本发明专利技术公开了一种用于去除饮用水中溴酸盐的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：a)将包含活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的原料混合，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为：80～300∶100～400∶60～250∶50～150；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。制备的过滤介质对水中溴酸盐的去除率高，适用于受其污染的饮用水，免除溴酸盐对人体产生的伤害，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溴酸盐的去除率为95％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种去除饮用水中溴酸盐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
水体中普遍含有浓度不等的溴化物，溴化物本身对人体的危害比较小，但是在饮用水采用臭氧或氯化消毒过程中会产生致癌与致遗传毒性物质溴酸盐。溴酸盐的毒性比氯酸盐更强，可引发高铁血红蛋白血症、肾脏障碍，并会导致肾癌，在国际上被定为2B级潜在致癌物。欧盟和美国水质标准规定Br03_最大污染浓度为10 μ g/L，中国疾控中心的专家在2006年对超市中瓶装矿泉水溴酸盐含量的检测发现12种矿泉水中溴酸盐检出浓度为 0. 89 μ g/L 48. 2 μ g/L,经过其它抽检有的竟高达98. 24 μ g/L。饮用水源中的溴化物在水厂常规的处理工艺中很难被去除，大部分会进入供水管网，Br03_主要是含溴化物源水在臭氧氧化工艺和氯化过程中形成的，且大多数瓶装、筒装矿泉水厂都采用臭氧消毒工艺，因此饮用水中的溴酸盐目前已引起人们极大关注。常规的水处理工艺和生物法对于去除溴酸盐没有效果；一般的吸附法效果也不理想；反渗透成本较高，需要大量的电能和水，使用麻烦，浓缩液难以处理，易产生二次污染。
技术实现思路
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溴酸盐的去除率高，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。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案一种用于去除饮用水中溴酸盐的过滤介质的制备方法，包括如下步骤a)将包含活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的原料混合，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为80 300 100 400 60 250 50 150 ；b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。作为优选，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为100 200 200 350 100 200 80 120。压制压力为0. 4MPa 1. OMPa，烧结温度为200°C 300°C，烧结时间为120分钟 150分钟，烧结后冷却至40°C 60°C脱模。在此制作过程中，在专利技术人很多次的试验之后， 得出在烧结温度范围在200°C 300°C内制作出的过滤介质，过滤效果更好。活性炭是一种多孔性炭吸附剂，它具有如蜂窝状丰富的孔隙结构、巨大的比表面积、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。根据原料来源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活性炭，如各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡胶、废塑料等制成的活性炭。优选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。作为优选，活性炭选用粒径为74 μ m 104 μ m的还原改性活性炭粉。还原改性主要是使活性炭表面在适当温度下通过还原剂对表面官能团进行还原改性，提高含氧碱性基团的相对含量，酸性官能团含量减少，增加了活性炭表面的碱性，增强了活性炭的阴离子交换能力，提高了活性炭对溴酸盐的吸附能力。还原改性的手段主要有通过吐或队等惰性气体对活性炭进行高温处理或使用氨水对活性炭进行浸渍处理，去除活性炭表面的大部分酸性基团。所述超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选的粒径为 89μπι 104μπι。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士50万)、Μ-ΙΙ型(分子量为250士50万)、Μ_ΙΙΙ 型(分子量为350士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，可以起到吸附水中溴酸盐的作用。天然锰钾矿晶体具有表面吸附、氧化还原、离子交换、孔道效应和纳米效应等良好的环境属性，[MnO6]八面体是其基本的骨架单元，沿结晶C轴方向的[MnO6]共棱组成双链， 链间又以共角顶氧的方式相连形成2X2—维孔道结构，其孔道内可容纳半径较大的一价和二价阳离子(Ba2+、Pb2+、K+、Na+等)及H2O,孔径为0. 46nm。这种由活性Mn-O八面体构建的良好孔道，极其类似于四面体分子筛沸石的晶体结构中由惰性Si-O四面体构建的良好孔道，因此锰钾矿具有典型的活性八面体分子筛功能。天然锰钾矿中含有变价的Mn4+和Mn2+离子，具有良好的氧化还原性，如将有机污染物苯酚完全氧化为CO2和H2O,也可以将毒性较大的Cr6+还原为毒性较小的Cr3+。本专利技术利用天然锰钾矿的还原性使其与水中的溴酸盐发生还原化学反应以去除，优选粒径为74μπι 104 μ m。天然锰钾矿与活性炭的结合使得溴酸盐的去除效果更好。本专利技术所述发孔剂是一类易分解产生大量气体而引起发孔作用的物质，其中偶氮类化合物、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、磺酰腈类化合物、草酸等是其典型的代表。作为优选，发孔剂为偶氮二甲酰胺、食品级碳酸氢铵、草酸中的至少一种。其中，食品级碳酸氢铵也称食用级碳酸氢铵，与工业级碳酸氢铵相区别。虽然工业级碳酸氢铵也有发孔的作用，但是它可能会含有对健康有害的杂质，不宜用作饮用水过滤介质的生产原料。本专利技术对于上述制备方法中步骤a)中所用的几种原料进行了较为详尽的描述， 在这几种原料的协同加合作用下，水中的溴酸盐可以被充分吸附。在本专利技术中，对于混合步骤，可以认为任何不会显著改变粉体粒径和粒度分布的低剪切混合器或搅拌器都是适用的，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定，但以避免扬起粉尘为宜。混合后的粉体填装入预先设计好的模具中，通过加压将其压实，压力一般不大于 2MPa，且与所用模具的材质相适应；模具可以由铝、铸铁、钢或任何适当的能承受相应压力和温度的材料制造。可以在模具内表面涂敷脱模剂，可选用硅氧烷油或任何其他的几乎不会吸附到过滤介质上的市售脱模剂，也可以使用脱模纸。本专利技术还提供了以下技术方案一种由上述过滤介质构成的去除饮用水中溴酸盐的滤芯。本专利技术还提供了以下技术方案一种净水装置，包括上述的过滤介质或者滤芯。本专利技术还提供了一种包括上述净水装置的饮水机。相对于现有技术，本专利技术的优点在于制备的过滤介质对水中溴酸盐的去除率高， 适用于受其污染的饮用水，免除溴酸盐对人体产生的伤害，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溴酸盐的去除率为93%以上。具体实施例方式为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1 (1)将活性炭在700°C下经H2吹扫3h，然后冷却至室温，粉碎至74 μ m 104 μ m， 称取所制的还原改性活性炭粉IOOg ；(2)称取超高分子量聚乙烯粉150g，所述超高分子量聚乙烯为北京东方石油化工有限公司助剂二厂的M-II型产品，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于去除饮用水中溴酸盐的过滤介质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：ａ）将包含活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的原料混合，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为：８０～３００∶１００～４００∶６０～２５０∶５０～１５０；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】
1.一种用于去除饮用水中溴酸盐的过滤介质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤a)将包含活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的原料混合，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为80 300 100 400 60 250 50 150 ；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，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、天然锰钾矿粉和发孔剂的重量比为100 200 200 ；350 100 200 80 120。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭粉为粒径为74μm 104 μ m的还原改...
【专利技术属性】
技术研发人员：周奇迪，栾云堂，
申请(专利权)人：奇迪电器集团有限公司，
类型：发明
国别省市：97
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