專利名稱：多級(jí)水過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及水過(guò)濾器和制備飲用水的方法，并且具體涉及包括活性炭過(guò)濾 器、纖維復(fù)合材料過(guò)濾器、或它們的組合的多級(jí)水過(guò)濾器，所述多級(jí)水過(guò)濾器是可操作的以 除去重金屬和/或病毒以產(chǎn)生飲用水。
背景技術(shù)：
流體污染物，尤其是水中的污染物，可包括多種元素和組成如重金屬(例如鉛)、 微生物(例如細(xì)菌、病毒)、酸(例如腐殖酸)或NSF/ANSI標(biāo)準(zhǔn)第53號(hào)中所列的任何污染 物。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“微生物”、“微生物體”、“微生物劑”和“病原體”可互換使用。如本 文所用，這些術(shù)語(yǔ)是指可具有細(xì)菌、病毒、寄生蟲、原生動(dòng)物和病菌特征的多種微生物。在多 種情況下，在水可飲用之前，必須除去如上所示的這些污染物。例如，在許多醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域 和在某些電子元件的制造過(guò)程中，需要使用高度純凈的水。另外一個(gè)更為普遍的實(shí)例是，在 水可以被飲用，即適于被飲用之前，必須將任何有害污染物從水中除去。雖然在一些工業(yè)/ 市政水處理系統(tǒng)中進(jìn)行了過(guò)濾，但是這些過(guò)濾器可能不適合和/或未達(dá)到適合或用于便于 消費(fèi)者使用的水過(guò)濾應(yīng)用(例如家庭和個(gè)人使用的過(guò)濾應(yīng)用)中所需的移除性能，和/或 以制備飲用水。因此，仍需要具有改善的污染物移除性能的過(guò)濾器。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種水過(guò)濾器。所述水過(guò)濾器包括至少一個(gè) 包含活性炭顆粒的碳過(guò)濾器和至少一個(gè)包含具有介于5nm和IOOnm之間的尺度的陽(yáng)電性金 屬纖維的纖維復(fù)合材料過(guò)濾器，其中所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器被設(shè)置在碳過(guò)濾器的上游、 碳過(guò)濾器的下游、或者同時(shí)設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游和下游。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，水過(guò)濾器可包括包含活性炭顆粒的第一碳過(guò)濾器和設(shè)置在 所述第一碳過(guò)濾器的上游、所述第一碳過(guò)濾器的下游、或其組合的第二碳過(guò)濾器。根據(jù)更多的實(shí)施方案，提供了使用本發(fā)明的過(guò)濾器來(lái)制備飲用水的方法。根據(jù)以 下的詳細(xì)描述結(jié)合圖片將更加徹底地理解由本發(fā)明的實(shí)施方案所提供的這些和附加的目 標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。附圖簡(jiǎn)述當(dāng)結(jié)合此處所附的圖片閱讀時(shí)，可最好地理解以下本發(fā)明具體實(shí)施方案的詳細(xì)描 述。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案包括纖維復(fù)合材料過(guò)濾盤和下游的碳 塊過(guò)濾器的示例性水過(guò)濾器的剖面透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案包括碳過(guò)濾層、纖維復(fù)合材料過(guò)濾層和 沉淀物套的示例性水過(guò)濾器的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案包括碳?jí)K過(guò)濾器和圍繞碳?jí)K過(guò)濾器的 預(yù)過(guò)濾套的示例性水過(guò)濾器的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案包括碳床過(guò)濾器和下游的纖維復(fù)合材 料過(guò)濾器的示例性水過(guò)濾器的剖面圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案安裝在水龍頭上的示例性水過(guò)濾器的 側(cè)視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案安裝在水罐單元中的示例性水過(guò)濾器 的側(cè)視圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，與不具有上游纖維復(fù)合材料過(guò)濾器的 過(guò)濾器相比，如圖1所示的水過(guò)濾器性能的圖解說(shuō)明；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，與不具有上游過(guò)濾器的過(guò)濾器相比， 具有上游碳過(guò)濾器的水過(guò)濾器的性能的圖解說(shuō)明。