一种新型的净水器滤芯制造技术

本发明专利技术公开一种新型的净水器滤芯，包括壳体，壳体内从上到下设有4层超滤膜，第一层超滤膜与第二层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑I层，第二层超滤膜与第三层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑EDTA层，第三层超滤膜与第四层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑H层，所述纳米钻石烯‑I层、纳米钻石烯‑EDTA层和纳米钻石烯‑H层中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为(1‑2):(2‑3):(4‑5 )。本发明专利技术对阴离子有机物、有害重金属、CODmn和DOC的去除率达95%以上，纳米钻石烯‑H对水中的大分子物质、碱性物质有很好的去除效果，纳米钻石烯‑EDTA可与重金属离子结合成为螯合物，下层的纳米钻石烯‑I有较强的杀菌消毒能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种净水设备，具体涉及一种新型的净水器滤芯。
技术介绍
水是生命之源，没有水就没有生命，但是水中往往存在有各种杂质，且易受污染。一般城市自来水是符合用水标准的，但自来水进入供水系统后，由于供水网管存在老化、锈蚀、渗漏等现象，不可避免地会产生铁锈，并滋长微生物，带入潜在的各种有害物质，造成自来水的二次污染。生活中，尽管将水煮沸可以去除部分细菌和微生物，但依然会存在有氯化物、亚硝酸等有害物质和重金属，此类有害物质降低了水的活性及含氧量，长期饮用存在安全隐患，危及人类健康。因此，家用净水器应运而生，作为家庭用水的终端处理器，通过简单的操作即可有效去除水中的有害物质，现有的净水器处理原理可分为两类，一是化学处理，其是利用化学原理进行水质处理，常用的有离子交换树脂和KDF(铜锌合金)；二是物理过滤，即通过膜的过滤精度进行水质处理，常用的有反渗透(RO膜)技术和超滤膜(UF膜)技术，或通过活性炭等过滤。净水器中关键的过滤部件是滤芯，现有的滤芯不足之处在于：采用电解絮凝材料的，会导致水中氯离子增加；采用聚丙烯醇多孔滤膜作过滤介质的，无法去除水体色度、CODmm、DOC等；采用活性炭的，可有效消除水中的异色和异味，但不能有效去除水中的细菌等有害物质；采用PP滤芯的，过滤精度不高，仅适用于水的初步过滤。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种新型的净水器滤芯。基于上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种新型的净水器滤芯，包括壳体，壳体内从上到下设有4层超滤膜，第一层超滤膜与第二层超滤膜之间设有纳米钻石烯-I层，第二层超滤膜与第三层超滤膜之间设有纳米钻石烯-EDTA层，第三层超滤膜与第四层超滤膜之间设有纳米钻石烯-H层，所述纳米钻石烯-I层、纳米钻石烯-EDTA层和纳米钻石烯-H层中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为(1-2):(2-3):(4-5)。所述纳米钻石烯经活化处理，活化处理的具体步骤为：a超声波碱洗：将纳米钻石烯加入浓度为5%-15%的氢氧化钠溶液中，于35-50℃下超声碱洗并搅拌；超声的频率50-60KHz，搅拌的速度为50-70rpm，碱洗的时间为20-40min；b超声波清洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入去离子水中超声清洗，超声频率为50-60KHz，同时以45-50rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为20-30min，反复清洗直至上层清液pH=7；c酸洗活化：于20-30℃下，将清洗过的纳米钻石烯放入浓度为15%-20%的硫酸溶液中酸洗活化，同时以50-60rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为10～15min；d超声波水洗：将酸洗活化后的纳米钻石烯放入去离子水中以50～70KHz的超声频率超声波水洗，并以50～70rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为20～30min，反复清洗直至上层清液pH=7；e烘干、冷却即可。所述纳米钻石烯-H的制备方法：在氢气氛围下，于800~1000℃下将纳米钻石烯加热30~60min即得。所述纳米钻石烯-I的制备方法：将纳米钻石烯置于饱和I2-KI溶液中浸渍6~8h，然后用去离子水反复水洗后，于45~65℃下干燥即得。所述纳米钻石烯-EDTA的制备方法：将纳米钻石烯置于0.05mol/dm3EDTA溶液中浸泡8~10h，然后用去离子水洗，反复清洗直至上清清液pH=5，于45~65℃下干燥即得。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、纳米钻石烯具有粒度细、表面活性高、比表面积大的优点，且为层状片结构，层与层之间碳原子通过sp2杂化碳键连接，形成一定的储存空间，能够吸附大量有害物质，纳米钻石烯是由纯C元素组成，过滤时不产生其他有害物质，绿色环保、无污染、使用寿命长；2、本专利技术的滤芯能有效去除水中有机物、有害重金属离子，对阴离子有机物、有害重金属、CODmn和DOC的去除率达95%以上，纳米钻石烯经处理后，纳米钻石烯-H对水中的大分子物质、碱性物质有很好的去除效果，纳米钻石烯-EDTA可与重金属离子结合成为螯合物，下层的纳米钻石烯-I有较强的杀菌消毒能力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式实施例1一种新型的净水器滤芯，如图1所示，包括壳体5，壳体5内从上到下设有4层孔径为40nm的超滤膜，第一层超滤膜1-1与第二层超滤膜1-2之间设有纳米钻石烯-I层2，第二层超滤膜1-2与第三层超滤膜1-3之间设有纳米钻石烯-EDTA层3，第三层超滤膜1-3与第四层超滤膜1-4之间设有纳米钻石烯-H层4，所述纳米钻石烯-I层2、纳米钻石烯-EDTA层3和纳米钻石烯-H层4中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为1:2:5。