專利名稱：一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)濾芯，特別涉及一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，屬于水凈化處理技術領域。
背景技術：
硼是人體和動植物所必需的基礎營養(yǎng)元素，硼作為營養(yǎng)元素能促進碳水化合物的運輸和代謝、促進半纖維及其有關細胞壁物質(zhì)的合成、促進細胞伸長和細胞分裂、促進葉綠體結(jié)構(gòu)和基粒形成，但長期使用硼含量過高的飲用水也會對人體產(chǎn)生危害，例如長時間和硼接觸會引發(fā)人體神經(jīng)系統(tǒng)和生育系統(tǒng)疾病，植物長期灌溉硼含量過高的水，會引起植物葉子變黃，果實腐爛，最后達到物種滅亡。因此，硼含量過高的飲用水的危害已經(jīng)成為環(huán)境科學所關注的問題，世界衛(wèi)生組織制定了硼在飲用水中的標準不得高于0. ;3mg/L，灌溉水中的硼不得高于1. Omg/L。硼在水環(huán)境中主要以硼酸的形式存在，由于硼的存在形成了一種弱酸環(huán)境，因此很難用常規(guī)的方法去除。目前比較成熟的除硼方法有共沉淀法、吸附法、卒取法、反滲透分離法、離子交換樹脂法等。Garcfa-Soto等研究了用鎂氧化物吸附硼的機制，對吸附過程進行模擬，試驗證明該法在去除硼的同時可去除一些金屬陽離子，但僅在中-高硼濃度(50 500mg/L)時有效，且鎂氧化物是不可循環(huán)使用的；萃取法對提取硼具有選擇性好、雜質(zhì)分離徹底、硼回收率高的優(yōu)勢，但是影響硼萃取率的因素較多，而且有機溶劑部分溶于水會造成試劑的浪費和環(huán)境污染，不適合飲用水中硼的去除；反滲透法只能去除水中40% 56%的硼，去除后的硼含量在0. 5 2. 5mg/L，完全不符合飲用水的標準。離子交換樹脂法是一種常用的除硼方法，具有技術成熟，操作簡單，除硼效率高的優(yōu)點，但其交換容量和機械強度都較低，且價格昂貴，難以廣泛應用。為克服上述不足，本發(fā)明提供了一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法， 該發(fā)明方法不僅凈化了飲用水，還免除了超標硼對人體產(chǎn)生的危害，特別適合家庭終端飲用水處理；而且具有原材料易得，方法簡單，成本低，見效快等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在現(xiàn)有新型飲用水中存在一定低濃度硼的情況下，針對現(xiàn)有技術投資大、運行費用高，去除率低等問題而設計開發(fā)的結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明在于提供一種使用方便、無二次污染、除硼效率高的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，該結(jié)構(gòu)濾芯成本低，制作簡單。。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)
一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 900萬 1100萬分子量的聚丙烯 14% 19% 100目的蒙脫石 70%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑1^-5%115目的硅粉 8% 20%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 2 % 5 %。
優(yōu)選，一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 920萬 1050萬分子量的聚丙烯 15% 18% 100目的蒙脫石 43% 65% 酚醛-氯丁橡膠膠黏劑1^-5%115目的硅粉 10% 19% N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 3 % 6 %。更優(yōu)選，一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 930萬 1000萬分子量的聚丙烯 16%100目的蒙脫石 58%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑3%115目的硅粉 18%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 5 %。所述的聚丙烯的分子量是900萬 1100萬。本發(fā)明一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟
按配方質(zhì)量百分比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在150 300°C 下經(jīng)燒結(jié)80 160分鐘后成型，晾至30 60°C后脫模，即得到具有規(guī)定孔徑和孔隙率的多孔蜂窩狀構(gòu)造濾芯；將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為40% 50%的有機醇與 50% 60%的有機溶劑混合而成的溶劑中，浸泡15 30min即可。所述的有機醇是異戊醇、異辛醇、2-乙基-1，3-已二醇、2- 丁基-2-乙基_1，3_已二醇中的一種或兩種。所述的有機溶劑是磺化煤油。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)通過該方法的應用，可使飲用水中硼濃度低于國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》，改善了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)；
(2)該結(jié)構(gòu)濾芯不僅凈化了飲用水，還免除了飲用水超標硼對人體產(chǎn)生的危害作用；
(3)該方法原材料易得，操作簡單、處理性能穩(wěn)定高效、運行費用低廉，非常適合家庭終端飲用水處理；
(4)該結(jié)構(gòu)濾芯對飲用水中硼的去除率在99.9%以上。
具體實施例方式為能進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實例對上述的技術方案做進一步的闡述和說明。實例1
按占質(zhì)量百分比各配方如下
950萬分子量的聚丙烯 16%100目的蒙脫石 58%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑 3%115目的硅粉 18%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 5% 其制備方法如下