圖中所描述的實(shí)施方案本質(zhì)上是說(shuō)明性的，并非旨在限制本發(fā)明的權(quán)利要求書所 限定的本發(fā)明。此外，根據(jù)發(fā)明詳述，附圖和本發(fā)明的各個(gè)特征將更加完全明顯并且將被更 全面地理解。發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方案，可包括碳過(guò)濾器并且任選包括附加的 過(guò)濾器，所述附加的過(guò)濾器被設(shè)置在碳過(guò)濾器的上游(下文為“預(yù)過(guò)濾器”)、碳過(guò)濾器的下 游(下文為“后過(guò)濾器”)、或者同時(shí)設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游或下游。所述碳過(guò)濾器可 包含活性炭顆粒，并且任選的預(yù)過(guò)濾器或后過(guò)濾器可各自包含活性碳過(guò)濾器、纖維復(fù)合材 料過(guò)濾器、或它們的組合。下文詳述的活性碳過(guò)濾器或纖維復(fù)合材料過(guò)濾器可單獨(dú)地操作以從液體中除去 污染物如重金屬、腐殖酸、和/或微生物，或者可一前一后地使用以更有效地和/或以更高 的水平除去此類污染物?？蓪⑺鏊^(guò)濾器用于工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用以及個(gè)人消費(fèi)者應(yīng)用(例 如家庭和個(gè)人用途的應(yīng)用)中。所述水過(guò)濾器是可操作的以與本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的各 種設(shè)備、器具或組件一起使用。例如，其可用于冰箱中用于水過(guò)濾，或者如圖6所示的那樣 安裝在流體罐的內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述水過(guò)濾器可如圖5所示的那樣被安裝在 水龍頭上。同時(shí)，不受這些組成的限制，所述碳過(guò)濾器可包含活性炭顆粒并且可包括各種合 適的組成和結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，碳過(guò)濾器2可以是過(guò)濾塊，其包含被壓縮成塊狀結(jié)構(gòu) 的活性炭顆粒或粉末。如本文所用，短語(yǔ)“過(guò)濾塊”旨在指結(jié)合在一起以形成一種結(jié)構(gòu)的過(guò) 濾顆粒混合物，所述結(jié)構(gòu)能夠過(guò)濾流體，例如水、空氣、烴等等。因?yàn)檫@樣的過(guò)濾塊可包含過(guò) 濾顆粒、粘合劑顆粒、以及其它顆粒或纖維以用于除去具體的污染物，如鉛、汞、砷等等。過(guò) 濾塊可具有不同的幾何形狀和流型。許多當(dāng)前成熟的過(guò)濾塊制備方法中的一種是使用歐姆 加熱的單腔壓塑方法。作為另外一種選擇，所述碳過(guò)濾器可包含不具有粘合劑的松散的碳顆粒床。此外， 本發(fā)明的過(guò)濾器還可包括其它過(guò)濾器體系，包括反滲透體系、紫外光體系、臭氧體系、離子 交換體系、電解水體系、以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它水處理體系。同樣，本發(fā)明的過(guò) 濾器可包括包裹在過(guò)濾塊周圍的預(yù)過(guò)濾器以防止過(guò)濾塊被懸浮顆粒堵塞。此外，本發(fā)明的 過(guò)濾器可包括指示體系和/或關(guān)閉體系，以向消費(fèi)者指出過(guò)濾器的剩余壽命/能力，并且在 過(guò)濾器的剩余壽命/能力為零時(shí)關(guān)閉過(guò)濾器。根據(jù)一些示例性實(shí)施方案，碳過(guò)濾器的活性炭顆粒可包含得自多種來(lái)源的碳，例 如木基碳、椰子碳、或它們的組合。本文也考慮其它來(lái)源，例如合適的得自木質(zhì)纖維素的碳。在一些實(shí)施方案中，可能期望使用碳顆粒的混合物以達(dá)到期望的顆粒和孔徑分布。例如，可 將主要是中孔(尺度介于2和50nm之間)的木基碳和主要是微孔(尺度小于2nm)的椰子
