[发明专利]用于去除饮用水中大环内酯类抗生素的过滤介质及制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除饮用水中大环内酯类抗生素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

大环内酯类抗生素有红霉素、麦迪霉素、螺旋霉素、乙酰螺旋霉素、阿奇霉素、罗红霉素等，对革兰氏阳性菌及支原体抑制活性较高。

大环内酯类抗生素被长期大量的用于人和动物的疾病治疗，但大部分抗生素不能完全被机体吸收，以原形或代谢物形式经由病人和畜禽排泄入环境；医药企业在生产过程中也会流失或排放大量抗生素，进入环境的抗生素会经不同途径对土壤和水体造成污染。在一些城市的城市废水、农田土壤、地表水甚至饮用水中都检测到了一定浓度的大环内酯类抗生素。水域中的抗生素会对细菌、动植物产生危害，诱发和传播大量耐药菌，对人类健康构成威胁。

常规的水处理工艺很难将大环内酯类抗生素从饮用水中去除；气浮法、氧化法等设备复杂，使用不便；反渗透成本较高，且浪费水，产生的浓缩液更不好处理，容易产生二次污染。

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大环内酯类抗生素的去除率高，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大环内酯类抗生素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、纳米氧化硅粉、浮石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、纳米氧化硅粉、浮石粉和发孔剂的重量比为：60～200∶150～400∶100～300∶80～200∶50～150；

b)将步骤a)所得的混合物在模具中压制，烧结，冷却。

作为优选，所述活性炭粉、超高分子量聚乙烯粉、纳米氧化硅粉、浮石粉和发孔剂的重量比为：80～150∶200～350∶150～250∶100～220∶80～120。

压制压力为0.4MPa～1.0MPa，烧结温度为200℃～300℃，烧结时间为120分钟～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。

所述超高分子量聚乙烯为重均分子量大于100万的聚乙烯，优选的粒径为89μm～104μm。超高分子量聚乙烯可从国内生产厂家得到，如北京东方石油化工有限公司助剂二厂可提供M-I型(分子量为150±50万)、M-II型(分子量为250±50万)、M-III型(分子量为350±50万)、M-IV型(分子量为大于400万)等规格的产品。超高分子量聚乙烯的一个作用是粘结和形成过滤介质骨架的作用，因为超高分子量聚乙烯的分子量大，熔融粘度非常高，熔融以后不能流动，所以利用超高分子量聚乙烯通过压制，烧结得到的过滤介质，容易形成微孔，可以起到吸附水中大环内酯类抗生素的作用。

纳米氧化硅是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅的非金属氧化物，粒径小，具有三维网状结构，比表面积大，表面吸附能力强，表面能大，广泛应用于石油化工、化妆品、喷涂材料、医药、催化、添加剂等各种领域。本发明将纳米氧化硅用于吸附去除饮用水中的有毒金属铊，其庞大的比表面积具有很大的吸附容量，对铊有很好的去除效果。