專利名稱：去除水中乙二酸四乙胺的過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法以及濾芯和凈水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，特別涉及一種去除水中乙二酸四乙胺的過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法以及濾芯和凈水裝置。
背景技術(shù)：
乙二酸四乙胺(EDTA)，分子式為C1c1H16N208。EDTA廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、電鍍、使用加工過(guò)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和家用洗滌劑等行業(yè)。EDTA是一種重要的有機(jī)多元酸絡(luò)合劑，其可以與多種金屬陽(yáng)離子形成高度穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物；EDTA是一類普遍存在的環(huán)境有機(jī)污染物，水體中的EDTA主要來(lái)源于紡織、造紙和電鍍等行業(yè)的工業(yè)廢水。水體中的EDTA會(huì)與有毒重金屬和放射性元素螯合后以水溶性狀態(tài)存在，生成的螯合物對(duì)人體有害，但其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，很難被微生物降解。近年來(lái)，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)廢水排放到江河湖泊，我國(guó)的水資源受到破壞，地下水水質(zhì)變差，地表水、地下水和飲用水中EDTA的含量呈升高趨勢(shì)。水污染問(wèn)題的嚴(yán)重對(duì)飲用水安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，對(duì)水污染的治理問(wèn)題，尤其是對(duì)污水的處理問(wèn)題已越來(lái)越受到人們的關(guān)注?，F(xiàn)有的去除水中EDTA的常規(guī)方法主要是采用木質(zhì)炭吸附，利用木質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)水中的EDTA進(jìn)行吸附，但是這種常規(guī)處理方法對(duì)去除造成EDTA效應(yīng)物質(zhì)的效果不佳， 甚至還造紙管網(wǎng)水中的EDTA效應(yīng)高于水廠出水。為了提高對(duì)水中EDTA的去除率，現(xiàn)有技術(shù)中有采用RO逆滲透法。臭但是RO逆滲透法需要消耗大量的電能，并且會(huì)產(chǎn)生高濃度的 EDTA廢水，這些廢水需要再做處理才可排放，若處理不當(dāng)還會(huì)引起二次污染。因此，采用離子交換法和RO逆滲透法成本也較高，易引發(fā)二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種使用方便，無(wú)二次污染，去除率高的EDTA過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法，以及由該過(guò)濾介質(zhì)制成的濾芯，本發(fā)明還提供一種采用上述過(guò)濾介質(zhì)或?yàn)V芯的凈水裝置。有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，包括a)、采用超聲波振蕩將經(jīng)過(guò)酸處理的沸石粉分散于金屬鹽溶液中，所述金屬鹽溶液的濃度為0. 6mol/L lmol/L ；然后將所述沸石進(jìn)行煅燒；b)、將木質(zhì)炭分散于甘油脂肪酸酯溶液中，得到木質(zhì)炭漿料，對(duì)所述木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧-干燥；C)、將步驟a得到的沸石、步驟b得到的木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯混合均勻，所述沸石、木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯的重量比為(100 150) (100 150) (50 80) (150 200)，得到原料；將所述原料混合均勻后在模具中壓制，燒結(jié)成型后冷卻，得到用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)。優(yōu)選的，步驟a還包括將煅燒后的沸石粉分散于吸油樹脂溶液中，得到沸石漿料，對(duì)所述沸石漿料進(jìn)行噴霧-干燥。優(yōu)選的，所述沸石粉與吸油樹脂的重量比為1 (0. 2 0. 5)。優(yōu)選的，所述沸石粉的孔徑為80nm 150nm。優(yōu)選的，所述吸油樹脂為丙烯酸系交聯(lián)共聚物。優(yōu)選的，所述金屬鹽溶液為鈣、鎂或鐵的鹽溶液。優(yōu)選的，步驟b甘油脂肪酸酯溶液的濃度為0. lmol/L 0. 3mol/L。本發(fā)明還提供一種由上述方法得到的用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)。