一種流體淨化介質及其製備方法
2023-06-26 23:35:36
專利名稱：一種流體淨化介質及其製備方法
技術領域：
本發明涉及流體淨化介質的技術領域，具體地說是一種由不同的材料組合形成一體化結構流體淨化介質及其製備方法。
背景技術：
隨著生產力的發展和生活水平的提高，水質的淨化，尤其是日常用水的淨化已變得越來越重要和迫切。比如在城市的自來水供應系統中，輸水管道中的顆粒雜質、水中的微生物、重金屬離子、鈣鎂離子、有機和無機汙染物、特別是殘留氯對人體的危害，已經成為迫切需要解決的問題。為除去水中各種各樣的汙染物，必須採用不同操作單元的多級組合，以形成一個淨化系統來達到目的。
然而由於現有技術的限制，已開發出的淨水設備有著種種嚴重的缺陷。現已開發出的淨水設備主要有兩大類型。一種類型為分體式的多級淨化過程。具代表性的是活性碳和纖維纏繞濾芯淨化裝置(US5824215，發明人S.Suh)，反滲透淨化裝置(US4391712，發明人T.Tyler等)和離子交換樹脂淨化裝置(US6607668，發明人M.Rela)。這種分體式的多級淨化系統雖然可以除去大部分的汙染物，但需要很大的安裝空間和高昂的投資和操作費用。並且由於現有技術的限制，普遍具有流動阻力大，須外加動力進行操作；維護保養困難，部件易損壞；需要大量的反衝水，造成浪費等等問題，難以推廣並被廣大用戶接受。另一種形式為可直接安裝於輸水管道出口端的淨化器。然而同樣由於技術的限制，目前這種淨化器都是由簡單的一個或兩個單元操作，例如活性碳吸附，KDF大顆粒濾料，或兩者的簡單堆砌來進行淨化(US4504389，發明人A.Rundzaltis；US4814078，發明人R.Stern等；US6241103B1，發明人R.Hembree；US5256287，發明人D.Underwood等；CA02318636，發明人W.Conley等；ZL03273986.9，設計人喬治.盧延之)。由於水中汙染物的多樣性和複雜性，這種簡單的淨化過程不能滿足淨化的要求，水中的各種汙染物和雜質不能被有效去除。並且這些淨化裝置普遍具有效率低下、流量小、壽命短等嚴重缺陷。有些還加入了液體消毒劑(ZL01222813.3，設計人羅雁等)，造成了被淨化水的二次汙染。同時複雜的結構和簡陋的密封條件也造成製造困難、易洩漏引起二次汙染，和產品成本高(US4147631，發明人S.Deines；US4591438，發明人M.Tanabe等；CA02470149，發明人C.Yiu；ZL992491 87.8，設計人劉福民；ZL95227611.9，設計人朱國柱；ZL200420052538.9，設計人黃真卿)，並且軸向流動的設計形成流體阻力大、出水量小和因內部壓力大易洩漏等嚴重問題(US4680116，發明人M.Kamiwada等)。
因而，開發一種新技術，製備具有一體化的結構和多重淨化功能、結構簡單可靠、使用壽命長、效率高的淨水介質，顯得十分迫切和必要。
發明內容
本發明的目的在於提供一種新型的淨化介質，以有效地達到水質淨化，這種新型的淨化介質具有一體化的緊湊結構，並且具有流動阻力小，流量大的特點。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質由固定化層、吸附過濾層組合而成為一體化結構。所述的流體淨化介質還包含預過濾層。所述的流體淨化介質包含依次由預過濾層、固定化層、活性碳纖維層和半透膜層組合而成為一體化的結構。預過濾層為流體淨化介質的外表粗孔預過濾層，該粗孔預過濾層厚度在在10微米至100毫米之間，在粗孔預過濾層中含有孔，粗孔預過濾層的孔徑在5微米至1000微米之間，緊貼粗孔預過濾層為固定化層，固定化層的厚度為0.1毫米至500毫米，固定化層中含有固定化物和銅性合金濾料，緊貼固定化層為吸附過濾層，由活性碳纖維和半透膜交替排列形成，活性碳纖維的厚度在0.1至500毫米之間，活性碳纖維與半透膜以層層交替的方式形成組合，活性碳纖維與半透膜的交替組合為至少一層。
