專利名稱：：過(guò)濾介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及用于處理液體，優(yōu)選用于提供飲用水的過(guò)濾介質(zhì)。
背景技術(shù)：
：良好的飲用水在維持人體健康方面的重要性是公認(rèn)的，并且一直是發(fā)展各種水處理技術(shù)的理由。在成熟的技術(shù)當(dāng)中，過(guò)濾被視為用于除去通常存在于水中的各種尺寸的固體顆粒以及溶解物和生物制劑的有效手段。由種類繁多的現(xiàn)有技術(shù)中選擇使用何種過(guò)濾方法取決于水的性質(zhì)、水污染的程度以及該技術(shù)的制造、組裝和操作所涉及的成本。過(guò)濾在近些年來(lái)成為水處理的領(lǐng)先方法的主要原因之一是其同時(shí)使用化學(xué)和物理過(guò)程來(lái)阻斷污染物的通道。固體炭塊和多介質(zhì)過(guò)濾器不只是出眾的可除去飲用水中的污染物的水處理產(chǎn)品；它們還能夠保留水中有益健康的、pH平衡礦物質(zhì)。這些過(guò)濾器的吸附過(guò)程使得污染物被吸引至過(guò)濾介質(zhì)，同時(shí)允許礦物沉積物通過(guò)過(guò)濾器。家庭應(yīng)用以及工業(yè)或市政應(yīng)用中所采取的過(guò)濾過(guò)程通常利用水所通過(guò)的過(guò)濾介質(zhì)。這樣的過(guò)濾介質(zhì)的范圍包括用于老式過(guò)濾器的砂和用于新式過(guò)濾器的固體炭塊或碳介質(zhì)混合物。過(guò)濾過(guò)程通常涉及數(shù)個(gè)階段，由此按照重要性的順序除去或減少污染物。在傳統(tǒng)的過(guò)濾過(guò)程的第一階段中，諸如氯和揮發(fā)性有機(jī)化合物等主要化學(xué)成分的濃度顯著降低。該濃度的初步降低使得過(guò)濾的剩余階段專注于殺蟲(chóng)劑和微小微生物等更難過(guò)濾的污染物。過(guò)濾的后續(xù)階段專注于減少離子形式或其他可溶形式的金屬，如來(lái)自農(nóng)藥流出的鉛和化學(xué)物。因此，水經(jīng)過(guò)過(guò)濾階段時(shí)，污染物被以物理和化學(xué)方式阻止穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，并排出過(guò)濾系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的發(fā)明人長(zhǎng)期追求的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種用于液體過(guò)濾器或過(guò)濾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)的且使用安全的通用過(guò)濾材料，優(yōu)選用于水，從而一方面不會(huì)不當(dāng)?shù)叵拗扑魍ㄟ^(guò)，另一方面能夠過(guò)濾顆粒物、有害的有機(jī)和無(wú)機(jī)物以及微生物，并防止過(guò)濾介質(zhì)中的細(xì)菌和病毒生長(zhǎng)，同時(shí)不會(huì)釋放需要進(jìn)一步過(guò)濾的生命有害毒素。過(guò)濾材料，或本發(fā)明此處所提及的"過(guò)濾介質(zhì)"是這樣一種介質(zhì)，其適用于例如水處理過(guò)程，即，使得水適合其應(yīng)用或恢復(fù)其自然狀態(tài)的眾多過(guò)程中的任一過(guò)程，且特別是用于提供飲用水。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)包含固體水不溶性成分，其可以以各成分的混合物使用或者單獨(dú)使用，即，在過(guò)濾系統(tǒng)的不同室/層中。三種成分是顆粒狀碳質(zhì)材料、顆粒狀殼聚糖和/或離子交換劑和顆粒狀金屬氧化物。該最佳的成分組合具有很高的分離能力。它可以有效地從過(guò)濾的液體中除去可溶(溶解物)或不溶的顆粒物，如重金屬、氯殘留物、氣味劑、著色劑、三鹵甲烷和如殺蟲(chóng)劑等各種農(nóng)業(yè)相關(guān)試劑。