用于去除水中硝酸盐的过滤介质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于去除水中硝酸盐的过滤介质及其制备方法以及由该过滤介质制成的滤芯，包括以下步骤：将混合物置于模压器中模压，然后在150～280℃下烧结30～80分钟，冷却、脱模后得到过滤介质，所述混合物包括100～400重量份的超高分子量聚乙烯、100～180重量份的活性炭、50～200重量份的海泡石、15～60重量份的发孔剂和200～350重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒。本发明专利技术采用的超高分子量聚乙烯、活性炭、海泡石和表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒均对硝酸盐有很强的吸附作用，因此，在上述原料的协同加合作用下，利用本发明专利技术提供的过滤介质制备得到的滤芯可以有效去除待处理水中的硝酸盐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理
，更具体地说，涉及一种以及由该过滤介质制成的滤芯。
技术介绍
硝酸盐是一种在水中高度溶解的物质，其本身对人体没有很大的危害，然而，硝酸盐摄入人体后会被还原成亚硝酸盐。由于亚硝酸盐是强氧化剂，其会与血液中的血红蛋白反应，使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，从而影响血液对氧的输送能力。此外， 亚硝酸盐在胃中会与氨氮等结合形成亚硝胺和亚硝酰胺等强致癌物质。因此，美国国家环保局规定，饮用水中硝酸盐最高浓度不得超过10mg/L ；欧盟规定其不得超过11. 3mg/L。中国环境与发展国际合作委员会的中外专家近年来多次提出，中国普遍存在滥用化肥和农药的现象，由此所造成的氮污染已经严重危害到环境质量和人体健康。大量调研结果表明，在肝癌、胃癌、食管癌的高发地区，人们多是饮用污染较严重的河、渠、沟、溪、池、 塘等地表水和含硝酸盐含量超标的地下井水，例如，我国胃癌死亡率最高的福建长乐市的 81%的井水硝酸盐含量超标；我国的河南省林县、河北省涉县、江苏省启东县、广西武鸣县、 广东阳山县等地的地下井水均存在不同程度的超标。此外，其他国家氮污染影响人类健康的情况也普遍存在。例如，南美洲智利由于采用硝石作化肥，污染环境，因而其境内胃癌发生率较高；哥伦比亚胃癌高发区的井水中硝酸盐浓度超标；日本胃癌高发区的井水中硝酸盐浓度较高。目前，常规的水处理方法包括反渗透法、生物反硝化法和化学反硝化法等。由于硝酸盐在水中高度溶解且十分稳定，因此常规的水处理方法很难将其去除，同时，上述报道的水处理方法均存在过程繁琐，不易操作等缺点。由于采用滤芯对待处理水进行处理具有过程简单、易操作等优点，因此，本专利技术人考虑，提供一种以及由该过滤介质制成的滤芯，该滤芯可以有效去除水中的硝酸盐。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种以及由该过滤介质制成的滤芯，该滤芯可以有效去除水中的硝酸盐。本专利技术提供一种用于去除水中硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤将混合物置于模压器中模压，然后在150 280°C下烧结30 80分钟，冷却、脱模后得到过滤介质，所述混合物包括100 400重量份的超高分子量聚乙烯、100 180重量份的活性炭、50 200重量份的海泡石、15 60重量份的发孔剂和200 350重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为200万 650 万。优选的，所述烧结温度为180 210°C，烧结时间为45 60分钟。优选的，所述海泡石的粒度为100 160目。优选的，所述表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒的粒径为80 400 μ m。优选的，所述表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒的铁含量为5 20wt%。优选的，所述羟基氧化铁的平均厚度为10 40 μ m。优选的，所述混合物按照以下方法制备将50 200重量份的海泡石经盐酸活化后，与100 400重量份的超高分子量聚乙烯、100 180重量份的活性炭、15 60重量份的发孔剂和200 350重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒混合，得到混合物。优选的，所述混合物还包括50 150重量份的电气石和50 150重量份的膨润土。相应的，本专利技术还提供一种由上述技术方案制备的用于去除水中硝酸盐的过滤介质。相应的，本专利技术还提供一种由上述过滤介质构成的用于去除水中硝酸盐的滤芯。