本發明的另一目的是提供一種流體淨化介質的製備方法，採用這種製備方法製作的淨化介質具有多重的淨化功能，可以有效去除氯、重金屬、有機、無機、離子、細菌、固體顆粒等汙染物和雜質為了實現上述目的，本發明的技術方案是按從進水端至出水端的方向，將固定化層、吸附過濾層依次排列，形成組合體。在進水端固定化層之前還設有預過濾層。其中預過濾層為外表粗孔預過濾層，該粗孔預過濾層厚度在在10微米至100毫米之間，在粗孔預過濾層中含有孔，粗孔預過濾層的孔徑在5微米至1000微米之間；固定化層的厚度為0.1毫米至500毫米，固定化層中含有固定化物和銅性合金濾料；吸附過濾層由活性碳纖維和半透膜交替排列形成。
固定化層的製備過程包含以下步驟A、先混合固定化物和穩定劑，然後加入銅性合金濾料顆粒後繼續混合；B、將混合物以每立方釐米0.5至5.0克的充填密度裝入模具；C、加熱充填後的模具至固定化物的熔點，或高於熔點0.1℃至100℃，並在該溫度保持0.25至48小時，其中熔點為固定化物的熔融、燒結或固化溫度；D、在加溫和保溫過程中對該混合物加壓，壓力控制在0.01至10MkP；E、冷卻脫模。
該流體淨化介質的一體化結構由粗孔預過濾層、固定化層、吸附過濾層組合而成，具有通過化學反應以除氯、除重金屬和抑菌，通過吸附過程以除氯、除有機汙染物、除細菌病毒，通過梯度過濾以除大顆粒雜質、膠體等多種功能。這種新型的淨化介質具有有效面積大，壓力損失小、結構緊湊等特點。其內部結構可根據流體淨化要求進行不同的優化組合。這種新型的淨化介質可廣泛應用於水和汙水處理，和液體、氣體等流體的淨化，以除去流體中的氯、有機、無機、重金屬、離子、顆粒、細菌等各種汙染物和雜質。
圖1為本發明一實施例的結構示意圖；圖2為根據本發明的一個實施例，其中吸附過濾層的結構示意圖；圖3為本發明另一實施例的結構示意圖；圖4為固定化層形成過程的流程圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
本發明為一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質由固定化層、吸附過濾層組合而成為一體化結構。所述的流體淨化介質還可包含預過濾層。
本發明的流體淨化介質按下列順序組合構成近進水端為粗孔的預過濾材料製成的預過濾層，緊隨預過濾層之後的是固定化的銅性合金濾料即KDF材料，即固定化層，在固定化層之後近出水端是由活性碳吸附材料和半透性分離膜交替排列構成的吸附過濾層。進水端和出水端之間由本發明的淨化介質隔開。未處理過的進水在壓力下被強制通過淨化介質後排出，以達到淨化的目的。
預過濾層
在一體化多功能淨化介質的最外層近進水端，是粗孔結構的預過濾層100，該預過濾層厚度在10微米至100毫米之間，最佳選擇在200微米至500微米之間。該預過濾層的孔徑在5微米至1000微米之間，最佳孔徑在25至50微米之間。預過濾層的材料可以是任何可以起到物理過濾作用的材料，如無紡布、金屬濾網、陶瓷濾材等，最佳選擇是聚丙烯或聚乙烯的無紡濾布。
固定化層在預過濾層內面，緊挨預過濾層的是固定化層101，固定化層的主要成分是銅性合金濾料即KDF濾料。KDF是高純度的銅鋅合金。在與水接觸時，KDF中的兩種金屬構成無數微米或納米級的銅-鋅原電池，通過電化學氧化-還原反應來進行淨化。這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度，可以清除水中高達99％的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物，對抑制細菌、真菌等微生物的效果顯著，是一種十分優異的水處理材料。然而能夠發生電化學反應的僅僅是處在KDF顆粒表面上的微電池，處在合金濾料顆粒內部的微電池沒有參與任何反應。選用小顆粒的KDF可以成倍增加反應表面，從而減小設備體積，增加反應速度。但是因為KDF具有每立方釐米2.4至2.9克的高比重，如果在現有的填充床反應器中使用粒徑小於40目(0.42毫米)的KDF濾料，流體壓力損失將非常大，無法進行具有實際意義的淨化工作，限制了KDF優異性能的發揮。因此需要先將KDF顆粒固定化，再使用KDF微小顆粒作為淨化介質。