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)還可包含抗微生物成分，其能夠?qū)嵸|(zhì)上防止細(xì)菌等微生物在其中的累積。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)還可包含能夠?qū)嵸|(zhì)上從過(guò)濾的水中殺死或除去細(xì)菌等微生物5的抗微生物成分，由此防止過(guò)濾液體的污染。所述過(guò)濾介質(zhì)因此適于純化引用水和各種水源。另外，已經(jīng)確定本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的組合提供了足夠大的過(guò)濾表面，可有效地在一段時(shí)間內(nèi)過(guò)濾大量的水而不會(huì)堵塞，并且不會(huì)阻留或限制水流通過(guò)。由于所述過(guò)濾介質(zhì)具有的簡(jiǎn)單性和通用性，其有可能納入各種過(guò)濾器和過(guò)濾系統(tǒng)中。所述過(guò)濾介質(zhì)可以結(jié)合或不結(jié)合其他的介質(zhì)以用于例如提高對(duì)于特定污染物的過(guò)濾效率。應(yīng)當(dāng)注意，盡管過(guò)濾介質(zhì)的各成分均已預(yù)先實(shí)現(xiàn)液體過(guò)濾，但本發(fā)明的組合提供了這樣一種介質(zhì)，其在如討論的除去液體中的溶解物和不溶物的能力方面以及獲得最佳效果所需的時(shí)間方面均是有效的。該雙重效力顯然具有成分依賴性，盡管其他公知成分的某些組合也可有效地例如除去溶解物，但其可能不具有足夠的過(guò)濾表面，因此造成堵塞或阻留水流通過(guò)。同樣，盡管某些組合可能有效地對(duì)抗微生物，但是其可能僅僅在長(zhǎng)時(shí)間與介質(zhì)接觸后才能發(fā)揮這樣的作用。在本發(fā)明的第一方案中，提供一種過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含碳質(zhì)材料、金屬氧化物或氫氧化物以及殼聚糖和離子交換劑中的至少一種(即殼聚糖和/或離子交換劑)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述過(guò)濾介質(zhì)適用于過(guò)濾液體，所述液體優(yōu)選是水或含有水，如水溶液。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)中所用的碳質(zhì)材料是能夠?qū)⒂袡C(jī)或無(wú)機(jī)物吸收或吸附至其表面的碳類材料。通常，這樣的碳質(zhì)材料是經(jīng)選擇能夠非特定地吸收或吸附物質(zhì)并優(yōu)選經(jīng)選擇以具有抗微生物活性的顆粒狀材料。所述碳質(zhì)材料可以以非限制性的方式選自木炭、活性木炭、活性炭、煙煤、浸漬活性炭、骨炭、酸洗活性炭、椰殼類活性炭、木質(zhì)活性炭、再生活性炭、無(wú)煙煤、沸石混煤、天然活性炭、水洗催化炭、焦化植物、粉煤灰，以及其他的本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述碳質(zhì)材料構(gòu)成所述過(guò)濾介質(zhì)總重量的約30%75%，更優(yōu)選為介質(zhì)總重量的40%70%，最優(yōu)選為50%65%。為提高碳質(zhì)材料從過(guò)濾液中除去溶解物的性能或效果，并且在一些情況中為賦予其抗微生物活性，碳質(zhì)材料可以浸漬有各種有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物，例如陽(yáng)離子聚合物如聚酰胺，陰離子聚合物如聚硫酸酯、聚磺酸酯和羧酸類聚合物，鹽，離子，金屬離子或原子，如銀、鋅、銅、三乙二胺、硫、鈦和苛性堿。碳質(zhì)材料的浸漬通常不超過(guò)碳質(zhì)材料總重量的5%。浸漬可以通過(guò)物理吸附進(jìn)行，或者是吸附后交聯(lián)到碳顆粒上或結(jié)合至碳顆粒。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述碳質(zhì)材料浸漬有銀。