碳混合在一起。所述活性炭顆?？梢允俏赐扛驳幕蛲扛驳?。當(dāng)使用涂覆的過(guò)濾顆粒時(shí)，優(yōu)選至少 一部分過(guò)濾顆粒用選自由下列組成的組的物質(zhì)涂覆銀、含銀物質(zhì)、陽(yáng)離子聚合物、以及它 們的混合物。用于本發(fā)明中的優(yōu)選陽(yáng)離子聚合物選自由下列組成的組聚(N-甲基乙烯基 胺)、聚烯丙基胺、聚烯丙基二甲基胺、聚二烯丙基甲基胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚乙 烯基氯化吡啶、聚O-乙烯基吡啶)、聚乙烯基吡啶)、聚乙烯基咪唑、聚(4-氨基甲基 苯乙烯)、聚(4-氨基苯乙烯)、聚乙烯基(丙烯酰胺-共-二甲基氨基丙基丙烯酰胺)、聚 乙烯基(丙烯酰胺-共-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)、聚乙烯亞胺、聚賴氨酸、DAB-Am 和PAMAM樹(shù)狀高分子、聚氨基酰胺、聚六亞甲基雙胍、聚二甲胺-環(huán)氧氯丙烷、氨基丙基三 乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N， N，N-三甲基氯化銨、雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、脫乙酰殼多糖、接枝淀粉、甲基氯對(duì) 聚乙烯亞胺烷基化的產(chǎn)物、用環(huán)氧氯丙烷將聚氨基酰胺烷基化的產(chǎn)物、具有陽(yáng)離子單體的 陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、二甲氨基乙基丙烯酸酯甲基氯(AETAC)、二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯 甲基氯(METAC)、丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨(APTAC)、甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化 銨(MAPTAC)、二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、紫羅烯、硅烷、以及它們的混合物。陽(yáng)離子 聚合物優(yōu)選選自聚氨基酰胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚二甲基 胺-環(huán)氧氯丙烷、聚六亞甲基雙胍、氯化聚-[2-(2-乙氧基)_乙氧基乙基-胍]。此外，所述碳過(guò)濾器可包含有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑、或它們的組合。合適的粘合 劑的一個(gè)實(shí)例是聚乙烯粘合劑。此外，雖然碳?jí)K過(guò)濾器對(duì)于所有類型的流體污染物的除去 是有效的，但是可能期望利用附加的重金屬移除組分。例如，無(wú)定形硅酸鈦(ATS)作為鉛吸 附劑是高效的。本文考慮其它合適的重金屬移除組分。還考慮使用附加組分，如離子交換 樹(shù)脂、附加吸附劑、或它們的組合?？紤]各種組合的量用于碳過(guò)濾器。在具體的實(shí)施方案中，所述碳過(guò)濾器可包含按 重量計(jì)約25%至約49%的椰子碳，按重量計(jì)約35%至約45%的pDADMAC涂覆的木基碳、按 重量計(jì)約10%至約20%的聚乙烯粘合劑，以及按重量計(jì)約2%至約10%的無(wú)定形硅酸鈦。 所述pDADMAC可按重量計(jì)占pDADMAC涂覆的木基碳的約1 %至約4%，或者按重量計(jì)約2%。 所述pDADMAC在混合和碳?jí)K過(guò)濾器2的塊狀物形成之前涂覆到木基碳上。所述涂層可經(jīng)由 噴涂/干燥操作，或者本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟悉的另一種合適的涂覆方法涂覆。所述pDADMAC涂覆的碳是所期望的，因?yàn)槠涞玫礁纳频膹娘嬘盟^(guò)濾微生物。在 一個(gè)示例性實(shí)施方案中，涂覆的木基碳顯示出約0. 5至約0. 7ml/gm的中孔體積和約1至約 1. 5ml/gm的總孔體積。此外，在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，木基碳可包括具有約2至約50nm 孔徑、約30 μ直徑的粒度、以及約1至約1. 6或者約1. 3至約1. 4的跨度的中孔。如本文所 用，術(shù)語(yǔ)“中孔”旨在是指具有介于2nm和50nm之間(或者相當(dāng)于介于2θΑ和500入之間) 的寬度或直徑的顆粒內(nèi)部的孔。如本文所用，短語(yǔ)“中孔體積”是指所有中孔的體積。如本文所用，短語(yǔ)“中值粒度”是指50%總體積的顆粒低于或超過(guò)的顆粒直徑。該 中值粒度被指定為Dv,a5(l。雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知許多方法和機(jī)器可用于將顆粒分成 離散的尺度，但是篩分法是測(cè)定粒度和粒度分布的最容易、最便宜和普通的方法之一。用于測(cè)定顆粒粒度分布的可供選擇的優(yōu)選方法是用光散射。此外，短語(yǔ)“顆?？缍取笔墙o定顆粒 樣本的統(tǒng)計(jì)學(xué)表示，并且可如下計(jì)算。首先，如上所述計(jì)算中值粒度化…。