用于去除饮用水中钠的过滤介质.pdf

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1、10申请公布号CN102059022A43申请公布日20110518CN102059022ACN102059022A21申请号201010555650422申请日20101123B01D39/14200601B01J20/28200601B01J20/18200601C02F1/58200601C02F1/28200601C02F1/4220060171申请人浦坚地址100020北京市朝阳区朝阳门南大街16楼8层8号申请人栾云堂72发明人栾云堂浦坚孙淑军74专利代理机构深圳市深佳知识产权代理事务所普通合伙44285代理人彭愿洁李文红54发明名称用于去除饮用水中钠的过滤介质57摘要本发明公开一种。

2、用于去除饮用水中钠的过滤介质，包括重量比为1441的沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料，所述沸石纳米分子筛复合材料是将沸石纳米分子筛负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成，所述罗望子胶复合材料是将罗望子胶负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成。阳离子交换树脂和氯化钙作为离子交换剂通过离子交换将水中的钠离子置换，而沸石纳米分子筛和罗望子胶则可以有效的将水中的钠离子吸附，本发明分别将沸石纳米分子筛和罗望子胶分别负载在阳离子交换树脂和氯化钙上可以使上述物质对钠的吸附和交换达到更理想的效果，不但提高去除效率，而且提高了过滤介质的容量，并且延长了样离子交换树脂和氯化钙这两种离子交换剂的使用寿命。51INT。

3、CL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页CN102059024A1/1页21一种用于去除饮用水中钠的过滤介质，其特征在于，所述过滤介质包括重量比为1441的沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料，所述沸石纳米分子筛复合材料是将沸石纳米分子筛负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成，所述罗望子胶复合材料是将罗望子胶负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成。2根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述过滤介质中的沸石纳米分子筛复合材料与罗望子胶复合材料的重量比为1221。3根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述沸石纳米分子筛复合材料中的沸石纳米分子筛与阳离子交。

4、换树脂的重量比为1221。4根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述罗望子胶复合材料中的罗望子与阳离子交换树脂的重量比为1221。5根据权利要求1所述的过滤介质，其特征在于，所述过滤介质中的阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂和/或弱酸性阳离子交换树脂。6根据权利要求1至5任一项所述的过滤介质，其特征在于，所述沸石纳米分子筛复合材料由以下方法制备，包括取沸石纳米分子筛与水混合按照1318的比例混合得到第一混合物；在所述第一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第二混合物；将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第三混合物；将所述第三混合物加热，过。

5、滤，干燥得到沸石纳米分子筛复合材料。7根据权利要求1至5任一项所述的过滤介质，其特征在于，所述罗望子胶复合材料由以下方法制备，包括取罗望子胶粉与水混合按照1318的重量比混合得到第十一混合物；在所述第十一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第十二混合物；将所述第十二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第十三混合物；将所述第十三混合物加热，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。8一种滤芯，其特征在于，包括滤筒，在所述滤筒中装有权利要求1至7任一项所述的过滤介质，所述滤筒的出水口出铺垫有活性炭纤维毡，所述过滤介质与所述活性碳纤维毡的重量比为406023。9一种净水装。

6、置，其特征在于，包括权利要求8所述的滤芯。10一种饮水机，其特征在于，包括权利要求9所述的净水装置。权利要求书CN102059022ACN102059024A1/7页3用于去除饮用水中钠的过滤介质技术领域0001本发明涉及水处理领域，具体涉及一种用于去除饮用水中钠的过滤介质及其制备方法。背景技术0002钠是人体中一种重要的无机元素，一般情况下，成人体内钠含量大约为32004170MMOL，约占体重的015。体内钠主要在细胞外液，占总体钠重量的4450，骨骼中含量高达4047，细胞内液含量较低，仅910。钠虽然是人体中必不可少的元素，但是钠的食用不能过量。钠摄入量过多对人体造成的危害是多方面的。。

7、例如，最近美国的一项医学研究表明，食盐过量可能会间接导致记忆力衰退，并逐步影响到个人的智力。研究还表明，体内钠离子增加会导致人的面部细胞失水，从而造成皮肤老化，时间长了皱纹会增多。另外，钠摄入量过多还会让头发变枯黄，过量的钠会零水分代谢出现紊乱，从而导致过量的水分滞留在体内造成浮肿。0003中国居民营养与健康状况调查报告2002的结果显示，我国居民普遍存在各种常规元素和微量元素摄入不足的状况，唯独钠元素是个例外。以浙江为例，5200万人口中患高血压的患者已达1000万人左右，仅杭州市的高血压患病率高达2249，其中每10个高血压患者中有3个是因为摄入盐过多所导致。北京市民中高血压、高血糖、高胆。