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述碳質(zhì)材料浸漬有銅。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述碳質(zhì)材料是活性炭。在又一個(gè)實(shí)施方式中，所述活性炭是椰殼類活性炭。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中，碳質(zhì)材料，優(yōu)選為活性炭，與例如包含微粉化的金屬鹽或金屬氧化物(如氧化鐵和氧化鈦)的介質(zhì)結(jié)合。碳質(zhì)材料可以以任何工業(yè)上公知的顆粒形式存在于過(guò)濾介質(zhì)中，如球狀、顆粒狀、纖維狀或壓碎物。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于過(guò)濾介質(zhì)的碳質(zhì)材料在形狀上是基本均一的(例如，所有的材料均為粒狀)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，碳質(zhì)材料是兩種以上顆粒形式的混6使用的金屬氧化物或氫氧化物也用作各種污染物(例如金屬和無(wú)機(jī)鹽，如砷(三價(jià)和五價(jià))、鉛和銅、鹵化物，特別是碘，以及微生物)的吸附劑。與所用的碳質(zhì)材料相同，金屬氧化物或氫氧化物顆粒具有很大的表面積，其可實(shí)現(xiàn)有效的吸附，由此補(bǔ)充碳質(zhì)物質(zhì)的已有的有效的吸附。金屬氧化物顆?？梢允钦w被覆有金屬氧化物或氫氧化物的金屬顆粒或小粒。金屬氧化物或氫氧化物顆粒可以是金屬氧化物、氫氧化物或氧化物-氫氧化物組合。這樣的金屬氧化物可以選自鐵的氧化物、氫氧化物和/或氧化物_氫氧化物、氧化鋁、鈦和二氧化硅，例如氧化鐵顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鋁上的鐵納米顆粒、硅藻土上的鐵納米顆粒、微晶陶瓷球上的鐵納米顆粒、二氧化硅(Si02)上的氧化鐵(F^0》、氧化鋁(A1203)上的氧化鐵、被覆有氧化鋁的陶瓷球、氧化鋁上的氧化鐵、氧化鈦的部分氫氧化物、氫氧化鐵(Fe(0H)3)上的氫氧化鋁(A1(0H)3)和氫氧化鋁上的氫氧化鐵。優(yōu)選的是，金屬氧化物是由FeCl3制備的水合氧化鐵。水合過(guò)程可以在原位進(jìn)行，或者在嵌埋到聚合物上之前進(jìn)行。水合的氧化鐵嵌埋在多孔聚苯乙烯珠上，其通過(guò)珠提供了大表面積和高擴(kuò)散率，同時(shí)保持水合氧化鐵并防止其被過(guò)濾水帶走。在一些實(shí)施方式中，水合氧化鐵嵌埋在如陶瓷或高分子載體等各種其他材料中。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，水合氧化鐵或氫氧化鐵嵌埋在孔徑為100微米500微米的陶瓷多孔盤(pán)中。通過(guò)在陶瓷孔中水解氯化鐵可以原位實(shí)現(xiàn)水合氧化鐵的嵌埋。該陶瓷盤(pán)可放置在過(guò)濾器的底部，從而用于在除去顆粒物和灰塵之外額外除去包括砷在內(nèi)的三價(jià)和五價(jià)金屬離子。在本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的一些實(shí)施方式中，所述介質(zhì)包括金屬氧化物和金屬氫氧化物的組合。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，金屬氧化物成分作為單一成分，或作為兩種以上的金屬氧化物、金屬氫氧化物或其組合的混合物，構(gòu)成所述過(guò)濾介質(zhì)總重量的約3%20%，更優(yōu)選為所述介質(zhì)總重量的7%15%，最優(yōu)選為7%10%。在其他的實(shí)施方式中，金屬氧化物/氫氧化物或其混合物作為過(guò)濾介質(zhì)的任何其他成分可以與過(guò)濾介質(zhì)的其他成分分離而處于過(guò)濾器或過(guò)濾單元的獨(dú)立的分隔部中。優(yōu)選的是，獨(dú)立的分隔部位于過(guò)濾器或過(guò)濾單元的下部。