具體的固定化過程如圖4所示。
將KDF和固定化物粉末充分混合後，通過加熱、凝固等方法使KDF固定化。用聚合物做固定化物時，加熱至聚合物熔點，或高於熔點0.1℃至100℃，並保持在該溫度，並適當加壓，其中熔點為固定化物的熔融、燒結或固化溫度。KDF濾料可以是KDF55(50％銅和50％鋅的合金)，KDF85(85％銅和15％鋅的合金)或其他的KDF。KDF濾料的顆粒直徑在1250目至6目(0.01毫米至3.36毫米)之間，最佳選擇為200目至100目(0.07毫米至0.14毫米)之間。聚合物的加入量為KDF重量的0.3％至30％，最佳選擇為5％至10％。保溫時間可以在0.25分鐘至48小時，最佳選擇為15至30分鐘。壓力為0.01至10MPa，最佳選擇為0.05至0.5MPa。固定化物可以是任何熱塑性或熱固性的塑料，粘土，澱粉，蜂臘等可使KDF顆粒有效結合在一起的物質。固定化物的顆粒大小為0.01微米至3毫米，最佳選擇為10微米至150微米。可以通過注塑、模壓等各種方法得到需要的形狀。固定化使得應用小顆粒的KDF材料成為可能，極大地增加了有效表面，提高了淨化效率，並減少了KDF的用量，降低了成本。
在具體的製備過程中，先將KDF顆粒、固定化物和添加劑充分混合，理想的混合程序是先混合固定化物和穩定劑，然後加入KDF顆粒後繼續混合，經過混合後，KDF的表面應均勻覆蓋上固定化物顆粒。然後將混合物以每立方釐米0.5至5.0克，最佳值為每立方釐米1.2至1.8克的充填密度裝入模具。加熱充填後的模具至固定化物的熔融、燒結或固化溫度。升溫的方式是梯度升溫，先將溫度升至低於熔點5至10度，維持0.25至24小時，最佳選擇為15至30分鐘，然後再將溫度升溫至熔點，或高於熔點0.1℃至100℃，並在該溫度保持0.25至48小時，最佳選擇為0.5至1.5小時。在加溫和保溫過程中可以對KDF混合物加壓，以提高固定化KDF的密度。壓力控制在0.01至10MPa，最佳選擇為0.05至0.5MPa。溫度和壓力的控制目的不僅是使KDF被固定化，同時也使得在KDF顆粒和KDF顆粒之間、KDF顆粒和固定化物顆粒之間、固定化物顆粒和固定化物顆粒之間生成無數的微米級的孔隙。經冷卻脫模，並進行質量檢測後，即可得到固定化KDF的產品，即固定化層。
固定化物可以選用熱塑性或熱固性的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚氯乙稀、聚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等，也可用粘土如高嶺土、陶土、沸石、瓷石、硅藻土等，澱粉如交聯澱粉、酯化澱粉、接枝共聚澱粉等，臘如蜂蠟、卡努巴臘等等可以將KDF顆粒粘合在一起並生成多孔結構的材料。顆粒大小為0.01微米至3毫米，最佳選擇為10微米至150微米。固定化物的加入量為KDF重量的0.3％至30％，最佳選擇為5％至10％。穩定劑的作用在於將固定化物顆粒均勻而穩定地分布於KDF表面，並在加熱過程中幫助熱量的均勻傳遞。對穩定劑要求其在固定化過程中沒有化學反應，能很好地與固定化物和KDF混合，並且無毒性。穩定劑可以是水、乙醇、丙醇、丙三醇、乙二醇、丁醇等，而水是最經濟安全和最有效的穩定劑。穩定劑的用量為KDF和固定化物總重量的0.01％至30％，其最佳選擇為1％至10％。固定化層中還可以加入添加材料，如活性碳、沸石或其混合物，以更方便地控制微孔孔徑何進一步提高淨化能力。該混合物可以是上述成分的任意組合，混合比例沒有特別要求。添加材料的加入量為KDF重量的0.01％至80％，最佳選擇為0.5％至5％。