然后用類似的 方法，測(cè)定將顆粒樣本按體積分?jǐn)?shù)在10%分開(kāi)的粒度Dv,ακι，然后測(cè)定將顆粒樣本按體積分 數(shù)在90%分開(kāi)的粒度Dv,a9(1。然后顆?？缍鹊扔?(Dvia9tl-Dviaitl)ZDf在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述碳過(guò)濾器可包含具有小于約50 μ m、小于約 40 μ m、小于約37. 5 μ m、以及小于約35 μ m的中值粒度的活性碳過(guò)濾顆粒。此外，所述過(guò)濾 顆?？删哂屑s1. 8或更小、約1. 5或更小、約1. 4或更小、以及約1. 3或更小的顆?？缍??？扇芜x作為預(yù)過(guò)濾器或后過(guò)濾器存在的纖維復(fù)合材料過(guò)濾器可包含具有介于5nm 和IOOnm之間的尺度的陽(yáng)電性金屬纖維。如下所述，所述陽(yáng)電性金屬纖維可包含鋁組分，所 述鋁組分選自由下列組成的組氧化鋁、氫氧化鋁、勃姆石、或它們的組合。預(yù)期也可使用其 它的陽(yáng)電性金屬纖維。所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器可包括分布在玻璃纖維支架上的氧化鋁，其從而形成基 于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器。在操作中，所述基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器是高度陽(yáng)電性 的。由于該正電荷，所述氧化鋁纖維從流入的流體中吸附并且除去帶負(fù)電的物質(zhì)。構(gòu)造基于 氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器以從流體除去任何類型的帶負(fù)電的污染物，例如重金屬如膠態(tài)的 鉛。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器可從流入的水中除去腐殖酸。例 如，當(dāng)流入的水通過(guò)纖維復(fù)合材料過(guò)濾器時(shí)，該過(guò)濾器從流入的水中除去基本上所有的腐 殖酸。結(jié)果是，由于大量的腐殖酸已從流入的水中除去，因此在纖維復(fù)合材料過(guò)濾器下游的 活性碳過(guò)濾器能夠更有效地除去重金屬和微生物。應(yīng)當(dāng)理解，可更改水過(guò)濾器的構(gòu)型、組成 和結(jié)構(gòu)以調(diào)節(jié)可由纖維復(fù)合材料過(guò)濾器、活性碳過(guò)濾器或它們的組合實(shí)現(xiàn)的腐殖酸、重金 屬、和/或微生物移除量。一種示例性的基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器可從Argonide Corporation商購(gòu)獲 得，并且具有產(chǎn)品名NanoCeram 。NanoCeram 為復(fù)合材料，其包含吸附在玻璃纖維上的具 有小于IOOnm尺度的氧化鋁(例如勃姆石)纖維。可添加纖維素和聚合物纖維以增強(qiáng)介質(zhì) 并增加其柔韌性。所述基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器可以是單獨(dú)的并且與活性碳過(guò)濾器不 同的過(guò)濾器或者與活性碳過(guò)濾器整合在一起。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，可將活性碳過(guò)濾 顆粒植入到基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器中。圖1-4提供了根據(jù)本發(fā)明的各種過(guò)濾結(jié)構(gòu)實(shí)施方案。如圖1所示，過(guò)濾器1可包 括具有碳過(guò)濾器2的外殼5和在碳過(guò)濾器2上游的預(yù)過(guò)濾盤4。雖然圖1的預(yù)過(guò)濾盤可包 括纖維復(fù)合材料(例如基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器)，但預(yù)期預(yù)過(guò)濾盤4可包括其它過(guò) 濾器類型，例如碳基過(guò)濾器。參見(jiàn)圖3，過(guò)濾器1可在碳過(guò)濾器2的上游包括松散的碳顆粒 床8。在可供選擇的實(shí)施方案中，所述預(yù)過(guò)濾器可以是包含碳顆粒和粘合劑的過(guò)濾塊(未 示出)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述預(yù)過(guò)濾器還可包含多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)包含至少一 層纖維復(fù)合材料過(guò)濾器和至少一層碳過(guò)濾器。