[發明專利]水凈化濾筒

在審

• 申請號: 201610818279.3
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN106809906A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: C·邁爾;K·朗費爾;M·韋爾特;T·施瓦茨
• 申請（專利權）人: 指示行動股份有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 江側燕

技術領域

本發明涉及包括交聯聚合物或復合材料多孔粒子的濾筒，能夠從飲用水和工業用水中高效能地去除溶解的有毒重金屬離子和其他有害物質。

背景技術

從例如電鍍車間中的工業廢水、石化或制藥行業的催化劑殘留物、例如礦井的排放水和滲透水中去除或提取或回收含金屬離子尤其是含重金屬離子以及重金屬污染土壤的復原成為日益重要的問題，因為含重金屬離子特別是任何一種都對環境具有有害影響，并且在稀有或經濟戰略金屬情況下，它們的回收具有經濟利益。也就是說，一方面環保處于最前沿，另一方面貴重金屬供給具有大的利益，貴重金屬的可得性正日益變得有問題或者其價格正在上漲。去除或提取或回收含金屬離子或含重金屬離子的吸附劑的更重要的應用領域為它們在飲用水處理和海水淡化中的分離。同樣地，例如用于氯堿電解或相似過程的濃鹽溶液中含重金屬離子的分離也具有大的利益。

現有技術中，過濾系統用于例如使用吸附材料結合金屬離子。然而，之前使用的系統經常對某些金屬離子表現出過低的選擇能力或導致不需要的金屬離子的不完全分離。在飲用水處理中，作為軟化的副作用，經常存在非期望的淡化，由此鈉離子含量大大上升。已知過濾系統的進一步缺點為過低的效能或操作周期期間效能的下降。經常需要在高壓下操作以增加效能。并且經常存在膜堵塞，例如在順流反滲透中。另外，不需要的離子很經常地被釋放進溶液。

因此本發明的目的是消除上述問題。

發明內容

通過水凈化濾筒解決該問題，所述濾筒具有帶有至少一個進水口102的筒上部101、帶有至少一個出水口113的筒下部110以及圍壁11，其中筒下部110和/或筒上部101是可移動的，其中所述濾筒內部具有一床，所述床包括平均粒徑大于50μm到1000μm的含羥基或氨基基團的交聯聚合物多孔粒子，其中所述床體積與所述床正面面積的比在大約0.03到大約1.5的范圍內。

根據一實施例，所述床體積與所述床正面面積的比在大約0.1到大約1.0的范圍內。這尤其涉及到將所述床在流動方向上布置為徑向可灌注的布置中。在這之中，從頂部到底部將含金屬離子溶液通過所述床。

根據進一步的實施例，所述床體積與所述床正面面積的比在大約0.03到大約0.05的范圍內。這尤其涉及到所述床在流動方向上配置為徑向可灌注的布置中。這樣，從上方或底下將含金屬離子溶液引進所述濾筒，接著徑向通過所述床。

優選地，在流動方向上將多孔滲透膜或熔塊布置在所述床上側和/或所述床下側。所述膜或熔塊用于將粗顆粒過濾出溶液。

優選地，多孔滲透膜或熔塊具有直徑從5到50μm的小孔，優選地20到50μm。

在根據本發明的濾筒中，一方面能夠將所述床布置為垂直或者徑向可灌注。在所述垂直可灌注布置中，從上方或底下將含金屬離子溶液通過所述床。在徑向可灌注布置中，將含金屬離子溶液徑向通過所述床。在該布置中，所述正面面積與垂直可灌注布置相比增加。因此，改良筒幾何形狀、所述床的長度和直徑變化是可能的。

優選地，所述濾筒中床的長度在1cm到50cm的范圍內變化，更優選地，1到30cm。所述濾筒的優選直徑在1到20cm的范圍內，更優選地3到20cm，最優選地4.5到9cm。對于工業應用，所述床長度和床直徑能夠顯著更大并在米范圍中。

優選的床體積為50到1500cm³，更優選地，60到1400cm³，最優選地90到1325cm³。相應地，在工業應用中，所述床體積也增加。

優選實施例具有對圓柱筒來說的3.75cm半徑、30cm床深度、44.2cm²正面面積和1325.4cm³床體積。

進一步優選實施例具有對圓柱筒來說的4.5cm半徑、1到9cm床深度以及63.6cm²正面面積，優選地4.5cm床深度。

如上已經所述，所述濾筒包括一床，所述床包括多孔粒子，其中所述多孔粒子具有從100％干燥粒子開始的在水中300％的最大膨脹系數。

優選地，所述多孔粒子具有20-2000μm的平均粒徑，優選地50-1000μm，最優選地80-500μm。進一步地，也能夠包括一種移除微量污染物的材料，優選地活性碳。

根據所述濾筒的實施例，所述多孔粒子和所述移除微量污染物的材料布置在所述濾筒內的不同區域中。

根據進一步實施例，所述多孔粒子和所述移除微量污染物的材料存在于所述濾筒內的混合物中。