用于去除飲用水中四環(huán)素類抗生素的過濾介質(zhì)、濾芯以及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種去除飲用水中四環(huán)素類抗生素的過濾介質(zhì)及其制備方法，由該過 濾介質(zhì)構(gòu)成的濾忍、凈水裝置和飲水機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在世界各國的人群中，四環(huán)素耐藥基因的數(shù)量都是最多的。長(zhǎng)期W來，四環(huán)素類抗 生素在動(dòng)物中的使用率顯著高于其他抗生素。大量使用四環(huán)素的人，最終排出體外的四環(huán) 素占攝入量的65%~75%。僅僅在美國，每年被醫(yī)院導(dǎo)排放到下水道的藥品可達(dá)到數(shù)百萬 公斤。至少4600萬美國人正在服用各種藥物，從抗癌藤藥到性激素。運(yùn)些物質(zhì)最終都會(huì)進(jìn) 入水體。
[0003] 四環(huán)素屬于廣譜抗生素，其作為抗菌劑和生長(zhǎng)因子被廣泛地應(yīng)用在藥物治療與畜 牧禽，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等。每天都有大量的四環(huán)素類物質(zhì)通過人體及動(dòng)物排泄、地表徑流進(jìn)入環(huán) 境水體中。許多研究表明，四環(huán)素類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，其牢固的四環(huán)結(jié)構(gòu)在多種氧化過 程中難得被打開，對(duì)它表觀的去除也僅僅是靠氧化脫除掉連接在它四環(huán)主結(jié)構(gòu)W外的一些 易被氧化的官能團(tuán)，其主體結(jié)構(gòu)在降解的過程中并沒有被破壞。如使用臭氧直接對(duì)四環(huán)素 進(jìn)行氧化，四環(huán)素類可W完全去除，但四環(huán)素溶液中的T0C只去除了 5%，并生成了比四環(huán) 素更毒的中間產(chǎn)物，它的主結(jié)構(gòu)糞酪沒有受到破壞。
[0004] 傳統(tǒng)的水處理工藝對(duì)四環(huán)素類抗生素的處理效果不好，不能有效的去除，其在環(huán) 境水體中不斷蓄積，將會(huì)危害生態(tài)系統(tǒng)的安全，使細(xì)菌的抗藥性增強(qiáng)，間接危害人體的安 全。臭氧，UV等氧化技術(shù)對(duì)四環(huán)素類有去除效果，但使用繁瑣，一次氧化就需要數(shù)小時(shí)的時(shí) 間，不適合家庭終端使用；反滲透法使用麻煩，費(fèi)水費(fèi)電，成本高，排放的濃縮液不易處理， 易造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種過濾介質(zhì)及其制備方法，該過濾介 質(zhì)對(duì)飲用水中的四環(huán)素類抗生素的去除率高，并且方法簡(jiǎn)單。還提供了由運(yùn)種過濾介質(zhì)構(gòu) 成的濾忍、凈水裝置W及飲水機(jī)。
[0006] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中四環(huán)素類抗生素的過濾介質(zhì)的制備方法，其特征 在于，包括W下步驟：
[0007] a)將超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑混合，得到混合物， 所述超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑的重量比為200~300:50~ 150:50 ~150:50 ~100 ;
[0008] b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻；
[0009] 所述壓制壓力為0. 4MPa~IMpa;所述燒結(jié)溫度為200°C~240°C;所述燒結(jié)時(shí)間 為90~150min;所述冷卻溫度為40°C~60°C。
[0010] 優(yōu)選的，所述賠燒水滑石粉的賠燒溫度為400°c~500°C，所述賠燒時(shí)間為2~4h。 W11] 優(yōu)選的，所述水滑石粉的目數(shù)為140~160目。
[0012] 優(yōu)選的，還包括砂粒，所述砂粒與超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉 和發(fā)孔劑的重量比為100~150:200~300:50~150:50~150:50~100。
[0013] 優(yōu)選的，還包括賠燒化2〇3粉末。
[0014] 優(yōu)選的，所述賠燒化2〇3粉末與所述超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石 粉和發(fā)孔劑的重量比為50~100:200~300:50~100:50~100:100~200:50~100。
[0015] 本發(fā)明提供了根據(jù)上述權(quán)利要求所述的制備方法得到的用于去除飲用水中四環(huán) 素類抗生素的過濾介質(zhì)。
[0016] 本發(fā)明提供了一種濾忍，由上述權(quán)利要求所述的過濾介質(zhì)構(gòu)成。
[0017] 本發(fā)明提供了一種凈水裝置，包括上述權(quán)利要求所述的過濾介質(zhì)或者上述權(quán)利要 求所述的濾忍。
