用于去除饮用水中放射性铀的过滤介质、滤芯以及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。本发明专利技术在上述原料的协同作用下，制备得到的过滤介质对水中铀的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除放射性元素铀对人体产生的伤害，成本低，另外由于使用的是滤芯，不是粉体，所以无需后续处理，适合家庭终端饮水处理。经检测该过滤介质对饮用水中铀的去除率在97.6％以上。

【技术实现步骤摘要】
用于去除饮用水中放射性铀的过滤介质、滤芯以及制备方法
本专利技术涉及一种去除饮用水中放射性元素铀的过滤介质及其制备方法，由该过滤介质构成的滤芯、净水装置和饮水机。
技术介绍
2011年，中国工程院与中国环保部在发布的“中国环境宏观战略研究报告”中指出，全国有近2000个放射源丢失或失控，存在安全隐患。2013年6月国土资源部、中国地质调查局在全国多目标区域地球化学调查项目中也指出，部分成分明显存在放射性异常。同时，2013年8月日本共同社称东京电力公司表示自来水中含有放射性物质。战争、核试验、核企业排放的放射性废水及冲刷放射性污染物的地面径流，会造成附近水域的放射性污染，具体的说，包括核电站正常运作时期放射性废物的例行排放及发生意外事故的泄漏；核武器设备试验测试；铀的加工和铀矿冶金企业等产生的大量含有放射性铀的废水；矿藏及河川水中放射性铀的超标等；这些高含量的有毒有害物质半衰期长、不容易降解、很多还渗漏到地下水中，随水迁移，对人体和环境造成重大的危害。放射性核素可被生物富集，使某些动物、植物，特别是一些水生生物体内放射性核素的浓度比环境中的增高许多倍。环境中的放射性核素还会通过多种途径进入人体，使人受到放射性伤害，如头痛、头晕、食欲下降、睡眠障碍、出现肿瘤、白血病、遗传障碍等。1998年，世界卫生组织(WHO)调查发现，海湾战争中美国对伊拉克使用贫铀弹轰炸，贫化铀严重损害人体健康，使区域内白血病患者人数剧增，孕妇流产率比1989年增加3倍，肿瘤发病率增加7倍，肺癌死亡的人增加5倍。2003年美国再次对伊拉克使用含铀的武器，致使伊拉克的死胎、畸形儿和患癌症者越来越多。铀在地表水源中的限制浓度为0.05mg/L，而我国一些矿区，如有色金属矿、铀矿山的采矿、冶炼、加工等区域，废水排放中铀含量高于一般普通河流一千多倍。还有一些天然的放射性物质也会引发水体污染，导致水库水、地表水和地下水中放射性指标严重超标。常规的水处理工艺对放射性核素的处理效果不好，不能有效的去除铀；离子交换方法繁琐，置换饱和后的冲洗水难以处理；萃取法和蒸馏法耗能较大且过程繁琐；反渗透法使用麻烦，费水费电，成本高，排放的浓缩液不易处理，易造成二次污染；而沉淀法同样会出现处理难的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术解决的技术问题是提供一种过滤介质及其制备方法，该过滤介质对饮用水中的铀的去除率高，并且方法简单。还提供了由这种过滤介质构成的滤芯、净水装置以及饮水机。本专利技术提供了一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。优选的，还包括麦饭石粉，所述麦饭石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～250:100～300:50～100:100～200:100～200。优选的，所述麦饭石粉为经过锰改性的麦饭石粉。优选的，还包括沸石粉。优选的，所述沸石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为80～150:100～300:50～100:100～200:100～200。优选的，还包括水滑石粉。本专利技术提供了根据上述权利要求中任一项所述的制备方法得到的用于去除饮用水中放射性铀的过滤介质。本专利技术提供了一种滤芯，由上述权利要求所述的过滤介质构成。本专利技术提供了一种净水装置，包括上述权利要求所述的过滤介质或者上述权利要求所述的滤芯。本专利技术还提供了一种饮水机，包括上述权利要求所述的净水装置。与现有技术相比，本专利技术提供了一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。本专利技术在上述原料的协同作用下，制备得到的过滤介质对水中铀的去除率高，方法简单，适用于受其污染的饮用水，免除放射性元素铀对人体产生的伤害，使用简便，成本低，另外由于使用的是滤芯，不是粉体，所以无需后续处理，适合家庭终端饮水处理。经检测该过滤介质对饮用水中铀的去除率在97.6％以上。具体实施方式一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。本专利技术首先将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉、混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；优选为130～280:70～90:120～180:120～180；更优选为150～250:75～85:140～160:140～160。在本专利技术中，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量优选为100万～700万，更优选为200万～600万，最优选为250万～400万。优选的粒径为89μm～104μm。超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化工有限公司助剂二厂可提供M-I型(分子量为150±50万)、M-II型(分子量为250±50万)、M-III型(分子量为350±50万)、M-IV型(分子量为大于400万)等规格的产品。超高分子量聚乙烯的一个作用是粘结和形成过滤介质骨架的作用，因为超高分子量聚乙烯的分子量大，熔融粘度非常高，熔融以后不能流动，所以利用超高分子量聚乙烯通过压制，烧结得到的过滤介质，容易形成微孔，可以起到吸附水中铀的作用。在本专利技术中，活性炭是一种多孔性物质，具有蜂窝状的孔隙结构，较大的比表面积，特异的表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。根据原料来源的不同活性炭优选分为木质活性炭、矿物质原料活性炭和其他原料制成的活性炭等。其中，所述木质活性炭优选包括椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭；所述矿物质原料活性炭优选包括各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其他原料制成的活性炭优选包括废橡胶、废塑料制成的活性炭。本专利技术优选使用以椰壳材质为来源的活性炭，其强度较高、吸附性能好，更优选为以椰壳材质为来源的医用活性炭。在本专利技术中，所述活性炭的比表面积优选不低于500m2/g，更优选不低于1000m2/g。活性炭可以高效的吸附水中的有机物、尤其是医用活性炭，作为用过国家相关药品监督标准的产品，杂质含量低，表面积更大，吸附效果也更好，并且选用医用活性炭可以保证过滤介质直接用于饮用水的处理。在本专利技术中，所述凹凸棒石为单斜晶系，其理想化学式为为Mg5(H20)4[Si4O10]2(OH)2，化学成分理论值为MgO23.83％、SiO256.96％、H2O19.21％；自然界中的凹凸棒石常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。

【技术特征摘要】
1.一种去除饮用水放射性铀的过滤介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～300:50～100:100～200:100～200；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制、烧结、冷却。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中还包括麦饭石粉，所述麦饭石粉与所述超高分子量聚乙烯粉、活性炭粉、零价铁粉、凹凸棒石粉的重量比为100～250:100～300:50～100:100～200:100～200。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述麦饭石粉为经过锰改性的麦饭石粉。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，栾仁堂，
申请(专利权)人：潘峰，
类型：发明
国别省市：广东;44