在這樣的實(shí)施方式中，金屬氧化物，如氧化鐵，可構(gòu)成獨(dú)立分隔部中的介質(zhì)的50%100%。當(dāng)水通過(guò)本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)之后通過(guò)此處所限定的保存有金屬氧化物或含有該金屬氧化物的顆粒的分隔部后，實(shí)現(xiàn)了砷和其他三價(jià)離子的有效去除。因此，在一些實(shí)施方式中，完整的過(guò)濾介質(zhì)包含碳質(zhì)材料、殼聚糖和/或離子交換劑以及隔離在過(guò)濾器或過(guò)濾單元的獨(dú)立分隔部中的金屬氧化物。殼聚糖是甲殼質(zhì)衍生的天然生物高分子，其具有很高含量的胺(_NH2)官能團(tuán)。殼聚糖產(chǎn)生小電荷的固有能力在處理污染液時(shí)提供了益處。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)殼聚糖具有很高的結(jié)合能力，對(duì)于包括Cd、Hg、Pb、Cu和其他金屬在內(nèi)的許多重金屬離子而言每一克的殼聚糖通常結(jié)合大于lmM金屬。不希望受理論的束縛，殼聚糖吸附重金屬離子的良好性能可歸因于殼聚糖的胺基團(tuán)與水溶液中的許多重金屬離子形成表面絡(luò)合物的能力。過(guò)濾介質(zhì)可包含不溶性的殼聚糖，其選自殼聚糖本身(脫乙酰基甲殼質(zhì)，其通常7多于約50%脫乙酰基化)、殼聚糖的鹽、殼聚糖_凝膠、改性殼聚糖或這些物質(zhì)的混合物。改性殼聚糖的非限制性實(shí)例是殼聚糖醋酸鹽、殼聚糖乳酸鹽、殼聚糖谷氨酸鹽、甲基殼聚糖和N-羧甲基殼聚糖。殼聚糖鹽的粉末與改性殼聚糖凝膠(將殼聚糖加入弱酸中獲得)的混合物，特別是殼聚糖的鹽，也可提供給過(guò)濾介質(zhì)以良好的成型和澆鑄性質(zhì)。用于本發(fā)明的介質(zhì)的殼聚糖的分子量通常為5KDa約5000KDa。殼聚糖的脫乙?；綄?duì)于所要求保護(hù)的本發(fā)明來(lái)說(shuō)通常不是至關(guān)重要的，一般可以使用市場(chǎng)上可得到的任何程度的脫乙酰基化的殼聚糖。不過(guò)，選取的殼聚糖在與過(guò)濾液中的污染物結(jié)合時(shí)不應(yīng)當(dāng)顯示出實(shí)質(zhì)上的膨脹或收縮。為避免殘余的味道和/或氣味并提供高品質(zhì)的人用過(guò)濾介質(zhì)，優(yōu)選使用高純度的殼聚糖。為避免任何的殼聚糖釋放到過(guò)濾液中，在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，殼聚糖被交聯(lián)。殼聚糖的交聯(lián)通常在如戊二醛等交聯(lián)劑的存在下在溶液中實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，當(dāng)殼聚糖與如戊二醛等交聯(lián)劑之間的交聯(lián)產(chǎn)生可水解的亞胺基時(shí)，該基團(tuán)可在暴露于水時(shí)斷開(kāi)，從而使得殼聚糖浸出而進(jìn)入過(guò)濾的液體介質(zhì)中，得到殼聚糖污染的過(guò)濾液的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。因此，為進(jìn)一步降低殼聚糖泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，使用通過(guò)熱交聯(lián)制備的固體塊狀殼聚糖。該塊狀殼聚糖優(yōu)選為各種尺寸和形狀的薄片狀，基本上在水中不具有溶解性。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將殼聚糖薄片加熱至IO(TC之上的溫度幾分鐘至幾小時(shí)來(lái)制備塊狀殼聚糖。該加熱過(guò)程極大減小了殼聚糖在酸性條件下的溶解度，在該酸性條件下交聯(lián)度是所用的溫度和加熱持續(xù)時(shí)間的函數(shù)。例如，在15(TC加熱15分鐘形成了不溶的殼聚糖，將時(shí)間延長(zhǎng)至24小時(shí)強(qiáng)化了交聯(lián)但是殼聚糖變成淡棕色。