[發明專利]用于降低液體中污染物和/或不需要物質的含量的材料

在審

• 申請號: 201780063912.5
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109843814A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: L·潘尼扎
• 申請（專利權）人: 阿基米德研發有限責任公司
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F5/10;C12N9/02;C12N9/14;C12N9/88;C12N11/02;C02F3/34;B01J31/06;C02F103/02;C02F101/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樂洪詠;沙永生

一種用于降低液體中污染物和/或不需要物質的含量的材料，該材料包含至少一種聚合物載體和/或無機載體，這些載體適于浸入所述液體中且具有至少一個表面，在該表面鍵合至少一種催化劑，所述催化劑是在氣態物質中無機鹽降解反應的催化劑；所述催化劑的功能是降低所述反應活化所需能量并加速其進程，所述催化劑是酶，優先選自裂解酶組、水解酶組和氧化還原酶組。

技術領域

本發明涉及一種用于降低液體中污染物和/或不需要物質的含量的材料。

本發明還涉及一種用于降低液體中污染物和/或不需要物質的含量的試劑盒和方法。

背景技術

現今眾所周知，天然水體和人造水體、湖泊、河流、海洋和地下含水層的水都被廣泛用在工業中。另外，水被凈化以供人使用，但水中仍含有大量的鹽，這些鹽會對使用該水的裝置造成功能障礙。

特別是堿土金屬鹽(鈣和鎂)是影響水硬度的主要因素，即鈣和鎂離子以磷酸鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽或碳酸氫鹽的形式存在。

因此，由于存在前述雜質，經常要對原生水實施不同性質的處理，例如機械處理、物理或化學處理以使其水質滿足使用的預期要求。

在不需要的物質中(例如，在可包含在飲用水中的那些物質中)，由碳酸氫鈣、碳酸氫鎂和碳酸氫鈉(即無機鈣鹽和鎂鹽)起基本作用。

眾所周知，碳酸鈣和碳酸鎂以及碳酸氫鹽在水中的存在經常決定固體殘留物的沉積，通常定義為水垢，這是如今在不少應用領域中較為突出的問題。

更詳細地說，水流過供水管道導管中以用于完全不同的目的，包括用于營養方面或用于電器操作，水包含各種濃度的金屬離子，例如鈣離子、鈉離子、鎂離子和/或鐵離子。這些離子通常以不同含量以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽或碳酸氫鹽的形式存在于水的溶液中。然而在特殊環境條件下，這些離子會沉淀，在碳酸鈣和碳酸鎂以及其他的不溶性礦物鹽的情況下，形成水垢。

因此，由于以磷酸鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽或碳酸氫鹽的形式的鈣、鈉和鎂離子的濃度升高，水或任何其他流體的硬度增加，由此由于更大尺寸水垢沉積的形成會對水所形成的表面起到累進的影響。

因此，形成在導管壁、電阻器壁、交換器壁、電器壁、鍋爐壁等物體上的污垢會導致非常高的壓頭損失并伴隨著在效率和可靠性的降低，甚至是嚴重的經濟損失。這些污垢也損害電阻器和交換器的正常操作，會導致更大能量需求以達到所需的溫度。

此外，因水垢造成的導管無阻礙開口面積的縮小還會對所涉及的結構和/或設備造成堵塞和永久性故障。

為了降低水的硬度量，并避免由于形成水垢所帶來令人不快的體驗，隨著時間推移已提出了幾種解決方案，其包括安裝對水進行物理處理和/或化學處理的裝置。

在這些系統中，例如離子交換軟化劑和使用各種樹脂的裝置，即具有可移動官能團特性且能在樹脂和溶于水中的離子之間進行離子交換的人造有機物質。

該系統很有效，但該系統確實還存在一些問題，其中包括可能造成管道、鍋爐和散熱器損壞的腐蝕現象；其他問題與樹脂維護有關，該樹脂必須定期用殺菌劑處理，并需要使用尤其在工業領域中增加污水污染負荷的物質再生。

而且，上述樹脂由于與水中所存在的不需要物質的量嚴格關聯而具有有限的壽命。

該有限壽命以及在某些情況下不可重復使用材料都要求較高的更換頻率，從而對環境和成本產生嚴重影響。

可實施的另一化學處理是使用多磷酸鹽的化學處理，其涉及磷酸鹽與碳酸鈣一起使用可形成單一穩定的大分子。

由于多磷酸鹽及利用該處理所得的一些廢物有毒，所以該方法通常僅用于技術消耗的水處理，而且該方法還具有主要與難以得到正確劑量的多磷酸鹽有關的問題。