本發(fā)明還提供一種由上述過(guò)濾介質(zhì)制成的用于去除水中EDTA的濾芯。本發(fā)明還提供一種凈水裝置，包括上述過(guò)濾介質(zhì)或上述濾芯。本發(fā)明提供一種用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，該方法是首先具體為使用金屬鹽溶液浸泡活化沸石后煅燒，在沸石通孔內(nèi)形成金屬粒子凸起，由此增加沸石的比表面積，提高吸附量；然后將木質(zhì)炭置于甘油脂肪酸酯溶液后進(jìn)行噴霧干燥，在木質(zhì)炭表面接入親油基團(tuán)，提高其親油性，使EDTA更易聚集于過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)。即將木質(zhì)炭進(jìn)行親油改性，使EDTA更易聚集過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)，將沸石進(jìn)行增加比面積處理，提高過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA 的吸附量，由此提高過(guò)濾介質(zhì)的親油性和吸附量。按照上述方法獲得大比表面積沸石和親油改性木質(zhì)炭，同時(shí)配合加以焦炭粉共同促進(jìn)吸附，以保證對(duì)EDTA具有較高的吸附率。因此，由上述方法制得的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附效果好，不需借助復(fù)雜設(shè)備，也不需要消耗電能，可多次循環(huán)使用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，環(huán)保性能優(yōu)異。實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明提供的方法制得的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)水中EDTA的去除率較高，超過(guò)93%，去除率可高達(dá)97.6%，為日常飲用水安全提供了保障。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，包括如下步驟a)、采用超聲波振蕩將經(jīng)過(guò)酸處理的沸石粉分散于金屬鹽溶液中，所述金屬鹽溶液的濃度為0. 6mol/L lmol/L ；然后將所述沸石進(jìn)行煅燒；b)、將木質(zhì)炭分散于甘油脂肪酸酯溶液中，得到木質(zhì)炭漿料，對(duì)所述木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧-干燥；c)、將步驟a得到的沸石粉、步驟b得到的木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯混合均勻，所述沸石、木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯的重量比為(100 150) (100 150) (50 80) (150 200)，得到原料；將所述原料混合均勻后在模具中壓制，燒結(jié)成型后冷卻，得到用于去去除水中 EDTA的過(guò)濾介質(zhì)。上述制備方法中，步驟a是制備大比表面積沸石的過(guò)程。沸石含水多孔硅酸鹽的
4總稱，其晶體結(jié)構(gòu)主要為硅氧四面體，其中部分四價(jià)硅離子被三價(jià)鋁離子取代，導(dǎo)致負(fù)電荷過(guò)剩，因此結(jié)構(gòu)有堿金屬或金屬等平衡電荷的離子。沸石構(gòu)架中有一定孔徑的孔腔和孔道， 這決定其具有吸附和離子交換等性能。沸石對(duì)EDTA具有吸附作用，并且吸附量與沸石的比表面積具有重要關(guān)系，沸石比表面積的增大有利于其吸附量的提高。為此，本發(fā)明為了提高過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附效果，按照步驟a對(duì)沸石進(jìn)行處理，以增加沸石的比表面積，提高其吸附性能。步驟a具體是采用超聲波振蕩將經(jīng)過(guò)酸處理后的沸石粉分散在金屬鹽溶液中，金屬鹽附著于沸石的內(nèi)表面。經(jīng)過(guò)酸處理的沸石具有較好的親水性能，同時(shí)配合超聲波振蕩法，能夠保證沸石更為均勻的分散于金屬鹽溶液中而不發(fā)生團(tuán)聚。將沸石粉預(yù)先進(jìn)行酸處理的目的還在于去除沸石粉中所含有的雜質(zhì)和可溶物質(zhì)， 還能在沸石結(jié)構(gòu)中刻蝕出豐富的空隙和空腔，增加沸石粉的比表面積。酸處理的沸石可以按照如下方法制備將沸石粉置于無(wú)機(jī)酸溶液中攪拌2 5小時(shí)，干燥，在300°C 600°C加熱活化，即得活化沸石。為了保證活化沸石在金屬鹽溶液中分散均勻，本發(fā)明優(yōu)選設(shè)置超聲波振蕩的時(shí)間為2h 5h。將沸石分散于金屬鹽溶液后再對(duì)沸石進(jìn)行煅燒，煅燒過(guò)程中，附著在沸石內(nèi)孔表面的金屬鹽被氧化生成金屬氧化物，同時(shí)生成的金屬氧化物原位生長(zhǎng)于沸石的內(nèi)表面內(nèi)， 生成金屬氧化物粒子，生成的金屬氧化物粒子不會(huì)堵塞沸石內(nèi)孔道。