經固定化後的KDF顆粒生成固定化層。固定化層不僅具有通過電化學反應去除氯、重金屬，以及抑菌、滅菌等功能，並且在固定化後的KDF介質層內部和表面，生成了大量的孔徑在15至35微米之間的微孔，這些微孔的存在增加了KDF的接觸表面。這些微孔並且和預過濾層和半透膜中的微孔一起構成了梯度過濾以除去各種尺寸的顆粒雜質。KDF介質層的厚度可以根據淨化要求變化。厚度越大，淨化效果越好，但流體阻力隨之增大，最佳厚度在10毫米至20毫米之間。
需要強調的是，上面的製備過程是通過模塑製備固定化層的過程。實際操作時也可以採用其它途徑，例如可以通過注塑來製備。不同的製備方法會使得上述流程產生相應的變化，比如用注塑方法，流程中混合、充填、加熱、保溫和冷卻步驟可以在注塑機上一次完成，但基本原理和過程符合上述過程。
吸附過濾層在固定化KDF淨化層內面，近出水端，是由活性碳纖維102和選擇性半透膜103交替組成的吸附過濾層。活性碳纖維可以是短纖維，長纖維，纖維氈等等。活性碳纖維的厚度在0.1至500毫米，最佳選擇在2至10毫米之間。活性碳纖維的孔徑在1至1000，最佳範圍在10至40。活性碳纖維的碘吸附量大於850-1800mg/g(液相)，苯吸附量大於35w％，亞甲蘭吸附量大於150-300mg/g。
選擇性半透膜可以是微孔膜、荷電膜、超濾膜，納濾膜等，孔徑在0.001微米至1000微米。最佳選擇為孔徑在5至15微米的正荷電膜。膜的形式可以時平板膜、管形膜、中空纖維膜等。
活性碳纖維和選擇性半透膜可以以許多方法進行交替排列。交替排列的次數至少為一次，最佳選擇為2至6次。其中一種有效的方法是將活性碳纖維氈和選擇性半透膜各一張相疊後卷繞成螺旋形結構，活性碳纖維氈卷繞在選擇性半透膜的外側。活性碳纖維有著比顆粒狀活性碳強3至6倍或更高的吸附能力。正荷電膜由於電荷的存在，大大增強了對顆粒雜質，特別是對細菌病毒的截留。交替排列的活性碳纖維和半透膜構成了多級的吸附平衡過程，大大提高了汙染物的去除效率。其中另一種方法是以活性碳纖維包埋中空纖維膜，這種組合方式可以增加活性纖維的充填量和半透膜的膜面積。活性碳纖維中可以加入其它有助於淨化的添加材料，如顆粒狀活性碳、粉末狀活性碳、離子交換樹脂，硅藻土、沸石等或其混合物。該混合物可以是上述成分的任意組合，混合比例沒有特別要求。這些添加材料的量可以佔活性碳纖維層中總重量的0.01％至100％。
淨化材料的組合將這些淨化介質按從進水端至出水端的方向，以粗孔預過濾層、固定化層、活性碳纖維和選擇性半透膜組合體的順序排列，使多種淨化材料形成一體化，並將進水端和出水端隔開。形成一體化的方法是現有技術，可以通過膠接、熱壓、密封圈加螺栓等方法，或者這些方法的組合將各層疊加後，再將邊緣封閉後形成一體化結構。組合的順序可以很方便地根據淨水的條件和要求變化，以求達到最佳的淨水效果。在實際使用中可以根據具體情況不用預過濾層。
實例和效果實例1固定化KDF圓筒的製備KDF濾料，顆粒直徑100目(0.14毫米)，240克。
固定化物，聚偏氟乙烯粉末，顆粒直徑35微米，45克，熔點170℃。
穩定劑，水，28克。
將聚偏氟乙烯粉末和水充分混合後，加入KDF顆粒繼續混合KDF的表面均勻地覆蓋上固定化物顆粒；將混合物以每立方釐米1.78克的充填密度裝入模具；加熱充填後的模具至165℃，保溫1小時，然後再升溫至171℃，保溫0.5小時；在加熱和保溫過程中對模具施加0.1MP的壓力；保溫時間結束後驟冷脫模。徹底冷卻後，得到外徑5cm，內徑2.8cm，壁厚1.1cm，長11cm的圓筒形固定化KDF。氣泡點法測得名義孔徑20微米，最大孔徑35微米，孔隙率35％。
