[發明專利]用于去除水中重金屬的組裝式過濾芯及其使用方法

在審

• 申請號: 202111118097.2
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113648703A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 馬燕;伊曉輝;蘇二銳;朱思琪;徐鑫;滿其奎;丁軍;李潤偉
• 申請（專利權）人: 寧波磁性材料應用技術創新中心有限公司
• 主分類號: B01D29/11
• 分類號: B01D29/11
• 代理公司: 寧波元為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33291
• 代理人: 趙興華

1.用于去除水中重金屬的組裝式過濾芯，其特征是：包括支架與若干軟磁材料構成的過濾片，過濾片組裝在支架上形成兩端開口的空心立體結構；

沿著每個過濾片的厚度方向的兩個表面稱為前表面與后表面；每個過濾片上設置若干穿孔，所述穿孔自過濾片的前表面穿透至后表面；

每個過濾片位于所述空心立體結構的側壁；水流通過所述穿孔進入或者流出所述空心立體結構內腔。

2.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：各過濾片的形狀一致、大小一致；

作為優選，所述空心立體結構包括空心柱狀結構與空心錐體狀結構。

3.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述過濾片均勻分布在空心立體結構側壁；

作為優選，各過濾片彼此存間隔地分布在空心立體結構側壁，形成規則的分布陣列。

4.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述支架上設置若干與過濾片形狀相匹配的開孔，所述過濾片設置在開孔中；

作為優選，所述過濾片在開孔中的連接方式包括嵌入、卡扣、粘結、吸附中的一種或者幾種；

作為優選，當過濾片設置在開孔中，在過濾片邊框設置柔性材料，用于填充與開孔之間的縫隙。

5.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述空心立體結構為空心柱狀結構，其橫截面呈環狀的正n邊形，內正n邊形的邊長為r_n，外正n邊形的邊長為R_n時：

過濾片呈厚度為h₁的矩形，寬度a為

作為優選，厚度h₁為

6.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述空心立體結構為空心柱狀結構，其橫截面呈環狀的圓形，內徑為r_n，外徑為R_n時：

過濾片呈厚度為h₂的弧形，弧長b為

作為優選，厚度h₂為0h₂R_n-r_n。

7.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述穿孔的孔徑為100um-100mm；

作為優選，所述過濾片材質是軟磁鐵氧體。

8.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：所述過濾片的制備方法為：將軟磁材料顆粒分散在包含溶劑、粘合劑、分散劑的預混液中形成漿料；使用該漿料通過3D打印得到過濾片坯體，然后干燥、燒結，得到所述過濾片。

9.如權利要求1所述的組裝式過濾芯，其特征是：某個或者某幾個過濾片需要更換時，從支架上取出該過濾片，將替換后的過濾片組裝在支架上。

10.利用權利要求1至9中任一權利要求所述的組裝式過濾芯去除水中重金屬的方法，包括如下步驟：

(1)在水中加入磁性納米顆粒，磁性納米顆粒吸附水中的重金屬離子；

(2)將所述過濾芯置于磁場中；封閉過濾芯的一端開口，將步驟(1)處理后的水自過濾芯的另一端開口注入其空心結構中，磁性納米顆粒被過濾片吸附，從而重金屬離子被吸附，水從穿孔中流出。