在沸石內(nèi)通道表面的金屬氧化物粒子增加了沸石的表面積，提高其吸附能力。為了避免生成的金屬氧化物離子堵塞沸石的內(nèi)通道，步驟a中需要控制金屬鹽溶液的濃度為0. 6mol/L lmol/L，優(yōu)選為0. 7mol/L 0. 9mol/L。若金屬鹽濃度過(guò)高則易造成在沸石內(nèi)通道表面附著的金屬鹽濃度也過(guò)高，生成的金屬氧化物粒子過(guò)大，易堵塞沸石內(nèi)通道。金屬鹽濃度過(guò)低則難以賦予斜發(fā)足夠大的比表面積。同時(shí)，為了使金屬鹽充分氧化生成不溶于水的氧化物，本發(fā)明優(yōu)選控制煅燒的溫度為800°C 1000°C，煅燒時(shí)間優(yōu)選設(shè)置為2 4小時(shí)。上述步驟中采用的金屬鹽溶液可以采用氫氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽或高錳酸鹽。金屬鹽溶液中的金屬優(yōu)選采用鈣、鎂或鐵，上述三種金屬為人體所必需的礦物質(zhì)， 即使微量的上述金屬氧化進(jìn)入人體也不會(huì)對(duì)人體造成傷害。金屬鹽最優(yōu)選采用氫氧化鈣或氫氧化鎂。按照上述方法煅燒后便得到的大比表面積的沸石，沸石比表面積的增大提升了其吸附量。為了進(jìn)一步提高上述沸石對(duì)EDTA的吸附性能，本發(fā)明步驟a還優(yōu)選包括如下步驟將煅燒后的沸石分散于吸油樹脂溶液中，得到沸石漿料，對(duì)沸石漿料進(jìn)行噴
霧-干燥。上述操作中，噴霧干燥用于去除沸石漿料中的溶劑，上述噴霧干燥法采用的設(shè)備可以為圓盤型噴霧干燥器、加壓噴油嘴型噴霧干燥器或雙流體噴嘴型干燥器。噴霧-干燥后吸油樹脂包覆于沸石的內(nèi)外表面，形成樹脂包覆層，一方面吸油樹脂高分子鏈段之間形成的三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其材料內(nèi)部具有一定微孔，水中EDTA會(huì)與吸油樹脂親油基的鏈段發(fā)生溶劑化作用，但由于其自身的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其不會(huì)溶于EDTA中，而是將EDTA吸附于其中，因此，其對(duì)EDTA具有一定的吸附作用。另一方面，吸油樹脂的親油基團(tuán)也賦予了沸石更好的親油性能，使EDTA更易聚集于沸石內(nèi)，提高沸石對(duì)EDTA的吸附能力。最后，包覆于沸石表面的親油樹脂也能將金屬氧化物與水相隔離，防止長(zhǎng)期使用過(guò)程中金屬氧化物逐漸被水溶解流失。本發(fā)明中優(yōu)選控制吸油樹脂與沸石的重量比為1 (0.2 0.5)，吸油樹脂含量過(guò)高易造成樹脂堵塞沸石內(nèi)通孔，影響沸石的吸附性能。更優(yōu)選采用孔徑為80nm 150nm的沸石，上述沸石孔徑較大，吸油樹脂較易進(jìn)入沸石內(nèi)孔，并且形成的吸油樹脂膜不易堵塞沸石內(nèi)孔成。上述吸油樹脂優(yōu)選采用對(duì)人體無(wú)毒的丙烯酸系交聯(lián)共聚物，吸油樹脂溶液中的溶劑優(yōu)選采用乙醇。步驟a雖然可以增加斜發(fā)木質(zhì)炭的比表面積，進(jìn)而增加其吸附量，但僅僅使用上述沸石對(duì)EDTA的吸附能力仍較低，為了提高過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附率，本發(fā)明向過(guò)濾介質(zhì)原料中加入木質(zhì)炭，并按照步驟b對(duì)木質(zhì)炭進(jìn)行改性處理，其具體為將木質(zhì)炭分散于甘油脂肪酸酯溶液中，得到木質(zhì)炭漿料，對(duì)所述木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧-干燥。木質(zhì)炭屬活性炭的一種，其是采用優(yōu)質(zhì)木屑、椰殼等木質(zhì)材料為原料，經(jīng)粉碎、混合、成型、干燥、炭化和活化后制得。木質(zhì)炭的多孔材料賦予其較好的吸性能，木質(zhì)炭的吸附性能與其比表面積的大小有重要關(guān)系，木質(zhì)炭比表面積的增加有利于其吸附性能的提高。 步驟b是使用甘油脂肪酸酯對(duì)木質(zhì)炭進(jìn)行改性，改性后木質(zhì)炭表面嵌有親油基團(tuán)，因此具有較好的親油性，使其對(duì)EDTA的吸附作用大大增加。本發(fā)明優(yōu)選采用醫(yī)用木質(zhì)炭，作為通過(guò)家相關(guān)藥品監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，其雜質(zhì)含量更低，表面積更大，吸附性能也更優(yōu)，選用醫(yī)用木質(zhì)炭可以保證過(guò)濾介質(zhì)能直接用于飲用水的處理，更優(yōu)選采用粒徑為40 200微米的醫(yī)用木質(zhì)炭。上述制備方法中，優(yōu)選采用乙醇作為溶劑配置甘油脂肪酸酯溶液，其原因在于乙醇無(wú)毒，廉價(jià)易得。甘油脂肪酸酯具體可以采用甘油單硬質(zhì)酸酯、甘油單油酯或甘油單月桂酸酯。甘油脂肪酸酯的濃度優(yōu)選為0. lmol/L 0.3mol/L。由于木質(zhì)炭粒徑較小，在溶液中不易分散，因此采用超聲波振蕩的方式使其在溶液中分散。