作為另外一種選擇，水過(guò)濾器1不僅可如圖 1所示的那樣在碳過(guò)濾塊2的上游包括基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器4，而且可包括設(shè)置在 碳過(guò)濾塊2的上游或下游的第二基于氧化鋁的復(fù)合材料過(guò)濾器(未示出)。參見(jiàn)圖2的可供選擇的實(shí)施方案，過(guò)濾器1可包括活性碳過(guò)濾塊2和預(yù)過(guò)濾套14， 所述預(yù)過(guò)濾套14由過(guò)濾復(fù)合材料(例如基于氧化鋁的復(fù)合材料)構(gòu)成并且設(shè)置在碳過(guò)濾 塊2上。像圖1的盤4那樣，圖2的預(yù)過(guò)濾套14還可包括碳基過(guò)濾器作為纖維復(fù)合材料的替代物。當(dāng)考慮各種形狀時(shí)，所述預(yù)過(guò)濾套可以是褶狀過(guò)濾套。還如圖2所示，過(guò)濾器1還可在預(yù)過(guò)濾套14上、例如在預(yù)過(guò)濾套14的外表面上包 括沉淀過(guò)濾套6。還考慮將沉淀套設(shè)置在基于氧化鋁的預(yù)過(guò)濾套14、碳?jí)K過(guò)濾器2或它們 的組合的其它表面上。所述沉淀過(guò)濾套6可包含玻璃介質(zhì)、織物或合適的聚合材料。所述 沉淀過(guò)濾套6可以Lypore 玻璃介質(zhì)由Lydall Corporation生產(chǎn)。在操作中，沉淀套6可 有助于防止過(guò)濾介質(zhì)(例如基于氧化鋁的預(yù)過(guò)濾器4和/或碳?jí)K過(guò)濾器2)受水中的沉淀 物影響。沉淀過(guò)濾套6通過(guò)篩分沉淀物顆粒而運(yùn)行，但預(yù)期其還可利用其中的吸附劑組分。 與圖1的預(yù)過(guò)濾的實(shí)施方案類似，構(gòu)造圖2的水過(guò)濾器1，以在碳?jí)K過(guò)濾器2中過(guò)濾流體之 前過(guò)濾通過(guò)基于氧化鋁的復(fù)合材料預(yù)過(guò)濾套14的流入的液流。像圖2 —樣，圖3涉及預(yù)過(guò)濾器包裹的碳過(guò)濾器，所述碳過(guò)濾器包括碳過(guò)濾塊2和 設(shè)置在碳過(guò)濾塊2上游的過(guò)濾套14 (例如纖維復(fù)合材料過(guò)濾套)。又如圖3所示，過(guò)濾器1 可包括設(shè)置在預(yù)過(guò)濾器14和碳過(guò)濾器2上游的另一個(gè)碳過(guò)濾器8。在一個(gè)示例性實(shí)施方案 中，上游的碳過(guò)濾器8可以是松散的碳顆粒床；然而，本文可考慮碳?jí)K或其它過(guò)濾結(jié)構(gòu)。在 操作中，流入的液流可連續(xù)進(jìn)入碳過(guò)濾器8，然后是預(yù)過(guò)濾套14和碳?jí)K過(guò)濾器2。圖1至3的過(guò)濾器1還可任選包括鄰近過(guò)濾器出口設(shè)置的流量調(diào)節(jié)器(未示出)。 所述流量調(diào)節(jié)器用作流量限制器，其將過(guò)濾器外殼5中的流體流限制在約2L/min至約3L/ min、或約2. 5L/min。通過(guò)限制流量，所述過(guò)濾器確保流體在過(guò)濾器內(nèi)部具有足夠的停留時(shí) 間以用于污染物移除。一種合適的商業(yè)流量調(diào)節(jié)器是由Neoperl GMBH生產(chǎn)的MR03型流量 調(diào)節(jié)器。參見(jiàn)圖4的實(shí)施方案，過(guò)濾器1 (其是用于大水罐或玻璃水瓶實(shí)施方案的重力給料 過(guò)濾器)包括碳過(guò)濾器12 (例如松散的床式碳過(guò)濾器)和下游的纖維復(fù)合材料過(guò)濾器M。 如上所述，考慮使用碳過(guò)濾器代替下游的纖維復(fù)合材料過(guò)濾器。還考慮使用在碳過(guò)濾器12 上游的附加的預(yù)過(guò)濾器，或者在碳過(guò)濾器12下游的附加的后過(guò)濾器(纖維復(fù)合材料過(guò)濾器 M)，或者它們兩者。為了證明如上所述的多級(jí)過(guò)濾器的效果，以下提供了如表1中所列和以下所述的 實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例。以下的實(shí)驗(yàn)性實(shí)施例是說(shuō)明各種預(yù)過(guò)濾器實(shí)施方案的總有機(jī)碳(TOC)移除 量的比較實(shí)施例。表 權(quán)利要求
1.一種水過(guò)濾器，所述水過(guò)濾器包括 至少一個(gè)包含活性炭顆粒的碳過(guò)濾器；和至少一個(gè)包含具有介于5nm和IOOnm之間的尺度的陽(yáng)電性金屬纖維的纖維復(fù)合材料過(guò) 濾器，其中所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器被設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游、所述碳過(guò)濾器的下游、 或者同時(shí)設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游和下游。
