[发明专利]用于去除饮用水中多溴代二苯醚的过滤介质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除饮用水中多溴代二苯醚的过滤介质及其制备方法，由该过滤介质构成的滤芯、净水装置和饮水机。

背景技术

多溴代二苯醚(PBDEs)是一种广泛使用的含溴阻燃剂，广泛用于电子电器、泡沫塑料、涂料、纺织品、家具、汽车、飞机等领域。工业中用的PBDEs主要为五溴、六溴、八溴、十溴代二苯醚。

PBDEs是添加型的阻燃剂，易从聚合物中渗出，在环境中累积造成污染。在PBDEs的生产、使用过程，以及含有PBDEs产品的使用、回收过程中都会向环境释放PBDEs。由于大量使用及其在环境中残留的持久性与生物富集性，PBDEs在环境、生物、人体中的含量呈现逐年增加的趋势。在中国它也是普遍存在的污染物，如在珠江三角洲、黄浦江原水及武汉、上海段、杭州地区、黄河兰州段、青岛、松花江哈尔滨段等。研究还发现，PBDEs还普遍存在于母血和脐血中。中国疾控中心检测证实，以母乳为唯一来源的婴儿，从母乳中摄取的这几种阻燃剂成分明显高于成人十余倍。

PBDEs难于生物降解，化学稳定性和脂溶性高，可沿食物链富集，低溴代二苯醚更容易生物积累，欧盟已经禁止使用这类环境内分泌干扰物。八溴代和十溴代二苯醚在环境中可以分解为更加有害的低溴代衍生物，而所有的PBDEs产品都会破坏甲状腺荷尔蒙的平衡，与多氯联苯有很多相似的诱导神经作用，在行为、运动、活力和记忆力等方面自发引起运动行为功能障碍。十溴代二苯醚已被检测出具潜在致癌性，四、五、八溴代二苯醚与十溴代相比，具有更强的甲状腺荷尔蒙破坏和酶诱导潜能。

目前采用一般的处理方法，如活性炭吸附、电解法、沉淀法等，去除PBDEs不能达到理想的效果；反渗透装置复杂，耗电且大量浪费水资源。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种过滤介质及其制备方法，该过滤介质对饮用水中的多溴代二苯醚的去除率高，还提供了由这种过滤介质构成的滤芯、净水装置以及饮水机。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于去除饮用水中多溴代二苯醚的过滤介质的制备方法，包括如下步骤：

a)将包含活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉和发孔剂的原料混合，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉和发孔剂的重量比为：100～300∶200～400∶80～160；

b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却后制得待用过滤介质；

c)用质量分数为78％～85％的丙酮溶液溶解醋酸纤维素，加入添加剂高氯酸镁和三油酸甘油酯，将得到的混合液置于恒温震荡箱中混合均匀；

d)将所述待用过滤介质浸于所述混合液中，取出后使其中的丙酮挥发；

e)将上步得到的待用过滤介质浸于28℃～32℃的恒温水浴中；

f)将待用过滤介质烘干。

作为优选，步骤a)中所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉和发孔剂的重量比为：210～220∶290～300∶120～130。

压制压力为0.4～1.0MPa，烧结温度为200℃～300℃，烧结时间为120～150分钟，烧结后冷却至40℃～60℃脱模。在此制作过程中，在发明人很多次的试验之后，得出在烧结温度范围在200～300℃内制作出的过滤介质，过滤效果更好。

活性炭是一种多孔性炭吸附剂，它具有如蜂窝状丰富的孔隙结构、巨大的比表面积、特异的表面官能团、稳定的物理和化学性能，是优良的吸附剂、催化剂或催化剂载体。根据原料来源不同活性炭可分为木质活性炭，如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等；矿物质原料活性炭，如各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭；其它原料制成的活性炭，如废橡胶、废塑料等制成的活性炭。优选活性炭的比表面积不低于500平方米/克，更优选不低于1000平方米/克。

活性炭可以高效吸附饮水中的有机物、重金属、异色异味，尤其是医用活性炭，作为通过国家相关药品监督标准的产品，杂质含量更低，表面积更大，吸附效果也更好，对颜色和气味的吸附尤佳，选用医用活性炭可以保证过滤介质直接用于饮用水的处理。

作为优选，活性炭选用粒径为74～104微米的医用活性炭。