實例2一體化多功能淨化介質的製備園筒形無紡布預過濾材料，壁厚0.3毫米，內徑50毫米，高100毫米，名義孔徑35微米。
固定化KDF，KDF顆粒直徑0.07至0.17毫米，固定化後生成內徑30毫米，外徑50毫米，高100毫米的園筒。圓筒孔隙率為30％的體積，名義孔徑為25微米。
活性碳纖維氈，厚4毫米，寬100毫米，長240毫米，克重150g/m2，孔徑為20。
正荷電膜，厚0.3毫米，寬100毫米，長260毫米，名義孔徑8微米。
將活性碳纖維氈和正荷電膜疊合後捲成螺旋形的結構，活性碳纖維氈位於正荷電膜的外面，如圖2所示。該螺旋形結構共有四層交替排列的活性碳纖維氈和正荷電膜，外徑為30毫米，內徑為8毫米。
上述材料準備完成後，按下列順序組裝將KDF圓筒套在活性碳纖維氈和正荷電膜的螺旋筒的外面，再將園筒形無紡布預過濾材料套在KDF圓筒的外面，在預過濾材料外面再套上外套，兩端再套上端蓋後用膠封住。
實例3裝有中空纖維膜的一體化多級淨化介質實例1中得到的固定化KDF圓筒活性碳纖維，外表面積2.0m2/g，比表面積1450m2/g，平均孔徑15-35，微孔容積0.65mL/g，單絲直徑18μm，碘吸附量1500mg/g(液相)，苯吸附量50w％。
聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜，單根膜外經1.2微米，內徑0.8毫米，壁厚0.2毫米，膜孔徑10微米，孔隙率78.5％。
如圖3所示，將250根中空纖維膜裝入固定化KDF圓筒，總膜面積為950平方釐米。在KDF圓筒內再充填入約5.0克的活性碳纖維。然後將兩端用環氧樹脂封住，並經切割後暴露中空纖維內壁，再在固定化KDF圓筒外套上粗孔預過濾層。流體由固定化KDF圓筒外壁進入一體化多級淨化介質，經過電化學反應、活性碳纖維吸附、以及由預過濾層一固定化KDF層一活性碳纖維層一中空纖維微濾膜組成的梯度過濾等多級處理後，經由中空纖維膜的內腔流出。
實例4用實例2中得到的內芯進行淨水實驗，得到結果如下
權利要求
1.一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質由固定化層、吸附過濾層組合而成為一體化結構。
2.根據權利要求1所述的一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質還包含預過濾層。
3.根據權利要求2所述的一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質包括依次由預過濾層、固定化層、吸附過濾層組合而成為一體化的結構。
4.根據權利要求2或3所述的一種流體淨化介質，其特徵在於預過濾層為流體淨化介質的外表粗孔預過濾層，該粗孔預過濾層厚度在在10微米至100毫米之間，在粗孔預過濾層中含有孔，粗孔預過濾層的孔徑在5微米至1000微米之間，緊貼粗孔預過濾層為固定化層，固定化層的厚度為0.1毫米至500毫米，固定化層中含有固定化物和銅性合金濾料，緊貼固定化層為吸附過濾層，由活性碳纖維和半透膜交替排列形成，活性碳纖維的厚度在0.1至500毫米之間，活性碳纖維與半透膜以層層交替的方式形成組合，活性碳纖維與半透膜的交替組合至少為一層。
5.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於預過濾層的材料是可以進行物理過濾的材料，如金屬濾網、無紡布、微孔濾膜、陶瓷濾材；預過濾層厚度在200微米至500微米之間，預過濾層的孔徑在25至50微米之間。