[0018] 本發(fā)明提供了一種飲水機(jī)，包括上述權(quán)利要求所述的凈水裝置。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種去除飲用水中四環(huán)素類抗生素的過濾介質(zhì)的 制備方法，包括W下步驟：a)將超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑混 合，得到混合物，所述超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑的重量比為 200~300:50~150:50~150:50~100 ;b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、 冷卻；所述壓制壓力為0. 4MPa~IMpa;所述燒結(jié)溫度為200°C~240°C;所述燒結(jié)時(shí)間為 90~150min;所述冷卻溫度為40°C~60°C。本發(fā)明在上述原料協(xié)同作用下，配合特定的燒 結(jié)溫度、壓力和冷卻溫度，制備得到的過濾介質(zhì)對(duì)水中四環(huán)素類抗生素的去除率高，方法簡(jiǎn) 單，適用于受其污染的飲用水，免除四環(huán)素類抗生素對(duì)人體產(chǎn)生的傷害，使用簡(jiǎn)便，成本低， 另外由于使用的是濾忍，不是粉體，所W無需后續(xù)處理，適合家庭終端飲水處理。經(jīng)檢測(cè)該 過濾介質(zhì)對(duì)飲用水中四環(huán)素類抗生素的去除率在98. 0%W上。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明提供了一種去除飲用水中四環(huán)素類抗生素的過濾介質(zhì)的制備方法，其特征 在于，包括W下步驟：
[0021] a)將超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑混合，得到混合物， 所述超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑的重量比為200~300:50~ 150:50 ~150:50 ~100 ; 陽0巧b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制、燒結(jié)、冷卻； 陽〇2引所述壓制壓力為0. 4MPa~IMpa;所述燒結(jié)溫度為200°C~240°C;所述燒結(jié)時(shí)間 為90~150min;所述冷卻溫度為40°C~60°C。
[0024] 本發(fā)明首先將超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑混合，得到 混合物，所述超高分子量聚乙締粉、活性炭粉、賠燒水滑石粉和發(fā)孔劑的重量比為200~ 300:50 ~150:50 ~150:50 ~100 ;優(yōu)選為 210 ~290:60 ~140:60 ~140:60 ~90 ;更優(yōu) 選為 220 ~280:65 ~130:65 ~130:65 ~85。
[00巧]在本發(fā)明中，所述超高分子量聚乙締的重均分子量?jī)?yōu)選為100萬~700萬，更優(yōu)選 為200萬~600萬，最優(yōu)選為250萬~400萬。超高分子量聚乙締可從國內(nèi)生產(chǎn)廠家得到， 如北京東方石油化工有限公司助劑二廠可提供M-I型（分子量為150+50萬型（分 子量為250+50萬）、M-III型（分子量為350+50萬）、M-IV型（分子量為大于400萬） 等規(guī)格的產(chǎn)品。超高分子量聚乙締的一個(gè)作用是粘結(jié)和形成過濾介質(zhì)骨架的作用，因?yàn)槌?高分子量聚乙締的分子量大，烙融粘度非常高，烙融W后不能流動(dòng)，所W利用超高分子量聚 乙締通過壓制，燒結(jié)得到的過濾介質(zhì)，容易形成微孔，可W起到吸附水中四環(huán)素類抗生素的 作用。本發(fā)明優(yōu)選采用粒徑為74~89μm的超高分子量聚乙締。
[0026] 在本發(fā)明中，活性炭是一種多孔性物質(zhì)，具有蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)，較大的比表面 積，特異的表面官能團(tuán)、穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，是優(yōu)良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。根 據(jù)原料來源的不同活性炭?jī)?yōu)選分為木質(zhì)活性炭、礦物質(zhì)原料活性炭和其他原料制成的活性 炭等。其中，所述木質(zhì)活性炭?jī)?yōu)選包括挪殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭；所述礦物質(zhì)原料 活性炭?jī)?yōu)選包括各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭；其他原料制成的活性炭 優(yōu)選包括廢橡膠、廢塑料制成的活性炭。本發(fā)明優(yōu)選使用W挪殼材質(zhì)為來源的活性炭，其強(qiáng) 度較高、吸附性能好，更優(yōu)選為W挪殼材質(zhì)為來源的醫(yī)用活性炭。在本發(fā)明中，所述活性炭 的比表面積優(yōu)選不低于500m7g，更優(yōu)選不低于lOOOmVg?；钚蕴靠蒞高效的吸附水中的有 機(jī)物、尤其是醫(yī)用活性炭，作為用過國家相關(guān)藥品監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，雜質(zhì)含量低，表面積更 大，吸附效果也更好，并且選用醫(yī)用活性炭可W保證過濾介質(zhì)直接用于飲用水的處理。
[0027] 本發(fā)明優(yōu)選采用粒徑為38~250μm的醫(yī)用活性炭。
[0028] 水滑石粉類化合物（LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料，可W用作 催化劑、催化劑載體、在醫(yī)藥上可W用作抗酸藥、在功能高分子材料添加劑方面可W