按配方質(zhì)量比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在180°C下燒結(jié)120 分鐘后，晾至45°C后脫模，即成為多孔的蜂窩狀構(gòu)造濾芯；再將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為45%的異戊醇與55%的磺化煤油混合而成的溶劑中，浸泡20min即得到濾芯1。實例2按占質(zhì)量百分比各配方如下
920萬分子量的聚丙烯 15%100目的蒙脫石 59%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑 3%115目的硅粉 17%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 6% 其制備方法如下
按配方質(zhì)量比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在210°C下燒結(jié)140 分鐘后，晾至60°C后脫模，即成為多孔的蜂窩狀構(gòu)造濾芯；再將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為42%的異辛醇與58%的磺化煤油混合而成的溶劑中，浸泡23min即得到濾芯2。實例3
按占質(zhì)量百分比各配方如下
1020萬分子量的聚丙烯 19%100目的蒙脫石 50%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑 5%115目的硅粉 20%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 6% 其制備方法如下
按配方質(zhì)量比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在250°C下燒結(jié)110 分鐘后，晾至50°C后脫模，即成為多孔的蜂窩狀構(gòu)造濾芯；再將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為40%的2-乙基-1，3-已二醇與55%的磺化煤油混合而成的溶劑中，浸泡 15min即得到濾芯3。實例 4
按占質(zhì)量百分比各配方如下
1100萬分子量的聚丙烯 14%100目的蒙脫石 70%
酚醛-氯丁橡膠膠黏劑 2%115目的硅粉 11%
N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 3% 其制備方法如下
按配方質(zhì)量比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在180°C下燒結(jié)120 分鐘后，晾至45°C后脫模，即成為多孔的蜂窩狀構(gòu)造濾芯；再將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為45%的2- 丁基-2-乙基-1，3-已二醇與55%的磺化煤油混合而成的溶劑中，浸泡20min即得到濾芯4。實例 5
取實例1-4所制備而成的具有規(guī)定孔徑和孔隙率的蜂窩狀濾芯1、2、3、4，內(nèi)襯兩層無紡布，外包兩層無紡布，再在外層裹上聚丙烯多孔網(wǎng)，濾芯兩端粘結(jié)上連接端蓋，放置于不銹鋼或塑料殼體內(nèi)，用于處理飲用水，經(jīng)檢測，該結(jié)構(gòu)濾芯對飲用水中硼的去除率為99%以上(如表1所示)，非常適合家庭終端飲用水處理的需要。表1為使用濾芯處理前后的水，測試方法采用GB/T5750 — 2006 單位ug /L
權(quán)利要求
1.一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 900萬 1100萬分子量的聚丙烯 14% 19% 100目的蒙脫石 70% 酚醛-氯丁橡膠膠黏劑 1^-5% 115目的硅粉 8% 20% N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 2 % 5 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成920萬 1050萬分子量的聚丙烯 15% 18% 100目的蒙脫石 43% 65% 酚醛-氯丁橡膠膠黏劑1^-5%115目的硅粉 10% 19%N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 3 % 6 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成930萬 1000萬分子量的聚丙烯 16%100目的蒙脫石 58%酚醛-氯丁橡膠膠黏劑3%115目的硅粉 18%N-N- 二甲基-N-N- 二亞對苯二甲酰胺 5 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯的制備方法，其包特征在于按配方質(zhì)量百分比取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在150 300°C下經(jīng)燒結(jié)后成型，晾至30 60°C后脫模，即成為多孔的具有規(guī)定孔徑和孔隙率的蜂窩狀構(gòu)造濾芯，將煅燒而成的結(jié)構(gòu)濾芯加入到質(zhì)量百分比為40% 50%的有機醇與50% 60%的有機溶劑混合而成的溶劑中，浸泡15 30min即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯的制備方法，其特征在于 所述的有機醇是異戊醇、異辛醇、2-乙基-1，3-已二醇、2- 丁基-2-乙基-1，3-已二醇中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯的制備方法，其特征在于 所述的有機溶劑是磺化煤油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)濾芯，特別涉及一種去除飲用水中硼的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，屬于水凈化處理技術領域。本發(fā)明的濾芯在制備過程中按原配方的質(zhì)量百分比稱取各原料，混合攪拌均勻之后，置入蜂窩狀模具中，在高溫下經(jīng)燒結(jié)后成型，晾涼后脫模，即得到具有規(guī)定孔徑、孔隙率的多孔蜂窩狀構(gòu)造濾芯。本發(fā)明結(jié)構(gòu)濾芯在凈化飲用水的同時，免除飲用水中超標硼對人體產(chǎn)生危害的作用，非常適合家庭終端飲用水處理。經(jīng)檢測，該結(jié)構(gòu)濾芯對飲用水中硼的去除率在99.9％以上。
文檔編號C02F1/00GK102475995SQ20111031937
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者雷思宇, 雷春生, 龍海燕 申請人:常州亞環(huán)環(huán)保科技有限公司