6.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於固定化層的厚度為10毫米至20毫米，固定化層中含有的固定化物為熱塑性或熱固性的塑料，粘土，澱粉，蜂臘，固定化物的顆粒大小為0.01微米至3毫米；銅性合金濾料是銅鋅合金濾料，銅的重量百分比為50-85％，鋅的重量百分比為15-50％，銅性合金濾料的顆粒直徑在0.01毫米至3.36毫米之間。
7.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於活性碳纖維的材料是短纖維，長纖維，纖維氈，活性碳纖維的厚度為2毫米至10毫米。
8.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於半透膜是微孔膜、荷電膜、超濾膜、納濾膜，半透膜布滿微孔，孔徑為0.001微米至1000微米，半透膜層的形狀為平板形、管形、中孔螺旋形，中孔纖維形。
9.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於活性碳纖維與半透膜以層層交替的方式形成吸附過濾層，活性碳纖維層與半透膜層的交替組合為2層至5層。
10.根據權利要求6所述的一種流體淨化介質，其特徵在於固定化層中含有的固定化物的顆粒大小為10微米至150微米；銅性合金濾料的顆粒直徑在0.07毫米至0.14毫米之間。
11.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於固定化層中還包含添加材料，添加材料的加入量為銅性合金濾料重量的0.01％至80％，其中添加材料為活性碳、沸石。
12.根據權利要求4所述的一種流體淨化介質，其特徵在於活性碳纖維中還包含添加材料，添加材料的加入量為活性碳纖維總重量的0.01％至100％，其中添加材料為顆粒狀活性碳、粉末狀活性碳、硅藻土、沸石。
13.一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於按從進水端至出水端的方向，將固定化層、吸附過濾層依次排列，形成組合體。
14.根據權利要求11所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於在進水端固定化層之前加上預過濾層。
15.根據權利要求13或14所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於預過濾層為外表粗孔預過濾層，該粗孔預過濾層厚度在在10微米至100毫米之間，在粗孔預過濾層中含有孔，粗孔預過濾層的孔徑在5微米至1000微米之間；固定化層的厚度為0.1毫米至500毫米，固定化層中含有固定化物和銅性合金濾料；吸附過濾層由活性碳纖維和半透膜交替排列形成，活性碳纖維的厚度在0.1至500毫米之間，活性碳纖維與半透膜以層層交替的方式形成組合，活性碳纖維與半透膜的交替組合至少為一層。
16.根據權利要求13或14所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於固定化層的形成方法為將銅性合金濾料和固定化物粉末充分混合後，加熱至固定化物的熔點，或高於熔點0.1℃至100℃的溫度，保持在該溫度0.25分鐘至48小時，並進行加壓，壓力為0.01至10MkP，形成固定化層，其中熔點為固定化物的熔融、燒結或固化溫度。
17.根據權利要求16所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於固定化層的製備過程包含以下步驟A、先混合固定化物和穩定劑，然後加入銅性合金濾料顆粒後繼續混合；B、將混合物以每立方釐米0.5至5.0克的充填密度裝入模具；C、加熱充填後的模具至固定化物的熔點，或高於熔點0.1℃至100℃的溫度，並在該溫度保持0.25至48小時，其中熔點為固定化物的熔融、燒結或固化溫度；D、在加溫和保溫過程中對該混合物加壓，壓力控制在0.01至10MkP；E、冷卻脫模。