所述纳米钻石烯先经活化处理，活化处理的具体步骤为：a超声波碱洗：将纳米钻石烯加入浓度为5%-15%的氢氧化钠溶液中，于35-50℃下超声碱洗并搅拌；超声的频率50-60KHz，搅拌的速度为50-70rpm，碱洗的时间为20-40min；b超声波清洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入去离子水中超声清洗，超声频率为50-60KHz，同时以45-50rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为20-30min，反复清洗直至上层清液pH=7；c酸洗活化：于20-30℃下，将清洗过的纳米钻石烯放入浓度为15%-20%的硫酸溶液中酸洗活化，同时以50-60rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为10～15min；d超声波水洗：将酸洗活化后的纳米钻石烯放入去离子水中以50～70KHz的超声频率超声波水洗，并以50～70rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为20～30min，反复清洗直至上层清液pH=7；e阶梯式烘干，升温速率为2℃/min，第一阶段于常温条件下升温至30℃，恒温保温30min；然后升温至100℃，恒温保温30min；升温至120℃，恒温保温60min；升温至200℃，恒温保温1h，自然冷却，即可。所述纳米钻石烯-H的制备方法：在氢气氛围下，于800~1000℃下将活化处理后的纳米钻石烯加热30~60min即得。所述纳米钻石烯-I的制备方法：将活化处理后的纳米钻石烯置于饱和I2-KI溶液中浸渍6~8h，然后用去离子水反复水洗，至洗出的水无色后，于45~65℃下干燥即得。所述纳米钻石烯-EDTA的制备方法：将活化处理后的纳米钻石烯置于0.05mol/dm3EDTA溶液中浸泡8~10h，然后用去离子水洗，反复清洗直至上清清液pH=5，于45~65℃下干燥即得。实施例2一种新型的净水器滤芯，如图1所示，包括壳体5，壳体5内从上到下设有4层孔径为40nm的超滤膜，第一层超滤膜1-1与第二层超滤膜1-2之间设有纳米钻石烯-I层2，第二层超滤膜1-2与第三层超滤膜1-3之间设有纳米钻石烯-EDTA层3，第三层超滤膜1-3与第四层超滤膜1-4之间设有纳米钻石烯-H层4，所述纳米钻石烯-I层2、纳米钻石烯-EDTA层3和纳米钻石烯-H层4中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为2:3:4。纳米钻石烯的活化处理、纳米钻石烯-H、纳米钻石烯-I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的净水器滤芯，其特征在于，包括壳体，壳体内从上到下设有4层超滤膜，第一层超滤膜与第二层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑I层，第二层超滤膜与第三层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑EDTA层，第三层超滤膜与第四层超滤膜之间设有纳米钻石烯‑H层，所述纳米钻石烯‑I层、纳米钻石烯‑EDTA层和纳米钻石烯‑H层中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为(1‑2):(2‑3):(4‑5 )。

【技术特征摘要】
1.一种新型的净水器滤芯，其特征在于，包括壳体，壳体内从上到下设有4层超滤膜，第一层超滤膜与第二层超滤膜之间设有纳米钻石烯-I层，第二层超滤膜与第三层超滤膜之间设有纳米钻石烯-EDTA层，第三层超滤膜与第四层超滤膜之间设有纳米钻石烯-H层，所述纳米钻石烯-I层、纳米钻石烯-EDTA层和纳米钻石烯-H层中的纳米钻石烯由粒度为50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯组成，50nm、200nm、250nm的纳米钻石烯的用量比例为(1-2):(2-3):(4-5)。2.如权利要求1所述的新型的净水器滤芯，其特征在于，所述纳米钻石烯经活化处理，活化处理的具体步骤为：a超声波碱洗：将纳米钻石烯加入浓度为5%-15%的氢氧化钠溶液中，于35-50℃下超声碱洗并搅拌；超声的频率50-60KHz，搅拌的速度为50-70rpm，碱洗的时间为20-40min；b超声波清洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入去离子水中超声清洗，超声频率为50-60KHz，同时以45-50rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为20-30min，反复清洗直至上层清液pH=7；c酸洗活...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭留希，赵清国，杨晋中，刘永奇，王聪，武艳强，李盟，尹维召，文炯，穆小娜，
申请(专利权)人：郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41