專利名稱：一種用于去除引用水中氟的一次性除氟袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于去除飲用水中氟的一次性除氟袋。
背景技術(shù)：
氟是人體必需的微量元素之一，飲用水適宜的氟質(zhì)量濃度為0. 5 lmg/L。當(dāng)飲用 水中氟含量不足時(shí)，易患齲齒?。坏糸L期飲用質(zhì)量濃度高于lmg/L，則會(huì)引起氟斑牙??； 長期飲用氟質(zhì)量濃度為3 6mg/L的水會(huì)引起氟骨病。目前，由于工業(yè)和農(nóng)業(yè)的污染等原因，造成我國含氟超標(biāo)地下水分布非常廣泛。在 西北干旱地區(qū)，約有7000萬人飲用含氟量超標(biāo)的水，導(dǎo)致了不同程度的氟中毒。在世界上 許多國家和地區(qū)，也都存在不同程度的飲用水氟超標(biāo)的問題。因此，除氟工藝一直是國內(nèi)外 環(huán)保及衛(wèi)生領(lǐng)域的重要課題，尤其是近二、三十年以來，國內(nèi)外對(duì)含氟水的處理進(jìn)行了大量 的研究，對(duì)除氟工藝及相關(guān)的基礎(chǔ)理論的研究也取得的一些進(jìn)展。目前，含氟水的除氟方法 有化學(xué)沉淀法、混凝沉降法、吸附法等。化學(xué)沉淀法一般指鈣鹽沉淀法，即向廢水中投加石灰和可溶性鈣鹽，如硫酸鈣和 氯化鈣等，使F—和Ca2+生成CaF2沉淀而除去。石灰和硫酸鈣價(jià)格便宜，但溶解度小，只能 以乳狀液投加，由于生成的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2或CaSO4顆粒表面，使之不能被充分利 用，因而用量很大，并且水中懸浮物含量較高?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用化學(xué)共沉淀法對(duì)工業(yè) 含氟廢水進(jìn)行處理，不適宜用于處理飲用水?；炷恋矸ㄊ侵咐昧肆蛩徜X、聚合鋁等鋁鹽混凝劑對(duì)含氟水進(jìn)行處理。使硫酸 鋁時(shí)，混凝最佳PH為6. 4 7. 2，但投加量較大，根據(jù)不同情況每噸水需投加150 lOOOg， 這會(huì)使水中含有一定量的對(duì)人體健康有害的溶解鋁。因此也不適合用于飲用水的處理。吸附法是指利用吸附劑對(duì)含氟水進(jìn)行處理，目前常用的吸附劑有果殼活性炭、竹 炭、活性碳纖維、膨潤土、鋁土礦、紅提、活性炭化鋁、稀土類吸附劑、羥基磷酸鈣、粉煤灰、腐 殖酸、木質(zhì)素等數(shù)十種吸附劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，選用上述吸附劑時(shí)，同時(shí)還需要配備較好的使 用方法，一般是采用工業(yè)化的吸附床、固定床、流化床等，使含氟水在上述裝置中與吸附劑 接觸，從而達(dá)到除氟的效果。雖然上述裝置除氟具有很好的效果，但是由于維護(hù)比較麻煩， 因此并不適合于家庭終端的飲用水處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于去除飲用水氟的一次性除氟袋，與現(xiàn) 有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一次性除氟袋使用方便，尤其適合在家庭、賓館、辦公室等飲用 水終端使用場(chǎng)合使用。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于去除飲用水中氟的一次性除氟袋， 包括用于容納過濾介質(zhì)的容納袋，在所述容納帶內(nèi)裝有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)包括 重量比為10 40 20 50的活化沸石粉和氧化鎂粉，所述容納袋的材質(zhì)為透水性材料。
優(yōu)選的，所述容納袋的材質(zhì)為濾紙或紗布。優(yōu)選的，在所述容納袋上連接有拎繩。優(yōu)選的，所述活化沸石分與氧化鎂粉的重量比為15 35 25 45。優(yōu)選的，所述活化沸石粉的粒度為44 μ m 124 μ m。優(yōu)選的，所述活化沸石粉的粒度為55 μ m 110 μ m。優(yōu)選的，所述氧化鎂粉的粒度為35 μ m 125 μ m。優(yōu)選的，所述氧化鎂粉的粒度為35 μ m 125 μ m。優(yōu)選的，所述過濾介質(zhì)還包括25重量份 45重量份的羅望子復(fù)合材料本發(fā)明提供了一種用于去除飲用水中氟的一次性除氟袋，本發(fā)明提供一個(gè)容納 袋，所述容納袋的材質(zhì)為透水性材料，在所述容納袋中有過濾介質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā) 明提供的一次性除氟袋最大的特點(diǎn)是使用方便，由于過濾介質(zhì)均為環(huán)保材料，因此使用之 后可以直接丟棄。