑、聚4-氨基曱基苯乙烯、聚4-氨基苯乙烯、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基丙基丙烯酰胺)、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二曱基氨基乙基曱基丙烯酸酯)、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸、DAB-Am和PAMAM樹枝狀聚合物、聚氨基酰胺、聚六亞曱基雙胍、聚二曱胺-環(huán)氧氯丙烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三曱氧基硅烷、N-三曱氧基曱硅烷基丙基-N,N,N-三曱基氯化銨、雙(三曱氧基曱硅烷基丙基)胺、脫乙酰殼多糖、接枝淀粉、曱基氯對(duì)聚乙烯亞胺烷基化的產(chǎn)物、環(huán)氧氯丙烷與聚氨基酰胺的烷基化產(chǎn)物、具有陽(yáng)離子單體二曱氨基乙基丙烯酸酯曱基氯(AETAC)、二曱氨基乙基曱基丙烯酸酯曱基氯(METAC)、丙烯酰胺基丙基三曱基氯化銨(APTAC)、曱基丙烯酰胺基丙基三曱基氯化銨(MAPTAC)、二烯丙基二曱基氯化銨(DA畫AC)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、紫羅烯、硅烷、以及它們的混合物。全文摘要提供了一種用于提供或處理可飲用水的過濾器和過濾材料。所述過濾器包括具備進(jìn)口和出口的外殼以及安放在外殼內(nèi)的過濾材料。所述過濾材料至少部分地由多種中孔和微孔活性炭顆粒構(gòu)成。優(yōu)選地，至少一些所述中孔活性炭過濾顆粒被陽(yáng)離子聚合物涂敷，并且甚至更優(yōu)選地至少一些所述顆粒被陽(yáng)離子聚合物以及銀或含銀材料涂敷。還提供了包括過濾器的套件，以及涉及減少、殺滅或去除細(xì)菌、病毒、微生物和TTHM的信息。文檔編號(hào)B01J20/20GK101160169SQ200680011127公開日2008年4月9日申請(qǐng)日期2006年4月6日優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日發(fā)明者麗貝卡·A·盧赫特,凱瑟琳·L·K·費(fèi)依,吉列爾莫·馬蒂亞斯·維達(dá)爾,季米特里斯·揚(yáng)尼斯·科利亞斯,安德魯·托馬斯·皮爾克斯,托馬斯·J·哈姆林,羅伯特·E·阿瑟爾,羅伯特·安德魯·戈韋爾納,讓尼娜·麗貝卡·巴赫,赫曼·帕特爾,邁克爾·多諾萬(wàn)·米切爾申請(qǐng)人:Pur水純化產(chǎn)品公司;庫(kù)諾公司