本专利技术提供一种以及由该过滤介质制成的滤芯，该方法包括以下步骤将混合物置于模压器中模压，然后在150 280°C下烧结30 80分钟，冷却、脱模后得到过滤介质，所述混合物包括100 400重量份的超高分子量聚乙烯、100 180重量份的活性炭、50 200重量份的海泡石、15 60重量份的发孔剂和200 350重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为200万 650万。由于本专利技术采用的超高分子量聚乙烯、活性炭、海泡石和表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒均对硝酸盐有很强的吸附作用，因此，在上述原料的协同加合作用下，利用本专利技术提供的过滤介质制备得到的滤芯可以有效去除待处理水中的硝酸盐。实验结果表明，本专利技术提供的滤芯对硝酸盐的去除率在95%以上。具体实施例方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种过滤介质的制备方法，包括以下步骤将混合物置于模压器中模压，然后在150 280°C下烧结30 80分钟，冷却、脱模后得到过滤介质，所述混合物包括100 400重量份的超高分子量聚乙烯、100 180重量份的活性炭、50 200重量份的海泡石、15 60重量份的发孔剂和200 350重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为200万 650 万。其中，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的密度优选为0. 936 0. 964g/cm3 ；其热变形温度优选为85°C ；熔点优选为130 136°C，更优选为132 135°C，此外，超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)耐磨性良好。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯的重均分子量优选为250万 500万，更优选为300万 450万，最优选为350万 450万。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯优选为粉末状，其粒径优选为100 220 μ m,更优选为120 200 μ m,最优选为130 150 μ m。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯具有粘结和形成过滤介质骨架、孔腔的作用。与低分子量聚乙烯相比，超高分子量聚乙烯具有强大的静电吸附作用，可以吸附细微、超细微的颗粒，本专利技术中该超高分子量聚乙烯可以吸附硝酸盐颗粒。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯可以采用国内生产厂家生产的超高分子量聚乙烯，例如，北京东方石油化工有限公司助剂二厂生产的M- III和M- IV等规格的产品。本专利技术采用的活性炭一般按如下方法制备将植物如泥炭、木炭、木头、椰果壳和石油等制备的炭通过在含氧化气的蒸汽中高温热解活化，再经过无机酸洗清洗并烘干。所述活性炭具有无臭、无味、无砂性的特性，不溶于任何溶剂，其相对密度约为1. 9 2. 1，表观相对密度约为0. 08 0. 45。活性炭对各种气体有选择性的吸附能力，对有机色素和含氮碱等具有高容量吸附能力，更重要的是，活性炭对待处理水中的硝酸盐具有较强的吸附能力。本专利技术优选采用医用活性炭，其作为国家相关药检标准的产品，杂质含量更低，吸附效果更好。本专利技术采用的活性炭具有丰富的孔隙结构，其表面积优选为1000m2/g以上，更优选为1100 2000m2/g，最优选为1250 1450m2/g。所述活性炭的粒径优选为50 160 微米，更优选为60 150微米，最优选为70 140微米。海泡石(meerschaum)是一种珍贵的多孔矿物，主要成分为含水硅酸镁 (Magnesium Silica)，是自然界中最具渗透性的物质之一。海泡石具有极强的吸附、脱色和分散等性能，亦有极高的热稳定性，耐高温性可达1500 1700°C。本专利技术采用的海泡石的粒度优选为100 160目，更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于去除水中硝酸盐的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：将混合物置于模压器中模压，然后在１５０～２８０℃下烧结３０～８０分钟，冷却、脱模后得到过滤介质，所述混合物包括１００～４００重量份的超高分子量聚乙烯、１００～１８０重量份的活性炭、５０～２００重量份的海泡石、１５～６０重量份的发孔剂和２００～３５０重量份的表面涂覆有羟基氧化铁的石灰石颗粒，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为２００万～６５０万。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周奇迪，栾云堂，
申请(专利权)人：周奇迪，
类型：发明
国别省市：97