另外，由于本發(fā)明提供的一次性除氟袋制作方便、成本低、使用方便，尤其 適合于在家庭、賓館或其他辦公場(chǎng)所方便的使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的一次性除氟 袋對(duì)于去除水中的氟離子具有理想的效果。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。本發(fā)明提供的一種用于去除水中飲用水中氟的一次性除氟袋，包括用于容納過濾介質(zhì)的容納袋，在所述容納帶內(nèi)裝有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)包括 重量比為10 40 20 50的活化沸石粉和氧化鎂粉，所述容納袋的材質(zhì)為透水性材料。本發(fā)明所述活化沸石粉是天然沸石粉經(jīng)過活化處理得到。天然沸石的活化處理可 以采用下述方法先將天然沸石粉用去離子水清洗干凈、烘干，稱取一定質(zhì)量的沸石，浸泡 在一定濃度的活化劑溶液中，充分?jǐn)嚢璨簧儆?小時(shí)，中和后過濾，用去離子水清洗干凈， 烘干備用?；罨瘎┛梢詾?. 05 0. 3mol/L 的 HC1，0. 01 0. 05mol/L 的 H2SO4,0. 2-1. Omol/L 的 NaCl、0. 05-0. 25mol/L 的 NaOH、或 0. 03 0. 15mol/L 的 HCl 與 0. 2-1. Omol/L 的 NaCl 的混 合溶液。當(dāng)活化劑為HCl和NaCl混合溶液時(shí)，最佳濃度NaCl為0. 8mol/L,HCl為0. 09mol/ L，采用活化劑對(duì)沸石進(jìn)行活化處理時(shí)的時(shí)間通常應(yīng)不少于2小時(shí)，最好不少于4小時(shí)，此時(shí) 可以活化充分完全。天然沸石還可以通過如下工藝進(jìn)行活化處理將天然沸石粉用濃度為4-10wt% 的鹽酸或硫酸浸漬處理10 20小時(shí)，經(jīng)碳酸鈉或苛性堿中和后洗滌，再水煮30 60分鐘， 將煮沸有的沸石干燥，然后在350°C 580°C溫度下焙燒，然后粉碎至所需要的粒度。沸石經(jīng)過活化處理后，可以去除礦物匯中所含的雜質(zhì)和可溶物，在礦物結(jié)構(gòu)中刻 蝕出豐富的孔隙和孔腔，增大其接觸面積，從而提高沸石的吸附、離子交換等性質(zhì)。在本 發(fā)明中，活化沸石粉的粒度優(yōu)選為44 μ m 124 μ m,更優(yōu)選為55 μ m 110 μ m，更優(yōu)選為 68 μ m 95 μ m。氧化鎂粉俗稱苦土或者燈粉，英文名稱為Magnesium oxide，分子式為MgO，分子量為40. 30，氧化鎂無臭、無味、不溶于水和乙醇。氧化鎂暴露在空氣中，容易吸收水分和二 氧化碳，與水反應(yīng)生成氫氧化鎂。氫氧化鎂是一種弱堿性物質(zhì)，是一種環(huán)境友好型水處理 劑，對(duì)于氟具有良好的吸附效果。本發(fā)明中的氧化鎂粒度優(yōu)選為35 μ m 125 μ m,優(yōu)選為 45 μ m 95 μ m，更有選為55 μ m 85 μ m。本發(fā)明所述的氧化鎂的活性用吸碘值表示優(yōu)選 為80 120mgl/g,比表面積優(yōu)選為5 20m3/g。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的過濾介質(zhì)還包括25重量份 45重量份 的羅望子復(fù)合材料，所述羅望子復(fù)合材料是將所述羅望子復(fù)合材料是將羅望子負(fù)載在陽離 子交換樹脂和氯化鈣上形成。所述羅望子膠復(fù)合材料由如下方法制備，包括取羅望子膠粉與水混合按照1 3 1 8的重量比混合得到第一混合物，優(yōu)選 的，所述羅望子膠粉與水的重量比為1 3 1 5，更優(yōu)選為1 4;在所述第一混合物中加入陽離子交換樹脂混合得到第二混合物，所述陽離子交換 樹脂與所述羅王子膠粉的重量比為1 2 2 1，更優(yōu)選為1 1，所述陽離子交換樹脂 的平均粒徑優(yōu)選為0. 15 5mm，更優(yōu)選為0. 25 0. 84mm ；將所述第二混合物加熱至沸騰，固液分離，取得到的固體顆粒加入到氯化鈣水溶 液中混合均勻得到第三混合物，所述氯化鈣水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10% 50%，更優(yōu) 選為25% 35%，所述氯化鈣水溶液中的氯化鈣與羅望子膠粉的重量比優(yōu)選為1 4 1:6;將所述第三混合物加熱，加熱溫度優(yōu)選為40°C 60°C，優(yōu)選為45°C 55°C，過濾， 干燥得到羅望子膠復(fù)合材料。陽離子交換樹脂和氯化鈣作為離子交換劑，本發(fā)明將羅望子膠分別負(fù)載在陽離子 交換樹脂和氯化鈣上可以使上述物質(zhì)對(duì)氟的吸附和交換達(dá)到更理想的效果，這樣不但提高 去除效率，而且提高容量，并且延長了陽離子交換樹脂和氯化鈣這兩種離子交換劑的使用
