[發明專利]應急供水的復合濾芯及其制備方法、過濾器及其過濾方法

在審

• 申請號: 201911276904.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN112973285A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張凱;魏世超;劉明亞;畢遠偉;杜鵑
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;C02F1/00;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李薇

本發明公開了一種應急供水的復合濾芯及其制備方法、過濾器及其過濾方法，所述復合濾芯包括多層依次緊密連接的空心圓柱形過濾層，由外及內依次為陶瓷層、復合吸附層、防護層和活性炭層，所述活性炭層中心形成空腔，所述復合吸附層由多孔材料和粘結劑擠壓而成，所述防護層的材質為KDF和ATS吸附樹脂，所述多孔材料為沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁的一種或多種的混合物。本發明的復合濾芯過濾效果好，尤其適用于應急供水。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，特別是涉及一種應急供水的復合濾芯、制備方法及應用。

背景技術

中國是世界上遭受自然災害最多的國家之一，災害發生時，絕大多數情況下會造成飲用水供應系統的破壞和生活飲用水水質的惡化，包括水中的各種細菌、微生物、有機物、重金屬等，這些污染超過人體的承受能力時，會引起水源性疾病的發生，嚴重時將會威脅百姓的生命安全和社會穩定。

現階段常用的應急救災供水設備包括運水車、凈水設備、空投瓶裝水等，但是，在電力中斷、道路破壞等情況下，實施難度大，缺乏有效保障。相關技術中的水處理設備，為了提高過濾效果，設置有多個濾芯，多個濾芯通過管路連接，容易漏水，過濾效果不佳，管路布局復雜，占用空間大，而且結構不緊湊，導致體積較大，不便于拆裝。

目前市場上也有少量手動應急供水設備，均采用反滲透膜作為過濾核心組件。但反滲透過濾需要較高的壓力，手動操作極其不便。同時，產水量很低，大約5L/h，難以滿足災害情況下災區人民和救援人員的飲水需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的應急水凈化裝置產量低，需要壓力大的問題，而提供一種應急供水的復合濾芯，該復合濾芯能夠高效去除水中的重金屬、有機物、細菌病毒等污染物，將五類及五類以上水源處理成為生活飲用水。

本發明另一個目的是提供所述應急供水的復合濾芯的制備方法，

本發明的另一個目的是提供所述應急供水的復合濾芯在應急水處理中的應用。

本發明的另一個目的是提供基于所述復合濾芯的過濾器。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種應急供水的復合濾芯，包括多層依次緊密連接的空心圓柱形過濾層，由外及內依次為陶瓷層、復合吸附層、防護層和活性炭層，所述活性炭層中心形成空腔，所述復合吸附層由多孔材料和粘結劑擠壓而成，所述防護層的材質為KDF和ATS，所述多孔材料為沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁的一種或多種的混合物。

在上述技術方案中，陶瓷層、復合吸附層、防護層和活性炭層通過粘接劑連接，優選的，所述粘結劑為聚丙烯腈或超高分子量聚乙烯。

在上述技術方案中，所述沸石粉為經由鹽酸處理的改性沸石粉，所述膨潤土為鈉基膨潤土或鈣基膨潤土或兩種混合型，所述高嶺土采用煅燒高嶺土，所述氧化鋁采用活性氧化鋁，所述石墨烯為氧化石墨烯、石墨烯、陰離子改性石墨烯、氧化還原石墨烯中的一種或者多種；

所述陶瓷層的材質為天然硅藻陶瓷；

所述活性炭層的材料為椰殼碳，所述活性碳為載銀活性碳；

所述KDF和ATS的比例為(1：0.2)～(1：30)。

在上述技術方案中，所述復合吸附層由多孔材料混合物和粘接劑經過研磨、零價鐵改性、高密度擠壓而成，所述多孔材料為沸石粉、膨潤土、高嶺土、石墨烯、氧化鋁中的一種或多種混合，所述多孔材料的微孔孔徑大小為0.01μm～10μm，研磨后顆粒粒徑目數高于200目，所述粘接劑為聚丙烯腈或超高分子量聚乙烯。