[發明專利]用于去除水中硝酸鹽的過濾介質及其制備方法

有效

• 申請號: 200810085932.5
• 申請日: 2008-06-03
• 公開（公告）號: CN101596448A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 周奇迪
• 申請（專利權）人: 周奇迪
• 主分類號: B01J20/30
• 分類號: B01J20/30;C02F1/28;A47J31/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及一種去除水中硝酸鹽的過濾介質及其制備方法、使用該過濾介質的濾芯、凈水裝置和飲水機。

背景技術

工業和農業的迅速發展導致水資源遭到嚴重破壞，工業廢水排放到江河、湖泊中，農藥、殺蟲劑等大量使用以及生活垃圾和生活廢水的肆意排放，這些都造成地下水和地表水的水質變差，導致水中產生很多對人體有害的物質。水污染越來越成為影響人們生活的嚴峻問題。

飲用地下水中硝酸鹽濃度相對較高，是世界上許多國家共同面臨的環境污染問題。近三、四十年來，我國大多數地區地下水也受到了程度不同的硝酸鹽污染，并且有逐年加重的趨勢。中國環境醫學專家潘小川教授指出：“過量地攝入高硝酸鹽的水或食物會誘發一些消化道癌癥，例如食道癌、胃癌，甚至肝癌，這一點國際上很多的研究報告都已經有記載。”我國河南林縣是食道癌高發區，江蘇泰興和廣東廣州是胃癌、食道癌、腸癌、肝癌的高發區。男性食胃癌死亡率最高的福建長樂地區，此地區81％的地下井水中硝酸鹽含量超標。國際上，日本、哥倫比亞、智利、英國、美國等國家胃癌的發病原因也與地下水中硝酸鹽的濃度有關。

地下水中溶解態的氮除了硝酸鹽以外，還有亞硝酸鹽、氨氮、有機氮和氣態氮等，其中硝酸鹽污染是最普遍的、污染面積最大的。

硝酸鹽的測定方法很多，目前常用的是硝酸鹽-銅還原法和鋅-硝酸鹽還原法。這兩種方法的基本原理都是首先將硝酸鹽定量地還原為亞硝酸鹽，然后按重氮-偶氮光度法測定硝酸鹽氮的總量，扣除水體中原有亞硝酸鹽氮，得到硝酸鹽氮的含量。鋅-硝酸鹽還原法測定水體中的硝酸鹽簡便快速，但受水體中含鹽量影響較大，其在淡水中的還原率僅為20％左右，因此使用的范圍有限，特別是在測定河口水體中的硝酸鹽時，由于鹽度變化劇烈，鋅-硝酸鹽?還原法實際上無法應用。硝酸鹽-銅法測定水體中的硝酸鹽優點在于還原率高，無需做鹽效應校正，為目前估計上公認的測定水體中硝酸鹽的標準方法。

地下水中硝酸鹽去除處理技術有沸石法、離子交換法、生物膜法和化學法等，去除硝酸鹽有一定的效果，但是也表現出不足，即處理裝置太過復雜，去除效率低。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種過濾介質，主要用于去除水中的硝酸鹽，從而達到改善水質的目的。

本發明的另一個目的是提供一種用于去除水中硝酸鹽的過濾介質的制備方法。

為了達到以上發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于去除水中硝酸鹽的過濾介質的制備方法，包括如下步驟：

a)將超高分子量聚乙烯、活性炭、竹炭粉、氧化鎂和發孔劑這些原料混合，超高分子量聚乙烯、活性炭、竹炭粉、氧化鎂和發孔劑的重量比為：100～300∶100～200∶100～200∶10～50∶50～100；所述活性炭為醫用活性炭，其粒徑為38～250微米；所述竹炭粉的粒徑為1.25～13微米；所述氧化鎂的粒徑為21～178微米；b)將步驟a)所得的混合物在模具中壓制，燒結，冷卻，所述壓制壓力為0.4～1.0MPa，燒結溫度為：210～240℃，燒結時間為10～200分鐘。

所述的超高分子量聚乙烯為重均分子量大于100萬的聚乙烯，優選使用重均分子量為250～400萬的聚乙烯。超高分子量聚乙烯可從國內生產廠家得到，如北京東方石油化工有限公司助劑二廠可提供M-I(分子量為150±50萬)、M-II(分子量為250±50萬)、M-III(分子量為350±50萬)、M-IV(分子量為大于400萬)等規格的產品。超高分子量聚乙烯的一個作用是粘結和形成過濾介質骨架的作用，另外利用超高分子量聚乙烯通過壓制，燒結得到的過濾介質，容易形成微孔，可以起到吸附水中雜質的作用。

活性炭是一種多孔性物質，它具有如蜂窩狀的孔隙結構、巨大的比表面積、特異的表面官能團、穩定的物理和化學性能，是優良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。根據原料來源不同活性炭可分為木質活性炭，如椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質粉炭等；礦物質原料活性炭，如各種煤和石油及其加工產物為原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如廢橡膠、廢塑料等制成?的活性炭。其中以椰殼材質為來源的活性炭強度較高、吸附性能較好。優選活性炭的比表面積不低于500平方米/克，更優選不低于1000平方米/克。

活性炭可以高效吸附水中的雜質，尤其是醫用活性炭，作為通過國家相關藥品監督標準的產品，雜質含量更低，表面積更大，吸附效果也更好。選用醫用活性炭可以保證過濾介質直接用于飲用水的處理。活性炭使用粒徑為38～250微米的醫用活性炭去除硝酸鹽的效果更佳。