壽命ο羅望子膠(tamarind gum)，也稱羅望子多糖膠或羅望子膠，屬于水溶性高分子粘 合劑，它可以吸收水中的氟離子，本發(fā)明將其負(fù)載在陽離子交換樹脂和氯化鈣上，將羅望子 對(duì)4-叔丁基苯酚的吸附過程與陽離子交換樹脂及氯化鈣的脫鹽過程結(jié)合在一起，因此可 以提高交換容量和對(duì)氟離子的交換效率，從而也延長了陽離子交換樹脂的使用壽命。本發(fā) 明中優(yōu)選使用粒徑為45 μ m 100 μ m,更優(yōu)選為55 μ m 85 μ m的羅望子糖膠粉作為原料。制備所述羅望子膠復(fù)合材料中的陽離子交換樹脂可以為弱酸性陽離子交換樹脂， 也可以為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂或它們的混合物，所述陽離子交換樹脂混合物中的強(qiáng)酸性 陽離子交換樹脂與弱酸性陽離子交換樹脂的體積比為1 2 2 1。本發(fā)明中強(qiáng)酸性陽 離子交換樹脂的具體例子可以為苯乙烯二乙烯基共聚合體的磺酸或鈉鹽，商品號(hào)如美國道 化學(xué)公司制的鈉鹽形HGR-W2，但不限于此。弱酸性陽離子交換樹脂的具體例子可以為丙烯 酸(或2-甲基丙烯酸)二乙烯基苯共聚合體或其鈉鹽，商品號(hào)如美國道化學(xué)公司制的鈉鹽 形MAG-3，但不限于此。按照本發(fā)明，所述容納袋的材質(zhì)優(yōu)選為可降解的濾紙或紗布，容納袋的作用是容 納過濾介質(zhì)，并防止過濾介質(zhì)從容納袋中露出，但是容納袋需要水可以自由進(jìn)入，因此容納 袋的孔隙應(yīng)小于過濾介質(zhì)的粒徑，可以使用一次性袋泡荼的包裝紙，容納袋的材質(zhì)選用屬
5于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，只要能夠滿足上述要求即可。另外，還可以容納袋上設(shè)置拎 繩，在使用時(shí)，將一次性除氟袋泡在杯中的水里，拎繩搭在杯壁外面，泡一段時(shí)間后，通過拎 繩將一次性除氟袋從水中拎出即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一次性除氟袋最大的特點(diǎn)是使用方便，由于過濾 介質(zhì)均為環(huán)保材料，因此使用之后可以直接丟棄。另外，由于本發(fā)明提供的一次性除氟袋制 作方便、成本低、使用方便，尤其適合于在家庭、賓館或其他辦公場(chǎng)所方便的使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，本發(fā)明提供的一次性除氟袋對(duì)于去除水中的氟離子具有理想的效果。以下以具體實(shí)施例說明本發(fā)明的效果，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的 限制。實(shí)施例1先將粒度為50 μ m 75 μ m的天然沸石粉用去離子水清洗干凈，烘干，浸泡在 0. 3mol的HCl溶液中，攪拌7小時(shí)，用NaOH中和后過濾，再用去離子水清洗干凈，烘干備用。實(shí)施例2粒度為先將天然沸石粉用去離子水清洗干凈，烘干，浸泡在0. 3mol的HCl溶液中，攪拌 8小時(shí)，用NaOH中和后，水煮30分鐘，過濾，干燥，在450°C煅燒3小時(shí)，然后粉碎至粒度為 50 μ m 75 μ m后，用去離子水清洗干凈，烘干備用。實(shí)施例3取羅望子膠粉lOOOg，加入純凈水5000ml混合攪拌均勻得到第一混合物；在所述第一混合物中加入強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂IOOOg混合得到第二混合物；將所述第二混合物加熱至沸騰，固液分離，取得到的固體顆粒加入到質(zhì)量濃度 為35%的氯化鈣水溶液匯總混合均勻得到第三混合物，氯化鈣與羅望子膠粉的重量比為 1:2;將第三混合物加熱至55°C，過濾，干燥得到羅望子膠復(fù)合材料。實(shí)施例4容納袋選用過濾紙，氧化鎂粉的粒度為55 μ m 80 μ m，吸碘值為80 120mgl/g， 比表面積為5 20m3/g ；取IOg實(shí)施例1制備的活化沸石粉與20g氧化鎂粉混合后裝入到容納袋中，在容 納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。實(shí)施例5容納袋選用過濾紙，氧化鎂粉的粒度為55 μ m 80 μ m，吸碘值為80 120mgl/g， 比表面積為5 20m3/g ；取IOg實(shí)施例2制備的活化沸石粉與12. 5g氧化鎂粉混合后裝入到容納袋中，在 容納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。實(shí)施例6容納袋選用過濾紙，氧化鎂粉的粒度為55 μ m 80 μ m，吸碘值為80 120mgl/g， 比表面積為5 20m3/g ；取IOg實(shí)施例1制備的活化沸石粉、12. 5g氧化鎂粉、15g實(shí)施例3制備的羅望子 膠復(fù)合材料混合后裝入到容納袋中，在容納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。實(shí)施例7
