用于去除飲用水中硫丹的過(guò)濾介質(zhì)、濾芯以及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種去除飲用水中硫丹的過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法，由該過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成 的濾芯、凈水裝置和飲水機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫丹，有機(jī)化合物，即1，2, 3, 4, 7, 7-六氯雙環(huán)2.2. 1庚-2-烯-5, 6-雙羥甲基亞 硫酸酯。棕色結(jié)晶。硫丹有毒，對(duì)眼和上呼吸道有一過(guò)性刺激作用。對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有損 害。主要用作農(nóng)用殺蟲(chóng)劑。由于其劇毒性、生物蓄積性和內(nèi)分泌干擾素作用，已經(jīng)在50多 個(gè)國(guó)家被禁止使用，包括歐盟、一些亞洲和西非國(guó)家。但它仍然廣泛應(yīng)用于許多其他國(guó)家， 包括印度，巴西和澳大利亞。由于硫丹對(duì)環(huán)境的威脅，2011年包括中國(guó)在內(nèi)的世界127個(gè)國(guó) 家一致同意把劇毒農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑硫丹列入公約禁止的物質(zhì)之中。
[0003] 20世紀(jì)50年代以來(lái)，硫丹作為一種廣譜殺蟲(chóng)劑用在多種農(nóng)作物上。研宄發(fā)現(xiàn)，硫 丹與一些居民、農(nóng)民患先天性身體機(jī)能失調(diào)、有損大腦發(fā)育、智力障礙及死亡有關(guān)，是持久 性有機(jī)污染物。
[0004] 在水體里，硫丹含量很低，會(huì)通過(guò)食物鏈一級(jí)級(jí)的放大上萬(wàn)倍、上百萬(wàn)倍，然后被 人們富集。以同為污染物的DDT為例，它在海水中含量設(shè)為1的話，在人食用的魚(yú)身上，含 量可以放大至83萬(wàn)倍，且DDT要經(jīng)過(guò)38年，含量才會(huì)減少一半。
[0005] 在中國(guó)，從1994年開(kāi)始用硫丹，2004年總用量約為2. 57萬(wàn)噸，每年2300萬(wàn)噸。至 今硫丹被用于棉花、茶、煙草、蘋(píng)果、小麥和梨的種植中。中國(guó)也是全球第二大硫丹生產(chǎn)國(guó)， 僅次于印度，占全球四分之一。
[0006] 2005年，持久性有毒物質(zhì)國(guó)際聯(lián)合研宄中心在141個(gè)中國(guó)地表上樣本檢測(cè)結(jié)果 中，83%含有α -硫丹；96%含有β-硫丹；91%含硫丹硫酸酯，是硫丹最主要的分解產(chǎn)物。
[0007] 在我國(guó)經(jīng)常地表水和引用水中檢測(cè)到硫丹。傳統(tǒng)的水處理工藝對(duì)硫丹的處理效果 不好，不能有效的去除硫丹；生物法、氧化法、催化法、離子交換方法繁瑣；反滲透法使用麻 煩，費(fèi)水費(fèi)電，成本高，排放的濃縮液不易處理，易造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法，該過(guò)濾介 質(zhì)對(duì)飲用水中的硫丹的去除率高，并且方法簡(jiǎn)單。還提供了由這種過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成的濾芯、凈 水裝置以及飲水機(jī)。
[0009] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中硫丹的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟：
[0010] a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā)孔劑混合， 得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā)孔劑的 重量比為 100 ?300:50 ?100:100 ?150:100 ?150:50 ?100 ;
[0011] b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。
[0012] 優(yōu)選的，所述凹凸棒石粉為改性的凹凸棒石粉。
[0013] 優(yōu)選的，還包括重晶石粉，所述重晶石粉與所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、 沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā)孔劑的重量比為50?100:100?300:50?100:100? 150:100 ?150:50 ?100。
[0014] 優(yōu)選的，還包括硅藻土。
[0015] 優(yōu)選的，所述硅藻土與所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸 棒石粉和發(fā)孔劑的重量比為80?150:100?300:50?100:100?150:100?150:50? 100〇
[0016] 本發(fā)明提供了根據(jù)上述權(quán)利要求所述的制備方法得到的用于去除飲用水中硫丹 的過(guò)濾介質(zhì)。
[0017] 本發(fā)明提供了一種濾芯，由上述權(quán)利要求所述的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成。
[0018] 本發(fā)明提供了一種凈水裝置，包括上述權(quán)利要求所述的過(guò)濾介質(zhì)或者上述權(quán)利要 求所述的濾芯。