為了在木質(zhì)炭表面嵌入較多的親油基團(tuán)，本發(fā)明還優(yōu)選控制超聲波振蕩的時(shí)間為他 12h。按照步驟a和b可獲得大比表面積沸石粉和親油改性的木質(zhì)炭，步驟c是配置原料、將原料燒結(jié)壓制成過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)程。步驟c中首先需要將原料混合均勻，對(duì)于混合步驟任何不顯著改變粉體粒徑和粒度分布的低剪切混合器或攪拌器都適用，具體如有鈍葉輪片的攪拌器、滾筒式混合器、螺旋式攪拌器等。對(duì)于上述器件中旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速控制，以避免揚(yáng)起粉塵為易。使用的原料包括重量比為(100 150) (100 150) (50 80) (150 200)的上述沸石、上述木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯。其中，木質(zhì)炭粉、沸石和焦炭粉共同構(gòu)成過(guò)濾介質(zhì)骨架。相對(duì)于現(xiàn)有的沸石，本發(fā)明使用的沸石比表面積大，吸附量高；相對(duì)于現(xiàn)有的木質(zhì)炭，本發(fā)明使用的木質(zhì)炭親油性優(yōu)良。焦炭粉的多孔結(jié)構(gòu)使其對(duì)EDTA具有較好的吸附效果，本發(fā)明優(yōu)選選用氣孔率為40 45%的焦炭粉。上述沸石、木質(zhì)炭和焦炭粉共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)EDTA的高吸附效果。原料中高分子量聚乙烯起到粘結(jié)和形成過(guò)濾介質(zhì)骨架和孔腔的作用。此外，超高分子量聚乙烯具有較好的靜電吸附作用，用于吸附過(guò)濾不能攔截的細(xì)微顆粒。作為優(yōu)選方案，選用分子量為250萬(wàn) 400萬(wàn)的超高分子量聚乙烯。
將上述原料混合后需要裝入模具中進(jìn)行壓制，對(duì)于模具的形狀本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)期望產(chǎn)品的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)或選擇。壓制的作用在于將原料中的各組分壓實(shí)，所施加的壓力優(yōu)選不大于2MPa，不小于0. 8MPa,同時(shí)壓力的設(shè)置還需要與模具的材質(zhì)相適應(yīng)。模具材質(zhì)可選用鋁、鑄鐵、鋼或任何適當(dāng)?shù)哪軌虺惺芟鄳?yīng)壓力并可耐300°C以上高溫的材料。壓制后進(jìn)行燒結(jié)的工序中，超高分子量聚乙烯樹脂熔融，將沸石、木質(zhì)炭和焦炭粉粘結(jié)牢固，燒結(jié)溫度優(yōu)選控制為150°C 280°C，時(shí)間優(yōu)選為90min 120min。燒結(jié)完成后再經(jīng)冷卻，便得到過(guò)濾介質(zhì)。由上述方案可知，本發(fā)明提供的去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法是首先具體為使用金屬鹽溶液浸泡活化沸石后煅燒，在沸石通孔內(nèi)形成金屬粒子凸起，由此增加沸石的比表面積，提高吸附量；然后將木質(zhì)炭置于甘油脂肪酸酯溶液后進(jìn)行噴霧干燥，在木質(zhì)炭表面接入親油基團(tuán)，提高其親油性，使EDTA更易聚集于過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)。即將木質(zhì)炭進(jìn)行親油改性，使EDTA更易聚集過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)，將沸石進(jìn)行增加比面積處理，提高過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA 的吸附量，由此提高過(guò)濾介質(zhì)的親油性和吸附量。按照上述方法獲得大比表面積沸石和親油改性木質(zhì)炭，同時(shí)配合加以焦炭粉共同促進(jìn)吸附，以保證對(duì)EDTA具有較高的吸附率。因此，由上述方法制得的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附效果好，不需借助復(fù)雜設(shè)備，也不需要消耗電能，可多次循環(huán)使用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，環(huán)保性能優(yōu)異。本發(fā)明還提供一種由上述方法制得的用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)。該過(guò)濾介質(zhì)中含有大比表面積沸石、親油改性木質(zhì)炭和焦炭粉。上述三種物質(zhì)共同作用對(duì)EDTA均具有較好的吸附性能，該過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附率超過(guò)93%。