不過(guò)，該過(guò)程不會(huì)影響經(jīng)處理的殼聚糖的吸附能力和選擇性。此外，殼聚糖的交聯(lián)可通過(guò)將交聯(lián)劑添加至殼聚糖溶液或固體薄片中而實(shí)現(xiàn)，其主要交聯(lián)薄片表面上的殼聚糖鏈。該交聯(lián)劑包括具有兩個(gè)以上醛基、異氰酸酯、酸酐、酰鹵、反應(yīng)性硅酮基團(tuán)的分子或高分子，以及其他能夠結(jié)合羥基和/或氨基的多官能分子。作為選擇，即使不進(jìn)行交聯(lián)，水不溶性殼聚糖也可以通過(guò)氨基或羥基的部分烷基化或?；@得。例如，殼聚糖可以與如苯甲醛、己醛或辛醛等一元醛反應(yīng)(具有或不具有進(jìn)一步的還原)，或與諸如鏈烷酸、酸酐或酰氯等試劑(如醋酸酐或乙酰氯或異氰酸烷基酯)反應(yīng)，以使殼聚糖疏水化并降低其在酸性介質(zhì)中的溶解度。使用的水不溶性殼聚糖可以是薄片、珠、纖維、織物、無(wú)紡織物、多孔顆粒和/或粉末的形式。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用的殼聚糖是不規(guī)則形狀的薄片形式。基于介質(zhì)的總重量，優(yōu)選將殼聚糖以約1%約20%，更優(yōu)選約2%約10%，最優(yōu)選約4%的量添加至介質(zhì)中。在一個(gè)實(shí)施方式中，殼聚糖是改性殼聚糖。在另一個(gè)實(shí)施方式中，殼聚糖是交聯(lián)殼聚糖。在另一個(gè)實(shí)施方式中，殼聚糖是熱交聯(lián)的殼聚糖。過(guò)濾介質(zhì)可包含上述公開(kāi)的殼聚糖和/或至少一種離子交換劑，所述離子交換劑經(jīng)選擇以從過(guò)濾的水中有效除去金屬離子。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的介質(zhì)包含碳質(zhì)材料、顆粒狀金屬氧化物/氫氧化物材料、殼聚糖和至少一種離子交換劑。在其他實(shí)施方式中，介質(zhì)包含碳質(zhì)材料、顆粒狀金屬氧化物/氫氧化物材料和至少一種離子交換劑。8正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，"離子交換劑"或"離子交換試劑"是能夠交換存在于介質(zhì)(如水性介質(zhì))中的離子的試劑。離子交換劑可以是陽(yáng)離子交換劑、陰離子交換劑或這兩類離子交換劑的混合物。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)包含至少一種陽(yáng)離子交換劑。陽(yáng)離子交換劑通常是具有酸基和鉀或鈉離子的成分，它們提供很高的緩沖能力，將通過(guò)介質(zhì)保持在理想的約為7的pH。陽(yáng)離子交換劑優(yōu)選為樹(shù)脂，如珠、薄片或其他物理結(jié)構(gòu)的形式，以氫的形式工作，從而除去溶解的帶正電的離子，如鎘(Cd+2)和其他重金屬離子，銅、鉛、汞和鉻。來(lái)自水的這些離子與氫離子(H+)等價(jià)交換。陽(yáng)離子交換劑優(yōu)選是強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑，如具有磺酸或硫酸取代基的有機(jī)化合物。優(yōu)選的是，強(qiáng)酸性離子交換劑具有至少10%的其活性基團(tuán)，如磺酸基團(tuán)，這些基團(tuán)以其鉀鹽或鈉鹽形式存在。在一些實(shí)施方式中，離子交換劑是至少具有一個(gè)以上的硫酸、硫酸鉀、羧酸鹽、磷酸鹽和羥肟酸鹽官能團(tuán)以及其他經(jīng)選擇以具有對(duì)金屬離子，特別是重金屬離子，在一些實(shí)施方式中是鎘金屬離子的親合性的官能團(tuán)的聚苯乙烯珠的形式。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)包含陽(yáng)離子交換劑時(shí)，基于所述介質(zhì)的總重量，該陽(yáng)離子交換劑構(gòu)成制劑總重量的約20%50%，更優(yōu)選約25%約40%，最優(yōu)選約30%。