專利名稱：一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，涉及飲用水中苯的去除，屬于飲用水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
苯是一種致癌物質(zhì)，對人體和水生生物均有不同程度的毒性；人在短時(shí)間內(nèi)吸入高溶度的苯可出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉作用，輕者有頭暈、頭痛、惡心、胸悶、乏力、意識模糊， 嚴(yán)重者可致昏迷以致呼吸、循環(huán)衰竭而死亡；當(dāng)苯含量達(dá)到一定濃度時(shí)，人可出現(xiàn)頭痛、失眠、精神萎靡、記憶力減退等神經(jīng)衰弱樣癥候群；苯化合物已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為強(qiáng)烈致癌物質(zhì)；國家對飲用水中苯的含量作了限制，其限值為0. 01mg/L。目前，去除飲用水中苯的常用方法是吸附法，常用的吸附劑是活性炭，但由于活性炭價(jià)格高，再生困難，回收利用率低，使其應(yīng)用受到限制；還有冷凝法除苯，其基本原理是利用不同液態(tài)物質(zhì)在不同溫度和壓力下的蒸氣壓不同，通過調(diào)節(jié)溫度和壓力使苯達(dá)到飽和從而發(fā)生凝結(jié)作用，從而除掉了飲用水中的苯，使飲用水得以凈化；除此之外，去除飲用水中的苯還有生物凈化法，其主要處理工藝有生物滴濾池、生物濾池、生物洗滌塔等，但此方法對成分復(fù)雜的含苯水體，去除苯的效果較差；對于上述各種方法，雖然都能去除飲用水中含有的一部分的苯，但有的方法添加物難以再生，有的方法去除效率一般，綜合起來看均不太完善，飲用水中苯的去除方法還有一定的提升空間。因此，尋求廉價(jià)、高效，并且能再生循環(huán)使用的吸附材料作為去除飲用水中苯的必備物質(zhì)是目前研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有的活性炭吸附劑價(jià)格高，再生困難，回收利用率低等問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明在于提供一種使用簡單實(shí)用、原料可循環(huán)利用、無污染的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，該結(jié)構(gòu)濾芯制作成本低，原料易得，用于去除飲用水中苯時(shí)，去除率極高。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6% 14% 180目膨潤土 50% 85% 活化劑9% 15% 偶氮二甲酸異丙酯4% 12% 優(yōu)選，一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8% 12% 180目膨潤土 60% 80% 活化劑11% 13% 偶氮二甲酸異丙酯6% 10% 更優(yōu)選，一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成 1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%
活化劑12% 偶氮二甲酸異丙酯8%。
所述的聚氯乙烯具有較大的多分散性，顏色為微黃色，使用1400萬 1500萬分子量為優(yōu)。所述的膨潤土選180目。所述的活化劑為硫酸、亞硫酸、硫化鈉、硫酸銅、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸鉛、碳酸鈉、氫氧化鈉、鉛鹽、鋇鹽中的一種或兩種，優(yōu)選硫化鈉。本發(fā)明一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟
按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120°C 180°C下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為12(Γ240分鐘；再將活化后混合物與聚氯乙烯混合，添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；將上述混合物裝入柱狀模具中，在320°C、00°C下進(jìn)行燒結(jié)，約21(Γ300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mnT5mm、孔隙率30% 40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯；使用時(shí)， 把本發(fā)明在固定架上垂直放置，包兩層無紡布，再將聚丙烯多孔網(wǎng)包裹在其外層，讓所需凈化飲用水由下而上流入即可。本發(fā)明的有益效果
1.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)濾芯所采用原料偶氮二甲酸異丙酯，使對飲用水中苯的去除具有較強(qiáng)選擇性；
2.本發(fā)明對飲用水中苯的去除率相當(dāng)之高，可達(dá)99%以上，且無二次污染。
具體實(shí)施例方式實(shí)例1
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%
硫化鈉12% 偶氮二甲酸異丙酯8% 其制備方法如下
用活化劑硫化鈉將膨潤土在120°C條件下進(jìn)行活化，時(shí)間為220分鐘；然后在一定直徑的有機(jī)玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在390°C下進(jìn)行燒結(jié)，290分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm、孔隙率30%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實(shí)例2
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6%180目膨潤土 80%
碳酸鈉10%偶氮二甲酸異丙酯4%
其制備方法如下
用活化劑碳酸鈉將膨潤土在120°C條件下進(jìn)行活化，時(shí)間為210分鐘；然后在一定直徑的有機(jī)玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在380°C下進(jìn)行燒結(jié)，280分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑4mm、孔隙率40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實(shí)例3