此外，過(guò)濾介質(zhì)使用方便，不需借助復(fù)雜設(shè)備，也不需要消耗電能，可多次循環(huán)使用，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，環(huán)保性好。本發(fā)明還提供一種由上述過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成的用于去除水中EDTA的濾芯。使用該濾芯對(duì)水進(jìn)行處理，可保證水中EDTA的去除率達(dá)到93%以上。不需借助復(fù)雜設(shè)備，也不需要消耗電能，可多次循環(huán)使用，環(huán)保性好。本發(fā)明還提供一種凈水裝置，其包括上述過(guò)濾介質(zhì)或?yàn)V芯，使用該濾芯對(duì)水進(jìn)行處理，可保證水中EDTA的去除率達(dá)到93%以上，以保證人體飲水安全。為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)及其制備方法以及濾芯和凈水裝置進(jìn)行描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。實(shí)施例11、將孔徑為IOOnm 120nm的沸石置于硝酸溶液中攪拌3.證，干燥，在450°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 8mol/L的Ca(OH)2溶液中，在室溫下超聲振蕩3. 5h后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在900°C煅燒池。2、采用超聲波振蕩，將步驟1得到的沸石粉置于的丙烯酸系交聯(lián)共聚物乙醇溶液中，沸石粉與丙烯酸系交聯(lián)共聚物的重量比為1 0.35，得到沸石漿料，將沸石漿料進(jìn)行噴霧干燥。3、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 2mol/L的甘油單硬質(zhì)酸酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。4、取重量比為125 125 70 180的步驟2制得的沸石、步驟3制得的木質(zhì)炭、 焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧校贗MI^a液壓壓力下壓制，在220°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。實(shí)施例21、將孔徑為60nm SOnm的沸石置于硝酸溶液中攪拌5h，干燥，在600°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 9mol/L的1%(0!1)2溶液中，在室溫下超聲振蕩證后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在100(TC煅燒4h。2、采用超聲波振蕩，將步驟1得到的沸石粉置于的丙烯酸系交聯(lián)共聚物乙醇溶液中，沸石粉與丙烯酸系交聯(lián)共聚物的重量比為1 0.5，得到沸石漿料，將沸石漿料進(jìn)行噴
霧干燥。3、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 3mol/L的甘油單油酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。4、取重量比為150 150 60 200的步驟2制得的沸石、步驟3制得的木質(zhì)炭、 焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧校贗MI^a液壓壓力下壓制，在220°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。實(shí)施例31、將孔徑為SOnm IOOnm的沸石置于硝酸溶液中攪拌池，干燥，在300°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 7 mol/L的Ca(OH)2溶液中，在室溫下超聲振蕩池后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在80(TC煅燒2.證。2、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 15mol/L的甘油單月桂酸酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。3、取重量比為100 100 60 180的步驟1制得的沸石、步驟2制得的木質(zhì)炭、 焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧?，在IMI^a液壓壓力下壓制，在220°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。實(shí)施例41、將孔徑為IOOnm 120nm的沸石置于硝酸溶液中攪拌池，干燥，在500°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 75mol/L的Ca (OH) 2溶液中，在室溫下超聲振蕩池后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在90(TC煅燒池。2、采用超聲波振蕩，將步驟1得到的沸石粉置于的丙烯酸系交聯(lián)共聚物乙醇溶液中，沸石粉與丙烯酸系交聯(lián)共聚物的重量比為1 0.4，得到沸石漿料，將沸石漿料進(jìn)行噴