8、固醇和体重超标人数也在逐年增加，市卫生局调查结果原因之一是吃盐超标一倍。中国居民钠的摄入量普遍超标，超标量已经严重影响了我国居民的整体健康水平。0004中国生活饮用水卫生标准GB57492006中对于水中的钠含量的上限是200MG/L，实际上该标准已经超过了人体的需要。美国心脏学会AHA和世界卫生组织WUO最近建议饮用水的含钠量标准上限为20MG/L，但是在美国40的饮用水含量超过20MG/L。0005现有技术中，已经公开了多种对于饮用水的处理方法，如常规的混凝、沉淀、过滤水处理方法去除水中的钠的收效甚微；活性炭吸附技术，吸附量和吸附效率都不高；蒙脱石、硅藻土、海泡石、累托石等这些非金属矿物的。

9、吸附效果更不及活性炭；生物降解，需要培养菌种，并对生物膜填料塔进行挂膜，周期长、过程繁琐且使用不便，不适用于家庭终端的水处理。而对于树脂吸附法和萃取法，使用条件为酸性，操作过程比较麻烦；铁炭微电解亚铁还原氧化法，装置比较复杂，只适用于低PH值的水，有时还需要添加有色催化氧化剂；电化学氧化法，反应装置为固定床电化学多项催化反应器，结构复杂，使用不方便；高级氧化技术O3/UV、O3/H2O2、O3/TIO2等，设备比较复杂，成本高。0006考虑到现有技术中的过滤方法在去除饮用水中的钠时去除效果差，需要提供一种对饮用水中的钠具有较高去除率的过滤介质。发明内容0007本发明解决的技术问题在于，提供一种。

10、过滤介质的制备方法，该过滤介质对饮用水中的钠具有较高的去除率，本发明还提供包括上述过滤介质的滤芯、净水装置和饮水机。说明书CN102059022ACN102059024A2/7页40008为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于去除饮用水中钠的过滤介质，所述过滤介质包括重量比为1441的沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料，所述沸石纳米分子筛复合材料是将沸石纳米分子筛负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成，所述罗望子胶复合材料是将罗望子胶负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成。0009优选的，所述过滤介质中的沸石纳米分子筛复合材料与罗望子胶复合材料的重量比为1221。0010优选的，所述沸石纳米分。

11、子筛复合材料中的沸石纳米分子筛与阳离子交换树脂的重量比为1221。0011优选的，所述罗望子胶复合材料中的罗望子与阳离子交换树脂的重量比为1221。0012优选的，所述过滤介质中的阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂和/或弱酸性阳离子交换树脂。0013优选的，所述沸石纳米分子筛复合材料由以下方法制备，包括0014取沸石纳米分子筛与水混合按照1318的比例混合得到第一混合物；0015在所述第一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第二混合物；0016将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第三混合物；0017将所述第三混合物加热，过滤，干燥得到沸石纳米分。

12、子筛复合材料。0018优选的，所述罗望子胶复合材料由以下方法制备，包括0019取罗望子胶粉与水混合按照1318的重量比混合得到第十一混合物；0020在所述第十一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第十二混合物；0021将所述第十二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第十三混合物；0022将所述第十三混合物加热，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。0023本发明还提供一种滤芯，包括滤筒，在所述滤筒中装有以上任一项所述的过滤介质，所述滤筒的出水口出铺垫有活性炭纤维毡，所述过滤介质与所述活性碳纤维毡的重量比为406023。0024本发明还提供一种净水装置，包括以上技。

13、术方案所述的滤芯。0025本发明还提供一种饮水机，包括以上技术方案所述的净水装置。0026本发明提供一种用于去除引用水中的钠的过滤介质，包括沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料，所述沸石纳米分子筛复合材料是将沸石纳米分子筛负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成，所述罗望子胶复合材料是将罗望子胶负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成。阳离子交换树脂和氯化钙作为离子交换剂，其工作原理是通过离子交换将水中的钠离子置换，而沸石纳米分子筛和罗望子则可以有效的将水中的钠离子吸附，本发明分别将沸石纳米分子筛和罗望子分别负载在阳离子交换树脂和氯化钙上可以使上述物质对钠的吸附和交换达到更理想的效果，这样不但提高去除。

14、效率，而且提高容量，并且延长了样离子交换树脂和氯化钙这两种离子交换剂的使用寿命。说明书CN102059022ACN102059024A3/7页5具体实施方式0027为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。0028本发明提供一种用于过滤水中钠的过滤介质，所述过滤介质包括重量比为1441的沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料，所述沸石纳米分子筛复合材料是将沸石纳米分子筛负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成，所述罗望子胶复合材料是将罗望子胶粉负载在阳离子交换树脂和氯化钙上形成。0029。

