[發明專利]過濾介質及其制備方法

無效

• 申請號: 200580045580.5
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101094811A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: R·古普塔;S·馬哈帕特拉;S·帕爾;N·H·沙;M·斯拉瓦斯塔瓦
• 申請（專利權）人: 荷蘭聯合利華有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/32;B01J20/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;韋欣華

技術領域

本發明涉及過濾水以除去污染物并使之對人類消費是安全的方法。另外，本發明涉及用于能從水中除去包括溶解的有機物質如殺蟲劑及其殘余物和微生物如細菌及病毒的污染物從而使之對消費是安全的過濾裝置的過濾介質。本發明還涉及制備這種過濾介質的方法。

背景和現有技術

水一般都含有污染物，包括懸浮顆粒、溶解的化學品和微生物。如果要供人類消費，則為保持良好的健康，希望在消費前從水中除去這些污染物。

已知有幾種不同的水過濾方法并已設計了多種裝置和設備且有商品出售。這些方法和設備隨工業應用還是家用而變。

懸浮顆粒雜質一般用沉降過濾器除去，這種過濾器可以是織造或非織造布。溶解的雜質，如有機化合物，例如腐殖質、灰黃霉質、染料、脂肪酸、羧酸酯、烴、氨基酸、殺蟲劑和殺蟲劑殘余物通過吸附在具有高孔隙率的顆粒吸附劑，如粘土或活性炭上而與水分離。傳統上，致病的生物體如細菌和病毒一直是通過煮沸或用消毒劑如鹵素、鹵化物如氯化或碘化物處理來消除的。煮沸是殺死微生物非常有效的方法。但煮沸需要大量能量，因而是昂貴的。而且許多人不喜歡沸水的味道。用鹵化物消毒也是殺死微生物非常有效的方法，但這些化學品的劑量必須仔細控制并且在消毒后必須仔細除去殘余化學品。有些人發現氯化/碘化水的氣味和味道很不好。因此希望具有既能從飲用水中除去這些雜質同時又盡量減少或消除上述缺點的水凈化體系。

WO?00/13764(Lukasik等，2000)描述了一種過濾流體的方法，它包含下列步驟：在過濾基質上原位沉淀至少一種金屬(氫)氧化物；并使過濾基質與流體接觸，其中通過對過濾基質涂布至少一種金屬(氫)氧化物來促進從流體中除去至少一種雜質。在該出版物中，在基材如砂子上涂布金屬氯化物，如氯化鋁或氯化鐵，并通過在例如高于80℃的高溫下涂布大量過量的堿性溶液如氫氧化銨而在砂子上沉淀金屬氫氧化物。因此該出版物教導在過濾水的基材上沉淀完全水解的金屬氫氧化物，如氫氧化鋁[Al(OH)₃和Fe(OH)₃]。

US6630016?(Koslow?Tech.，2003)描述了包含微孔結構、微生物截留增強劑和生物活性金屬的過濾介質，所述微孔結構包含活性顆粒陣列，平均流徑小于約2μm；所述微生物截留增強劑包含陽離子材料，所述陽離子材料具有吸附在至少部分所述微孔結構上的高荷電密度和分子量大于5000道爾頓的介質；所述生物活性金屬直接緊挨陽離子材料，而且也在至少部分所述微孔結構上。該文獻提及一長列滿足上述標準的陽離子材料，且一般都是有機化合物，例如胺、酰胺、季銨鹽、酰亞胺、烷基二甲基芐基銨(benzalkonium)化合物、雙胍、氨基硅化合物及其聚合物和它們的組合。

US2004/0164018(P&G，2004)描述了提供飲用水的過濾器，它包括(a)具有進口和出口的外殼；和(b)放在所述外殼內的過濾材料，至少部分從許多中孔活性炭過濾顆粒和選自下列的顆粒形成：完全涂布陽離子聚合物的中孔活性炭過濾顆粒、部分涂布陽離子聚合物的中孔活性炭顆粒和它們的混合物。

KR?2003066880(Kwak等)公開了用于固定和生長微生物的基材，包含固定在聚氨酯海綿上的活性炭粉。炭粉已浸漬有無機促凝劑，如聚-硫酸鋁或氯化鋁、聚-硫酸鐵或氯化鐵或其它鋁或鐵鹽。該基材用來處理廢水，借此微生物吸收有機物質。

JP?61133140(Nippon?Soda?Co)公開了包含沸石和最多1％聚氯化鋁或硫酸鋁的混合物的顆粒。將該顆粒與污水混合并在下沉時收集懸浮物質。

在最后2篇文獻中所述的方法涉及混合擬處理水和包含金屬化合物的基材并且需要將基體與水分離的額外步驟。同時，水保持與基材長時間接觸：在Korean專利中最多要10min或更長時間。

發明概述和目的

現已發現，污水通過包含其上已吸附具有特定OH與金屬之比的預水解荷正電多價金屬物質的固體基材的過濾介質的過濾能高效地除去微生物、溶解的有機物質和顆粒雜質。

因此本發明的目的是提供過濾水的方法，它包括讓水通過過濾介質床，所述過濾介質床包括其上已吸附有預水解荷正電多價金屬物質的固體基材，由此除去微生物、溶解的有機物質和顆粒雜質，從而使水適合于人類消費。

本發明的另一個目的是提供改進的過濾介質，它能除去微生物、溶解有機物質和顆粒雜質并在長期使用中良好地起作用。

發明詳述