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯14%180目膨潤土 59%氫氧化鈉15%偶氮二甲酸異丙酯12%
其制備方法如下
用活化劑氫氧化鈉將膨潤土在120°C條件下進(jìn)行活化，時(shí)間為200分鐘；然后在一定直徑的有機(jī)玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在370°C下進(jìn)行燒結(jié)，270分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑5mm、 孔隙率35%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實(shí)例 4
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯12%180目膨潤土 69%
亞硫酸13%偶氮二甲酸異丙酯6%
其制備方法如下
用活化劑亞硫酸將膨潤土在120°C條件下進(jìn)行活化，時(shí)間為190分鐘；然后在一定直徑的有機(jī)玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在360°C下進(jìn)行燒結(jié)，260分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑4mm、孔隙率38%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實(shí)例5
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8%180目膨潤土 69%
硫酸銅13%偶氮二甲酸異丙酯10%
其制備方法如下
用活化劑硫酸銅將膨潤土在120°C條件下進(jìn)行活化，時(shí)間為180分鐘；然后在一定直徑的有機(jī)玻璃柱子中裝入配置好的混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻，在350°C下進(jìn)行燒結(jié)，250分鐘后初步成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm、孔隙率36%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。實(shí)例6
按物質(zhì)質(zhì)量百分比計(jì)
取實(shí)例1 5所得的柱狀的結(jié)構(gòu)濾芯1、2、3、4、5，把本發(fā)明在固定架上垂直放置，包兩層無紡布，再將聚丙烯多孔網(wǎng)包裹在其外層，讓所需凈化飲用水由下而上流入，即可處理飲用水，經(jīng)檢測該濾芯對飲用水中苯的去除效果好，可達(dá)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使用濾芯處理前后飲用水的苯含量，單位mg/L
權(quán)利要求
1.一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其由包括以下質(zhì)量百分比的原料制備而成1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯6% 14% 180目膨潤土 50% 85%活化劑9% 15% 偶氮二甲酸異丙酯4% 12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中苯的結(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1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯8% 12% 180目膨潤土 60% 80%活化劑11% 13% 偶氮二甲酸異丙酯6% 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除飲用水中苯的結(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1400萬 1500萬分子量的聚氯乙烯10%180目膨潤土 70%活化劑12%偶氮二甲酸異丙酯8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯，其特征在于所述的活化劑為硫酸、亞硫酸、硫化鈉、硫酸銅、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸鉛、碳酸鈉、氫氧化鈉、鉛鹽、 鋇鹽中的一種或兩種，優(yōu)選硫化鈉。
5.一種去除飲用水中苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法，其包括以下步驟(1)按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120°C 180°C下進(jìn)行活化， 活化時(shí)間為12(Γ240分鐘；(2)將活化后混合物與聚氯乙烯混合，添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；(3)將上述混合物裝入柱狀模具中，在320°C、00°C下進(jìn)行燒結(jié)，約21(Γ300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mnT5mm、孔隙率30% 40%的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。
全文摘要
本發(fā)明本發(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苯的結(jié)構(gòu)濾芯及其制備方法。本發(fā)明的濾芯在制備過程中先按原料配比稱取一定量的180目膨潤土，加入硫化鈉在120℃~180℃下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為120~240分鐘；然后將活化后混合物與聚氯乙烯混合，再添加一定量的偶氮二甲酸異丙酯混合均勻；將上述混合物裝入柱狀模具中，在320℃~400℃下進(jìn)行燒結(jié)，約210~300分鐘后成型，晾至冷卻脫模，即成為孔徑3mm~5mm、孔隙率30％~40％的柱狀結(jié)構(gòu)濾芯。本發(fā)明不僅凈化了飲用水，也免除了飲用水中超標(biāo)苯對人體產(chǎn)生的危害作用，非常適合家庭終端飲用水處理。經(jīng)檢測，該結(jié)構(gòu)濾芯對飲用水中苯的去除率可達(dá)99.9％以上。
文檔編號C02F101/32GK102463002SQ201110320749
公開日2012年5月23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)明者田晶, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>