霧干燥。3、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 25mol/L的甘油單硬質(zhì)酸酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。4、取重量比為120 120 60 180的步驟2制得的沸石、步驟3制得的木質(zhì)炭、 焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧?，在IMI^a液壓壓力下壓制，在220°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。實(shí)施例5
1、將孔徑為120nm 150nm的沸石置于硝酸溶液中攪拌3.證，干燥，在450°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 85mol/L的Mg (OH) 2溶液中，在室溫下超聲振蕩池后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在90(TC煅燒池。2、采用超聲波振蕩，將步驟1得到的沸石粉置于的丙烯酸系交聯(lián)共聚物乙醇溶液中，沸石粉與丙烯酸系交聯(lián)共聚物的重量比為1 0.3，得到沸石漿料，將沸石漿料進(jìn)行噴
霧干燥。3、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 28mol/L的甘油單油酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。4、取重量比為130 140 70 180的步驟2制得的沸石、步驟3制得的木質(zhì)炭、 焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧校贗MI^a液壓壓力下壓制，在220°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。比較例11、取重量比為200 150的木質(zhì)炭粉和超高分子量聚乙烯，將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻。2、取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧校贗MI^a液壓壓力下壓制，在300°C下燒結(jié)60min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。比較例21、取重量比為125 125 70 180的沸石、木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧?，在IMPa 液壓壓力下壓制，在200°C下燒結(jié)lOOmin，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。比較例31、將孔徑為IOOnm 120nm的沸石置于硝酸溶液中攪拌3. 5h，干燥，在450°C加熱活化，得到活化沸石粉；將活化沸石加入到濃度為0. 8mol/L的Ca(OH)2溶液中，在室溫下超聲振蕩3. 5h后過(guò)濾；然后將沸石放入高溫爐，在90(TC煅燒池。2、取重量比為125 125 70 180的步驟1制得的沸石、木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧?，在IMI^a液壓壓力下壓制，在200°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。比較例41、采用超聲波振蕩，將木質(zhì)炭分散于濃度為0. 2mol/L的甘油單硬質(zhì)酸酯的乙醇溶液中，得到活性炭漿料，將木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧干燥。2、取重量比為125 125 70 180的沸石、步驟1制得的木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯。將上述原料放入機(jī)械攪拌器中攪拌均勻，取部分?jǐn)嚢韬蟮脑戏湃牍軤钅＞咧?，在IMI^a液壓壓力下壓制，在200°C下燒結(jié)90min，冷卻至40°C脫模，制得多微孔的管狀濾芯。測(cè)試上述實(shí)施例和比較例制得的多微孔的管狀濾芯對(duì)水中EDTA的吸附性能，具體操作如下取相同體積的實(shí)施例1 5和比較例1 4制得的濾芯，將上述測(cè)試樣品分別置于相同的塑料殼體內(nèi)；配置EDTA濃度依次為2 μ g/L、5 μ g/L、10 μ g/L的水，編號(hào)依次為A、B和C，分別將上述水經(jīng)過(guò)裝有上述濾芯的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，然后用氣相分子吸收光譜法進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算得到EDTA去除率，測(cè)試結(jié)果列于表1。表1水中EDTA去除率檢測(cè)結(jié)果
