广谱分子筛结构滤芯技术应用给水（饮用水）深度处理-商用净水器.DOC

广谱分子筛结构滤芯给水（饮用水）深度处理重金属的 研究结果报告 王书华 （2011年10月） 北京西格尔科技开发有限公司饮用水净化技术研究室总工程师 研究员 联系地址：北京市丰台区草桥欣园四区十号楼4-101室；邮编：100067 联系电话010 电子邮箱：1474006588@ 摘要： 广谱分子筛结构滤芯，是一种立体的微滤、超滤孔径的压力驱动水过滤介质。它是通过机械筛分、截留的机理；广谱分子筛吸附的机理；荷电引力、静电动力选择吸附的机理；以诸元合成的广谱（选择）功能来完成给水（饮用水）深度处理的水过滤介质。 水体中的溶解性物质广义的可分为三类：一是微生物类，二是分子类，三是离子类。在离子类中又可分为有益矿物质类和重金属（砷、汞、镉、铅、六价铬、锰）类。 广谱分子筛结构滤芯中的静电动力选择吸附功能，是在广谱分子筛结构滤芯内设置带正、负电荷的介质，其永久性地呈带电状态（正、负电荷），其正、负电荷大小、多少与已知目标重金属核外电子的电荷相同并相互吸引，犹如电波的发射与接收，频点是关键，从而高效地去除水体中的砷、汞、镉、铅、六价铬、锰等重金属；不去除水体中对人体有益的矿物质。选择性去除是广谱分子筛结构滤芯的显著特点。 关键词： 广谱分子筛结构滤芯；荷电引力；静电动力选择吸附；砷；汞；镉；铅；六价铬；锰；评估报告。 引言 给水深度处理的方式可分为，一是物理处理，二是化学处理，我们提倡全物理净化方式。 目前我国市场上给水（饮用水）深度处理技术的产品，可以归纳为以下三种： 第一种情况，部分地去除水体中对人体有害的物质，同时不去除水体中的矿物质（包括重金属）。这样的结果，采用常规的通用制水技术就可以做到。但是，当水体中的有害物质超标较多时，常规的通用技术制出的水，就不能达到安全饮用的要求了（市场上的净水器、净水机等大多如此）。 第二种情况，全部（基本上）地去除水体中对人体有害的物质，同时去除了水体中的矿物质。这样的结果，采用反渗透制水技术就可以做到。反渗透制水技术制出的水是纯水（纯净水），适用于冶金、化工、制药、实验室等；不宜长期饮用。 第三种情况，全部（基本上）地去除水体中对人体有害的物质，同时保留了水体中的矿物质。这样的结果，采用广谱分子筛结构滤芯技术就可以做到。这种选择性去除的关键在于高效去除水体中对人体有害物质的同时，还保留了水体中对人体有益的矿物质。选择性去除是广谱分子筛结构滤芯的基本特点。 1、设计依据与要求： 1、1 将地下水（饮用水）中所含的已知物质分类，找出各类物质的属性特征。水体中的溶解性物质广义的可分为三类：一是微生物类，二是分子类，三是离子类。在离子类中又可分为有益矿物质类和重金属（砷、汞、镉、铅、六价铬、锰等）类。 1、2 针对砷、汞、镉、铅、六价铬、锰等作为研究课题，确定其质量电场的强弱… … 1、3 据此设计、研发相对应的水过滤介质，将水体中的有害物种全部、高效地除去。 1、4 水过滤介质的额定孔径设计要求，我们以有害微生物大肠菌（≥0.45微米）为参照物作为依据，将饮用水过滤介质的额定孔径设定在0.4微米内，这样既可以100%地去除水体中的细菌，又满足了水流量最大化的要求。水过滤介质的孔径设定是依据净化水的用途需要来制定的，是一门很专业的学科。如果设定的水过滤介质的孔径越小，该过滤介质的阻力就越大，产水效率就越低，使用成本就越高。 1、5 依靠单一的膜孔机械筛分机理，只可以滤除大于其膜孔的物质，小于其膜孔的物质将不能被滤除；水中细菌的粒径一般在0.2-80μm之间，病毒0.01-0.3μm之间。所以，我们将该标准介质的平均孔径设定在0.1微米，这样对常见病毒的去除率可达到99.99%。也就是说，该标准介质的孔径范围还包括小于0.1微米的孔径，直至少量的纳米级孔径。 1、6 额定表面积对应的体积的有效开孔率最大化，是提高水过滤介质安全效率最大化的技术关键。 2、术语、概念 2、1 什么是分子筛 顾名思义就是能够筛除分子的筛子，一般指沸石分子筛。沸石分子筛的骨架结构呈规律性分布，是利用机械筛分的机理，只能滤除大于其孔径的分子，小于其孔径的分子不能被滤除；其对部分物质有一定的吸附能力，所以，沸石分子筛也称之为“窄谱”分子筛。 目前人类已发现的天然分子筛有30多种，人工合成120多种。如碳基分子筛、微孔玻璃分子筛等。 2.2 什么是“广谱”分子筛 顾名思义就是对水分子以外的各种分子均可以以全物理的方式分离去除的筛子。它可以根据分子的质量和形状的不同，以分子为单位，将其分别吸附在各自的分子吸附室中。所以，称之为“广谱”分子筛。； 2.3 什么是“广谱”分子筛结构滤芯 广谱分子筛结构滤芯，是一种立体的微滤、超滤孔径的压力驱动水过滤介质。它是通过机械筛分