[发明专利]用于去除自来水余氯的过滤介质、滤芯及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除自来水中余氯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

目前，城市生活自来水主要采用液氯或漂白粉进行灭菌消毒，为了抑制水中残余的病原菌、病毒及其他致病生物的再度繁殖，水经加氯消毒后必须剩余适量的余氯，以保证持续的杀菌能力。根据国家自来水标准规定，市政自来水管网的含氯量不低于0.3毫克/升的标准，这一标准虽然确保了饮用自来水的安全使用，但是该余氯会与水中的有机物质作用，产生对人体有害的含氯有机物，一方面影响水的口感和气味；另一方面长期饮用还可能损伤肝、肾中枢神经系统的功能，影响周围血液的组成，抑制甲状腺的功能；再者，长期接触含余氯自来水，会导致皮肤老化和呼吸道疾病，且余氯会通过皮肤或呼吸被人体吸收从而产生一定程度的致癌作用，给人体健康带来严重威胁。因此有必要对自来水进行除氯操作，以消除余氯带来的危害。

目前，常用的自来水余氯去除方法包括活性炭吸附、KDF过滤、硫基化合物中和等。

活性炭吸附主要通过物理吸附作用吸附水中的余氯和有机化学物质。然而采用活性炭作为除氯剂存在以下几个缺点：（1）活性炭受吸附容量的限制，活性炭过滤滤芯的有效使用寿命也十分短，而且会因污物的积累堵塞而导致失效；（2）当活性炭吸附一些物质后，极易成为细菌繁殖的温床，造成水二次污染；（3）当水温较高时(例如沐浴用水)，活性炭吸附能力会迅速消失，导致活性炭失效。

KDF过滤是美国KDF液体处理公司生产的一种高纯度铜锌合金，也是一种广泛使用的除氯剂。但该方法同样存在缺点：（1）KDF过滤介质所使用的铜锌合金材料价格昂贵，而且会在水中引入锌离子和铜离子，给水体造成二次污染；（2）受其作用机理的限制，KDF不能去除水中的氯胺，而且在冷水条件下其除氯效果也变得很差；（3）KDF的除氯效果受水压和水质影响较大，当水压不够大时KDF而无法起作用，当水质较差时，KDF过滤出来的污物会覆盖在KDF 表面导致KDF迅速失效。

硫基化合物中和是利用化学物质亚硫酸钙与自来水中的余氯进行化学反应，中和自来水中的余氯成分。该方法通常作为工业用水的除氯，这是因为亚硫酸钙与余氯反应生成的产物大部分对人体有毒，给自来水带来二次污染，在日常生活饮用水中的使用仍存在安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种过滤介质、滤芯及其制备方法，该过滤介质有效去除自来水中的余氯，且不会给水体带入二次污染物。利用该过滤介质构成的滤芯不但具有余氯去除率高，而且方法简单、成本低。

本发明采用以下技术方案：将茶叶成分固定在载体上得过滤介质，然后利用该介质制备自来水过滤滤芯。

一些实施例中，茶叶成分可以包括：茶叶、茶粉、茶叶提取物、茶多酚类、植物碱、蛋白质、氨基酸、维生素、果胶素、有机酸、脂多糖、糖类、酶类、色素、无机矿物元素或它们的任意组合。

一些实施例中，载体成分可以包括：天然高分子载体、合成有机高分子载体、无机载体或磁性高分子微球，其中天然高分子载体主要包括壳聚糖、海藻酸钠或淀粉，合成有机高分子载体主要包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯或羧甲基纤维素，无机载体主要包括多孔陶瓷、活性炭、硅藻土、硅凝胶、微孔玻璃、泡沫金属或铝、蒙脱土，磁性高分子微球主要包括为铁氧体磁性微球、镍纳米磁性微球、钴纳米磁性微球、合金磁性微球、非晶态合金磁性微球或磁性复合微球。

一些实施例中，固定化方法可以包括：吸附法、共价结合法，交联法，絮凝法或包埋法。

一些实施例中，过滤介质中茶叶成分和载体的重量比可以包括：0.1-99.9:0.1-99.9。

一些实施例中，滤芯由前面所述的过滤介质构成。

本发明所取得的技术进步在于：

本发明利用茶叶成分的除氯净水功能，将其固定化在载体上制成一种新型的环保高效自来水余氯去除介质，并利用该介质制成可应用于饮用水、工业用水的余氯去除滤芯，该除氯介质和滤芯具有以下几个优点：

1、完全以可以食用的茶叶成分为材料，不但安全、无毒，且不会给水体带入二次污染物，解决了硫基化合物产生对人体有毒害化学物质的问题；

2、在不同的水温下均具有很好的稳定性，不受水温变化的影响，可以满足人们生活各个领域的自来水余氯去除要求；

3、可以根据水质情况、处理水量及使用场所等要求，做成不同载体过滤介质的过滤滤芯，解决了活性炭除氯材料吸附容量受限的缺陷和KDF过滤介质因水质的影响导致失效的问题。