[0019] 本發(fā)明提供了一種飲水機(jī)，包括上述權(quán)利要求所述的凈水裝置。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了 一種去除飲用水中硫丹的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟：a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒 石粉和發(fā)孔劑混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸 棒石粉和發(fā)孔劑的重量比為100?300:50?100:100?150:100?150:50?100 ;b)將 步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。本發(fā)明在上述原料的協(xié)同作用下，制備得 到的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)水中硫丹的去除率高，方法簡(jiǎn)單，適用于受其污染的飲用水，免除元素硫丹 對(duì)人體產(chǎn)生的傷害，使用簡(jiǎn)便，成本低，另外由于使用的是濾芯，不是粉體，所以無(wú)需后續(xù)處 理，適合家庭終端飲水處理。經(jīng)檢測(cè)該過(guò)濾介質(zhì)對(duì)飲用水中硫丹的去除率在99. 0%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中硫丹的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟：
[0022] a)將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā)孔劑混合， 得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā)孔劑的 重量比為 100 ?300:50 ?100:100 ?150:100 ?150:50 ?100 ;
[0023] b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻。
[0024] 本發(fā)明首先將超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石粉和發(fā) 孔劑混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、沸石分子篩粉、凹凸棒石 粉和發(fā)孔劑的重量比為100?300:50?100:100?150:100?150:50?100 ;優(yōu)選為 110 ?290:60 ?90:110 ?140:110 ?140:60 ?90 ;更優(yōu)選為 120 ?280:65 ?85:115 ? 135:120 ?130:65 ?85。
[0025] 在本發(fā)明中，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量?jī)?yōu)選為100萬(wàn)?700萬(wàn)，更優(yōu)選 為200萬(wàn)?600萬(wàn)，最優(yōu)選為250萬(wàn)?400萬(wàn)。優(yōu)選的粒徑為89 μπι?104 μπι。超高分子量 聚乙烯可從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家得到，如北京東方石油化工有限公司助劑二廠可提供M-I型（分 子量為150±50萬(wàn)）、Μ-ΙΙ型（分子量為250±50萬(wàn)）、Μ-ΙΙΙ型（分子量為350±50萬(wàn)）、 M-IV型（分子量為大于400萬(wàn)）等規(guī)格的產(chǎn)品。超高分子量聚乙烯的一個(gè)作用是粘結(jié)和形 成過(guò)濾介質(zhì)骨架的作用，因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁┑姆肿恿看?，熔融粘度非常高，熔融以后?能流動(dòng)，所以利用超高分子量聚乙烯通過(guò)壓制，燒結(jié)得到的過(guò)濾介質(zhì)，容易形成微孔，可以 起到吸附水中硫丹的作用。
[0026] 在本發(fā)明中，活性炭是一種多孔性物質(zhì)，具有蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)，較大的比表面 積，特異的表面官能團(tuán)、穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，是優(yōu)良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。根 據(jù)原料來(lái)源的不同活性炭?jī)?yōu)選分為木質(zhì)活性炭、礦物質(zhì)原料活性炭和其他原料制成的活性 炭等。其中，所述木質(zhì)活性炭?jī)?yōu)選包括椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭；所述礦物質(zhì)原料 活性炭?jī)?yōu)選包括各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭；其他原料制成的活性炭 優(yōu)選包括廢橡膠、廢塑料制成的活性炭。本發(fā)明優(yōu)選使用以椰殼材質(zhì)為來(lái)源的活性炭，其強(qiáng) 度較高、吸附性能好，更優(yōu)選為以椰殼材質(zhì)為來(lái)源的醫(yī)用活性炭。在本發(fā)明中，所述活性炭 的比表面積優(yōu)選不低于500m 2/g，更優(yōu)選不低于1000m2/g?；钚蕴靠梢愿咝У奈剿械挠?機(jī)物、尤其是醫(yī)用活性炭，作為用過(guò)國(guó)家相關(guān)藥品監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，雜質(zhì)含量低，表面積更 大，吸附效果也更好，并且選用醫(yī)用活性炭可以保證過(guò)濾介質(zhì)直接用于飲用水的處理。
[0027] 在本發(fā)明中，分子篩是一種結(jié)晶型的鋁硅酸鹽，具有晶體的結(jié)構(gòu)和特征，表面為固 體骨架，內(nèi)部孔穴可起到吸附分子的作用?？籽ㄖg有孔道互相連接，分子有孔道經(jīng)過(guò)。分 子篩粉通過(guò)對(duì)物質(zhì)的范德華力的物理吸附，其晶孔內(nèi)部有很強(qiáng)的極性和庫(kù)倫場(chǎng)，對(duì)極性分 子和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。并且分子篩的孔徑分布非常均一，只有分子直徑 小于孔穴直徑的物質(zhì)