容納袋選用過濾紙，氧化鎂粉的粒度為55 μ m 80 μ m，吸碘值為80 120mgl/g， 比表面積為5 20m3/g ；取IOg實(shí)施例1制備的活化沸石粉、12. 5g氧化鎂粉、20g實(shí)施例3制備的羅望子 膠復(fù)合材料混合后裝入到容納袋中，在容納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。比較例1容納袋選用過濾紙，氧化鎂粉的粒度為55 μ m 80 μ m，吸碘值為80 120mgl/g， 比表面積為5 20m3/g ；取12. 5g氧化鎂粉、20g實(shí)施例3制備的羅望子膠復(fù)合材料混合后裝入到容納袋 中，在容納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。比較例2容納袋選用過濾紙；取IOg實(shí)施例1制備的活化沸石粉和20g實(shí)施例3制備的羅望子膠復(fù)合材料混合 后裝入到容納袋中，在容納袋的邊上縫制一個(gè)拉繩得到一次性除氟袋。取實(shí)施例4、5、6、7和比較例1、比較例2制備的一次性出氟袋浸泡容量為IL的開 水中，浸泡時(shí)間為5分鐘，分別對(duì)開水在浸泡前和浸泡后的氟含量進(jìn)行測(cè)試，參見表1 表1使用一次性除氟袋浸泡前后的水中的氟含量，單位mg/L

權(quán)利要求
1.一種用于去除飲用水中氟的一次性除氟袋，其特征在于，包括用于容納過濾介質(zhì)的容納袋，在所述容納帶內(nèi)裝有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)包括重量 比為10 40 20 50的活化沸石粉和氧化鎂粉，所述容納袋的材質(zhì)為透水性材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述容納袋的材質(zhì)為濾紙或紗布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一次性除氟袋，其特征在于，在所述容納袋上連接有拎繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述活化沸石分與氧化鎂粉的 重量比為15 35 25 45。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述活化沸石粉的粒 度為 44μ m ~ 124 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述活化沸石粉的粒度為 55 μ m 110 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述氧化鎂粉的粒度 為 35 μ m 125 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述氧化鎂粉的粒度為35μ m 125 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一次性除氟袋，其特征在于，所述過濾介質(zhì)還包括 25重量份 45重量份的羅望子復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于去除飲用水中氟的一次性除氟袋，包括用于容納過濾介質(zhì)的容納袋，在所述容納帶內(nèi)裝有過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)包括重量比為10～40∶20～50的活化沸石粉和氧化鎂粉，所述容納袋的材質(zhì)為透水性材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一次性除氟袋最大的特點(diǎn)是使用方便，由于過濾介質(zhì)均為環(huán)保材料，因此使用之后可以直接丟棄。另外，由于本發(fā)明提供的一次性除氟袋制作方便、成本低、使用方便，尤其適合于在家庭、賓館或其他辦公場(chǎng)所方便的使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的一次性除氟袋對(duì)于去除水中的氟離子具有理想的效果。
文檔編號(hào)C02F1/28GK102060365SQ20101055564
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者孫淑軍, 欒云堂, 浦堅(jiān) 申請(qǐng)人:欒云堂, 浦堅(jiān)