18.根據權利要求17所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於步驟C包含以下步驟a、溫度升至低於熔點5至10度，維持0.25至24小時；b、升溫至熔點或高於熔點0.1℃至100℃的溫度，並在該溫度保持0.25至48小時。
19.根據權利要求17中所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於穩定劑是水、乙醇、丙醇、丙三醇、乙二醇、丁醇，穩定劑的用量為KDF和固定化物總重量的0.01％至30％。
20.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於固定化層的厚度為10毫米至20毫米，固定化層中含有的銅性合金濾料是銅鋅合金濾料，銅的重量百分比為50-85％，鋅的重量百分比為15-50％，銅性合金濾料的顆粒直徑在0.01毫米至3.36毫米之間；固定化物為熱塑性或熱固性的塑料，粘土，澱粉，蜂臘，固定化物的顆粒大小為0.01微米至3毫米，固定化物的加入量為KDF重量的0.3％至30％。
21.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於活性碳纖維的材料是短纖維，長纖維，纖維氈，活性碳纖維的厚度為2毫米至10毫米。
22.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於半透膜的材料是微孔膜、荷電膜、超濾膜，納濾膜，半透膜布滿微孔，孔徑為0.001微米至1000微米，半透膜層的形狀為平板形、管形、中孔螺旋形、中空纖維形。
23.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於將活性碳纖維氈和半透膜各一張相疊後卷繞成螺旋形結構，形成吸附過濾層，活性碳纖維氈卷繞在半透膜的外側，交替排列的次數為2至5次。
24.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於半透膜為中空纖維膜，以活性碳纖維包埋中空纖維膜的方式形成吸附過濾層。
25.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質的製備方法，其特徵在於固定化層中還包含添加材料，添加材料的加入量為銅性合金濾料重量的0.01％至80％，其中添加材料為活性碳、沸石。
26.根據權利要求15所述的一種流體淨化介質，其特徵在於活性碳纖維中還包含添加材料，添加材料的加入量為活性碳纖維總重量的0.01％至100％，其中添加材料為顆粒狀活性碳、粉末狀活性碳、硅藻土、沸石。
全文摘要
本發明公開了一種流體淨化介質及其製備方法。一種流體淨化介質，其特徵在於所述的流體淨化介質由預過濾層、固定化層、吸附過濾層組合而成為一體化結構。該流體淨化介質具有通過化學反應以除氯、除重金屬和抑菌，通過吸附過程以除氯、除有機汙染物、除細菌病毒，通過梯度過濾以除大顆粒雜質、膠體等多種功能。這種新型的淨化介質具有有效面積大，壓力損失小、結構緊湊等特點。其內部結構可根據流體淨化要求進行不同的優化組合。這種新型的淨化介質可廣泛應用於水和汙水處理，和液體、氣體等流體的淨化，以除去流體中的氯、有機、無機、重金屬、離子、顆粒、細菌等各種汙染物和雜質。
文檔編號B01D39/00GK1981909SQ200510111498
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月14日 優先權日2005年12月14日
發明者菅康莊 申請人:菅康莊