15、阳离子交换树脂和氯化钙作为离子交换剂，其工作原理是通过离子交换将水中的钠离子置换，而沸石纳米分子筛和罗望子胶则可以有效的将水中的钠离子吸附，本发明分别将沸石纳米分子筛和罗望子胶分别负载在阳离子交换树脂和氯化钙上可以使上述物质对钠的吸附和交换达到更理想的效果，这样不但提高去除效率，而且提高容量，并且延长了样离子交换树脂和氯化钙这两种离子交换剂的使用寿命。0030沸石分子筛是一种结晶型的铝硅酸盐，具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接，分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸。

16、附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子，因而被形象地称为分子筛。沸石分子筛在化学工业中作为固体吸附剂，可用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收，被其吸附的物质可以解吸，沸石分子筛用后可以再生。本发明中所使用的沸石分子筛优选粒径为20NM1000NM，更优选为40NM200NM的沸石纳米分子筛，优选例子可以为大连理工绿源环保产业有限公司生产的ZSM5类的沸石纳米分子筛粉，但不限于此。0031本发明中，将沸石分子筛粉负载在阳离子交换树脂和氯化钙上，这样可以将沸石分子筛对钠的吸附过程和阳离子交换树脂及氯化钙对水的脱盐过程结合在一起，不但可以提高过滤介质的交换容量和对钠离子的交换效率，也延长。

17、了阳离子交换树脂的使用寿命。0032罗望子胶TAMARINDGUM，也称罗望子多糖胶或罗望子胶，属于水溶性高分子粘合剂，它可以吸收水中的钙、镁、钠等阳离子，本发明将其负载在阳离子交换树脂和氯化钙上，将罗望子对钠的吸附过程与阳离子交换树脂及氯化钙的脱盐过程结合在一起，因此可以提高交换容量和对钠离子的交换效率，从而也延长了阳离子交换树脂的使用寿命。本发明中优选使用粒径为20M100M，更优选为30M70M的罗望子糖胶粉作为原料。0033本发明沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料中的阳离子交换树脂，可以为强酸性阳离子交换树脂，也可以为弱酸性阳离子交换树脂，优选为强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子。

18、交换树脂的混合物；所述阳离子交换树脂混合物中的强酸性阳离子交换树脂与弱酸性阳离子交换树脂的体积比为1221。0034本发明中强酸性阳离子交换树脂的具体例子可以为苯乙烯二乙烯基共聚合体的磺酸或钠盐，商品号如美国道化学公司制的钠盐形HGRW2，但不限于此。弱酸性阳离子交换树脂的具体例子可以为丙烯酸或2甲基丙烯酸二乙烯基苯共聚合体或其钠盐，商品号如美国道化学公司制的钠盐形MAG3，但不限于此。0035按照本发明，所述沸石纳米分子筛复合材料由如下方法制备，包括0036取沸石纳米分子筛与水混合按照1318的比例混合得到第一混合物；0037在所述第一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第二混合物，所述阳离子。

19、交换说明书CN102059022ACN102059024A4/7页6树脂与所述沸石纳米分子筛粉的重量比为1221，更优选为11，所述阳离子交换树脂的平均粒径优选为0155MM，更优选为025084MM；0038将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第三混合物，所述氯化钙水溶液的质量浓度优选为1050，更优选为2535，所述氯化钙水溶液中的氯化钙与沸石分子筛的重量比优选为1214；0039将所述第三混合物加热，加热温度优选为4060，优选为4555，过滤，干燥得到沸石纳米分子筛复合材料。0040按照本发明，所述罗望子胶复合材料由如下方法制备，包括0。

20、041取罗望子胶粉与水混合按照1318的重量比混合得到第十一混合物，优选的，所述罗望子胶粉与水的重量比为1315，更优选为14；0042在所述第十一混合物中加入阳离子交换树脂混合得到第十二混合物，所述阳离子交换树脂与所述罗望子胶粉的重量比为1221，更优选为11，所述阳离子交换树脂的平均粒径优选为0155MM，更优选为025084MM；0043将所述第十二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到氯化钙水溶液中混合均匀得到第十三混合物，所述氯化钙水溶液的质量浓度优选为1050，更优选为2535，所述氯化钙水溶液中的氯化钙与罗望子胶粉的重量比优选为1416；0044将所述第十三混合物加热。

21、，加热温度优选为4060，优选为4555，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。0045本发明提供的过滤介质由沸石纳米分子筛复合材料和罗望子胶复合材料混合均匀得到，对于混合方法，本发明无特别限制，可以采用人工混料，也可以采用机械混料。采用机械混料时，可以使用本领域技术人员熟知的剪切混合器或搅拌器，比如具有钝的叶轮叶片的搅拌器、滚筒式混合器、螺旋式搅拌器等，转速要视混合器的类型而定。0046本发明还提供一种滤芯，用于盛装过滤介质的滤筒，所述过滤介质为以上任一方案制备的过滤介质，在所述滤筒的出水口上设置有活性碳纤维毡，所述过滤介质与活性炭纤维毡的重量比为406023，更优选为501。对于滤筒，本发明并无。