2.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述陽(yáng)電性金屬纖維包含鋁組分，所述鋁組分 選自由下列組成的組氧化鋁、氫氧化鋁、勃姆石、或它們的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，所述水過(guò)濾器還包括圍繞所述碳過(guò)濾器、所述纖維 復(fù)合材料過(guò)濾器、或者它們兩者的過(guò)濾器外殼。
4.如權(quán)利要求3所述的水過(guò)濾器，其中所述鋁組分被設(shè)置在玻璃纖維上或者陷入玻璃 纖維中。
5.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器為盤、過(guò)濾套、或它們 的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述過(guò)濾套為褶狀的。
7.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述碳過(guò)濾器為包含粘合劑的壓縮塊。
8.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述碳過(guò)濾器為不具有粘合劑的松散的碳顆粒床。
9.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述活性炭顆粒選自由下列組成的組木基碳、 椰子碳、或它們的組合。
10.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中將所述活性炭顆粒用陽(yáng)離子聚合物涂覆。
11.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述活性炭顆粒具有小于50μ m的中值粒度， 和小于1.8的顆粒跨度。
12.如權(quán)利要求1所述的水過(guò)濾器，其中所述碳過(guò)濾器包含硅酸鈦。
13.一種制備飲用水的方法，所述方法包括 提供如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器；以及通過(guò)將流體流遞送至所述過(guò)濾器以產(chǎn)生飲用水來(lái)制備飲用水。
14.一種水過(guò)濾器，所述水過(guò)濾器包括 包含活性炭顆粒的第一碳過(guò)濾器；和設(shè)置在所述第一碳過(guò)濾器的上游、所述第一碳過(guò)濾器的下游、或其組合的第二碳過(guò)濾ο
15.如權(quán)利要求14所述的水過(guò)濾器，所述水過(guò)濾器還包括纖維復(fù)合材料過(guò)濾器，所述 纖維復(fù)合材料過(guò)濾器被設(shè)置在所述第一碳過(guò)濾器的上游并且包含具有介于5nm和IOOnm之 間的尺度的陽(yáng)電性金屬纖維。
16.如權(quán)利要求14所述的水過(guò)濾器，其中所述第二碳過(guò)濾器為不具有粘合劑的松散的 顆粒床，并且所述第一碳過(guò)濾器是活性碳?jí)K過(guò)濾器。
17.如權(quán)利要求14所述的水過(guò)濾器，其中所述第一碳過(guò)濾器、所述第二碳過(guò)濾器、或者 它們兩者包括涂覆的活性炭顆粒。
18.如權(quán)利要求14所述的水過(guò)濾器，其中所述第二碳過(guò)濾器為盤、過(guò)濾套、或它們的組
19. 一種制備飲用水的方法,所述方法包括提供如權(quán)利要求14所述的過(guò)濾器；以及通過(guò)將流體流遞送至所述過(guò)濾器以產(chǎn)生飲用水來(lái)制備飲用水。
全文摘要
本發(fā)明涉及水過(guò)濾器和過(guò)濾流體例如水以制備處理過(guò)的水(如飲用水)的方法。具體地講，包含活性炭、纖維復(fù)合材料、或它們的組合的水過(guò)濾器，其是可操作的以從流體除去重金屬和/或病毒以制備飲用水。所述水過(guò)濾器可包括至少一個(gè)包含活性炭顆粒的碳過(guò)濾器和至少一個(gè)包含具有介于5nm和100nm之間尺度的陽(yáng)電性金屬纖維的纖維復(fù)合材料過(guò)濾器。所述纖維復(fù)合材料過(guò)濾器可被設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游、所述碳過(guò)濾器的下游、或者同時(shí)設(shè)置在所述碳過(guò)濾器的上游和下游。
文檔編號(hào)C02F1/28GK102083754SQ200980126068
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者加里·?？死? 邁克爾·多諾萬(wàn)·米切爾 申請(qǐng)人:Pur水純化產(chǎn)品公司