ABC實(shí)施例197.6%97.5%97.3%實(shí)施例296.8%96.0%95.7%實(shí)施例394.9%94.5%93.1%實(shí)施例497.5%97.2%97.0%實(shí)施例597.3%96.8%95.9%比較例113.6%12.8%10.9%比較例243.7%42.4%40.8%比較例362.3%60.1%57.4%比較例463.1%61.5%56.3%由上述結(jié)果可知，采用本發(fā)明提供的方法制得的過(guò)濾介質(zhì)對(duì)水中EDTA的去除率較高，超過(guò)93%，去除率可高達(dá)97.6%，為日常飲用水安全提供了保障。并且上述過(guò)濾介質(zhì)使用簡(jiǎn)單，不需使用復(fù)雜設(shè)備或電能等，可多次循環(huán)使用，環(huán)保性能好。以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
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權(quán)利要求
1.一種用于去除水中乙二酸四乙胺的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法，包括a)、采用超聲波振蕩將經(jīng)過(guò)酸處理的沸石粉分散于金屬鹽溶液中，所述金屬鹽溶液的濃度為0. 6mol/L lmol/L ；然后將所述沸石進(jìn)行煅燒；b)、將木質(zhì)炭分散于甘油脂肪酸酯溶液中，得到木質(zhì)炭漿料，對(duì)所述木質(zhì)炭漿料進(jìn)行噴霧-干燥；c)、將步驟a得到的沸石、步驟b得到的木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯混合均勻，所述沸石、木質(zhì)炭、焦炭粉和超高分子量聚乙烯的重量比為(100 150) (100 150) (50 80) (150 200)，得到原料；將所述原料混合均勻后在模具中壓制，燒結(jié)成型后冷卻，得到用于去除水中乙二酸四乙胺的過(guò)濾介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟a還包括將煅燒后的沸石粉分散于吸油樹脂溶液中，得到沸石漿料，對(duì)所述沸石漿料進(jìn)行噴霧-干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述沸石粉與吸油樹脂的重量比為 1 (0. 2 0. 5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的所述制備方法，其特征在于，所述沸石粉的孔徑為SOnm 150nmo
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述吸油樹脂為丙烯酸系交聯(lián)共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽溶液為鈣、鎂或鐵的鹽溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟b甘油脂肪酸酯溶液的濃度為 0. lmol/L 0. 3mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法得到用于去除水中乙二酸四乙胺的過(guò)濾介質(zhì)。
9.由權(quán)利要求8所述的過(guò)濾介質(zhì)制成的用于去除水中乙二酸四乙胺的濾芯。
10.一種凈水裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的過(guò)濾介質(zhì)或權(quán)利要求9所述的濾芯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于用于去除水中EDTA的過(guò)濾介質(zhì)的制備方法、由該方法制備的過(guò)濾介質(zhì)、由該過(guò)濾介質(zhì)制成的濾芯，和包括上述過(guò)濾介質(zhì)或?yàn)V芯的凈水裝置。上述方法將木質(zhì)炭進(jìn)行親油改性，使EDTA更易聚集過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)，將沸石進(jìn)行增加比面積處理，提高過(guò)濾介質(zhì)對(duì)EDTA的吸附量，由此提高過(guò)濾介質(zhì)的親油性和吸附量。按照上述方法獲得大比表面積沸石和親油改性木質(zhì)炭，同時(shí)配合加以焦炭粉共同促進(jìn)吸附，以保證對(duì)EDTA具有較高的吸附率。按照上述方法獲得大比表面積木質(zhì)炭粉和親油改性沸石，同時(shí)配合加以煅燒滑石粉共同促進(jìn)吸附，以保證對(duì)EDTA具有較高的吸附率。實(shí)驗(yàn)證明，上述過(guò)濾介質(zhì)對(duì)水中EDTA的去除率較高，超過(guò)93％。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102363124SQ20111027859
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者周奇迪, 欒云堂 申請(qǐng)人:周奇迪