用于去除水中铝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铝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200～400重量份的超高分子量聚乙烯、200～400重量份的活性炭、20～80重量份的NaY型分子筛、10～50重量份的发孔剂、80～200重量份的二氧化钛和30～100重量份的硫酸钙混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为350万～800万；将混合物置于模压器中模压，然后在150～250℃下烧结30～100分钟，冷却、脱模后得到过滤介质。本发明专利技术中超高分子量聚乙烯、活性炭、NaY型分子筛、二氧化钛和硫酸钙均对铝有很强的吸附作用，利用该过滤介质制备得到的滤芯可以有效去除待处理水中的铝。

【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
铝是一种活泼金属，人体内铝摄取过多将使体内残铝含量明显提高，从而导致铝性贫血、铝性营养不良、脱发、大脑痴呆等疾病，另外，铝对中枢神经系统的不良影响非常显著，过量铝的摄取是导致帕金森综合症的重要因素。并且，铝可以在人体内蓄积、富集，达到相应浓度后便会抑制机体对钙的吸收，导致严重的缺钙，进而引起体内一系列相关的功能酶失活。目前，铝主要是通过食物和饮用水进入人体内，因此，控制饮用水中铝含量是控制铝过量摄取的重要途径之一。美国、英国、德国、日本和前苏联等国家早在20世纪60、70年代就制定了饮用水中铝的浓度标准，我国也于2000年制定了饮用水中铝的浓度标准。但是，相关调查研究显示，我国东北地区饮用水中铝含量超标现象严重，超标率为91 %，其他地区铝的超标率为15%。导致饮用水中铝含量过高的因素主要包括以下方面地表中的铝含量高是导致供水管网中铝含量过高的重要因素，例如我国酸雨酸性地区水中铝的浓度达到40mg/L，导致管网中残铝的浓度明显高于我国其他地区；此外，在水处理过程中，价格低廉的混凝剂铝盐的广泛施用也是使得不少国家的自来水都面临着不同程度的出厂水以及供水管网中铝含量超标的重要因素之一。通过对藻类、鱼类、植物等的测试可知，单体态的铝比聚合态的铝毒性强，无机态的铝比有机态的铝毒性强。由于供水网中的铝主要以无机态铝的形式存在， 毒性较强，因此，去除水中的铝具有重要的意义。为了去除水中的铝，常规的水处理方法包括反渗透法、膜气提法、离子交换法等。 但是，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铝。
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铝。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种用于去除水中铝的过滤介质的制备方法，包括以下步骤将200 400重量份的超高分子量聚乙烯、200 400重量份的活性炭、20 80重量份的NaY型分子筛、10 50重量份的发孔剂、80 200重量份的二氧化钛和30 100重量份的硫酸钙混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为350万 800万；将所述混合物置于模压器中模压，然后在150 250°C下烧结30 100分钟，冷却、脱模后得到过滤介质。优选的，所述活性炭为碘值为800 1300毫克的医用活性炭。优选的，所述NaY型分子筛的孔径为1 2nm。优选的，所述二氧化钛的粒径为5 500nm。优选的，所述二氧化钛的粒径为50 300nm。优选的，所述混合物还包括10 50重量份的单层碳纳米管。优选的，所述高分子量聚乙烯为250 400重量份；活性炭为200 350重量份； NaY型分子筛为30 80重量份；发孔剂为10 40重量份；二氧化钛为120 180重量份； 硫酸钙为30 80重量份。优选的，所述高分子量聚乙烯为300 400重量份；活性炭为200 300重量份； NaY型分子筛为30 60重量份；发孔剂为10 30重量份；二氧化钛为150 180重量份； 硫酸钙为30 60重量份。本专利技术还提供一种上述制备方法制备的用于去除水中铝的过滤介质。本专利技术还提供一种上述过滤介质构成的用于去除水中铝的滤芯。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200 400重量份的超高分子量聚乙烯、200 400重量份的活性炭、20 80重量份的NaY型分子筛、10 50重量份的发孔剂、80 200重量份的二氧化钛和30 100重量份的硫酸钙混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为350万 800万；将混合物置于模压器中模压，然后在150 250°C下烧结30 100分钟，冷却、脱模后得到过滤介质。由于本专利技术采用的超高分子量聚乙烯、活性炭、NaY 型分子筛、二氧化钛和硫酸钙均对铝有很强的吸附作用，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铝。实验结果表明，本专利技术提供的滤芯对铝的去除率在90 %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用于去除水中铝的过滤介质的制备方法，包括以下步骤将200 400重量份的超高分子量聚乙烯、200 400重量份的活性炭、20 80重量份的NaY型分子筛、10 50重量份的发孔剂、80 200重量份的二氧化钛和30 100重量份的硫酸钙混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为350万 800万；将所述混合物置于模压器中模压，然后在150 250°C下烧结30 100分钟，冷却、脱模后得到过滤介质。在本专利技术中，所述超高分子量聚乙烯(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，所述超高分子量聚乙烯(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400万 600万，更优选为450万 550万。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100 250 μ m,更优选为120 200 μ m,最优选为120 160 μ m。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯起到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。本专利技术采用的超高分子量聚乙烯可以为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产品等。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。所述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，所述活性炭对待处理水中的铝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1200 1300m2/g，所述活性炭的粒度优选为40 100目，更优选为40 80目，最优选为70 80目。所述活性炭的碘值优选为800 1300毫克，更优选为900 1200毫克， 最优选为1000 1200毫克。本专利技术采用上述碘值的活性炭对水中的铝具有更好的吸附作用，并且，活性炭的碘值越高，其对铝的吸附能力越强。NaY型分子筛是一种带有Y型结构的钠盐的碱金属硅铝酸盐，分子筛具有由SiO4 和AlO4四面体结构单元组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于去除水中铝的过滤介质的制备方法，包括以下步骤：将２００～４００重量份的超高分子量聚乙烯、２００～４００重量份的活性炭、２０～８０重量份的ＮａＹ型分子筛、１０～５０重量份的发孔剂、８０～２００重量份的二氧化钛和３０～１００重量份的硫酸钙混合，得到混合物，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为３５０万～８００万；将所述混合物置于模压器中模压，然后在１５０～２５０℃下烧结３０～１００分钟，冷却、脱模后得到过滤介质。

【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