22、特别的限制，其目的只是为了盛装过滤介质，属于本领域技术人员熟知的常识。0047本发明还提供一种净水装置，在所述净水装置中装有上述滤芯。本发明还提供一种饮水机，在所述饮水机中装有上述净水装置。0048以下以具体实施例说明本发明的效果，但是本发明的保护范围不受以下实施例的限制。0049本发明中使用原料如下0050罗望子多糖胶武汉远城科技发展有限公司GB200110051沸石纳米分子筛大连理工绿源环保产业有限公司DNZ01型ZSM5沸石分子筛0052强酸性阳离子交换树脂美国道化学公司HGRW20053所酸性阳离子交换树脂美国道化学公司MAG3。0054实施例10055取沸石纳米分子筛1000G，加入。

23、纯净水5000ML混合搅拌均匀得到第一混合物；说明书CN102059022ACN102059024A5/7页70056在所述第一混合物中加入强酸性阳离子交换树脂1000G混合得到第二混合物；0057将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为35的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第三混合物，氯化钙与沸石纳米分子筛的重量比为12；0058将第三混合物加热至55，过滤，干燥得到沸石纳米分子筛复合材料。0059实施例20060取沸石纳米分子筛1000G，加入纯净水4000ML混合搅拌均匀得到第一混合物；0061在所述第一混合物中加入弱酸性阳离子交换树脂1200G混合得到第二混合。

24、物；0062将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为30的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第三混合物，氯化钙与沸石纳米分子筛的重量比为13；0063将第三混合物加热至50，过滤，干燥得到沸石纳米分子筛复合材料。0064实施例30065取沸石纳米分子筛1000G，加入纯净水5500ML混合搅拌均匀得到第一混合物；0066在所述第一混合物中加入由600G强酸性氧离子交换树脂和600G弱酸性阳离子交换树脂混合得到第二混合物；0067将所述第二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为40的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第三混合物，氯化钙与沸石纳米分子筛的重量。

25、比为14；0068将第三混合物加热至55，过滤，干燥得到沸石纳米分子筛复合材料。0069实施例40070取罗望子胶粉1000G，加入纯净水5000ML混合搅拌均匀得到第十一混合物；0071在所述第十一混合物中加入强酸性阳离子交换树脂1000G混合得到第十二混合物；0072将所述第十二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为35的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第三混合物，氯化钙与罗望子胶粉的重量比为12；0073将第十三混合物加热至55，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。0074实施例50075取罗望子胶粉1000G，加入纯净水4000ML混合搅拌均匀得到第十一混合物；0076在。

26、所述第十一混合物中加入弱酸性阳离子交换树脂1200G混合得到第十二混合物；0077将所述第十二混合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为30的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第十三混合物，氯化钙与罗望子胶粉的重量比为13；0078将第十三混合物加热至50，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。0079实施例60080取罗望子胶粉1000G，加入纯净水5500ML混合搅拌均匀得到第十一混合物；0081在所述第十一混合物中加入由600G强酸性氧离子交换树脂和600G弱酸性阳离子说明书CN102059022ACN102059024A6/7页8交换树脂混合得到第十二混合物；0082将所述第二混。

27、合物加热至沸腾，固液分离，取得到的固体颗粒加入到质量浓度为40的氯化钙水溶液汇总混合均匀得到第十三混合物，氯化钙与罗望子胶粉的重量比为14；0083将第十三混合物加热至55，过滤，干燥得到罗望子胶复合材料。0084实施例70085取250G实施例1制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例4制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡得到滤芯。0086实施例80087取250G实施例1制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例5制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡得到。

28、滤芯。0088实施例90089取250G实施例1制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例6制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡得到滤芯。0090实施例100091取250G实施例2制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例4制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡得到滤芯。0092实施例110093取250G实施例3制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例5制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡。

29、得到滤芯。0094实施例120095取250G实施例3制备的沸石纳米分子筛复合材料和250G实施例6制备的罗望子胶复合材料混合均匀得到过滤介质，将该过滤介质装在滤筒中，滤筒的出水口铺垫25G活性碳纤维毡得到滤芯。0096将实施例8实施例11得到的滤芯处理不同的饮用水，并分别对饮用水在过滤前和过滤后的钠含量进行测试，结果见表1。0097表1使用滤芯处理前后的水中的钠离子含量，单位MG/L说明书CN102059022ACN102059024A7/7页900980099从表1可以看出，利用本发明的滤芯去除水中的钠取得了很好的效果，去除率超过了90。0100以上对本发明所提供的制备去除钠的过滤介质的方法、过滤介质、滤芯、净水装置、净水机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说明书CN102059022A。