在其他的實(shí)施方式中，過(guò)濾介質(zhì)還包含至少一種能夠進(jìn)行陰離子交換的添加劑。通常，加入陰離子交換劑以增強(qiáng)離子的去除或交換，或者選擇性去除或交換特定的離子，如鐵離子、砷和錳。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，必要時(shí)過(guò)濾介質(zhì)包含至少一種經(jīng)選擇具有抗微生物能力的添加劑和其他用于除去特定污染物(例如砷)的成分。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選包含適宜量的每一種成分，S卩，碳質(zhì)材料、顆粒狀殼聚糖和/或離子交換劑以及顆粒狀金屬氧化物，其中適宜的量能夠?qū)⑽廴疚餄舛葴p少至要求的最小值。本領(lǐng)域的技術(shù)人員具有以這樣的方式改變每一種成分的量從而使特定污染物(例如重金屬離子、溶解的有機(jī)試劑等)的濃度/體積/分布/有效性/毒性降低的知識(shí)。經(jīng)選擇以具有抗微生物能力的添加劑通常是以非限制性方式選自碘化介質(zhì)、季銨樹(shù)脂、抗菌聚合物(如屬于陽(yáng)離子型聚合電解質(zhì)類的聚合物、具有季銨基或叔氨基的聚合物和填裝有碘或載碘化合物(iodophor)的聚合物)以及其他的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的抗微生物劑的抗微生物劑。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述抗微生物劑是至少一種含碘介質(zhì)。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述抗微生物劑是至少一種碘化季銨樹(shù)脂。所述抗微生物劑通常構(gòu)成過(guò)濾介質(zhì)總重量的0.1%30%，更優(yōu)選為所述介質(zhì)總重量的2%15%，最優(yōu)選為4%12%。在一些實(shí)施方式中，抗微生物劑通過(guò)將其隔離在過(guò)濾器或過(guò)濾單元的分隔部中而與過(guò)濾介質(zhì)分離。優(yōu)選的是，獨(dú)立分隔部放置在過(guò)濾器或過(guò)濾單元的上方。在這樣的實(shí)施方式中，抗微生物劑可構(gòu)成獨(dú)立分隔部中的介質(zhì)的2%15%。當(dāng)使水通過(guò)容納有抗微生物劑的分隔部之后通過(guò)包含此處限定的過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾器或過(guò)濾單元時(shí)，實(shí)現(xiàn)了如細(xì)菌污9染物等微生物的有效去除。在另一實(shí)施方式中，放置在過(guò)濾器或過(guò)濾單元的獨(dú)立分隔部中的抗微生物劑是在溶液中發(fā)揮其抗微生物活性的釋碘劑。釋碘劑例如可以是填裝有碘的聚酰胺(尼龍)織物，由此碘緩慢釋放進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)中，因而發(fā)揮其抗微生物活性。當(dāng)使用這樣的釋碘劑時(shí)，需要碘清除劑，該試劑具有在過(guò)濾液排出過(guò)濾單元之前除去其中任何游離碘的能力。這樣的碘清除化合物的非限制性實(shí)例是炭、芳香族和脂肪族聚酰胺、聚氨酯、聚脲、具有氨基的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚吡咯和具有氮雜環(huán)殘基的聚合物及其共聚物或共混物。在一個(gè)實(shí)施方式中，碘清除化合物是選自芳香族或脂肪族聚酰胺的試劑，所述試劑優(yōu)選為織物或篩網(wǎng)的形式。在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，過(guò)濾介質(zhì)包含至少一種選自砂、礫石、珍珠巖、蛭石、無(wú)煙煤、硅藻土、沸石、土壤、甲殼質(zhì)、火山灰、石灰、大理石、粘土、雙金屬氫氧化物、石棉、玻璃絨、石灰質(zhì)土壤、富鐵土壤、樹(shù)皮、腐殖質(zhì)、堆肥、碎葉、藻酸鹽、黃原酸鹽、骨膠珠、苔蘚、羊毛、棉花、植物纖維或其任意組合的添加劑。此處所指的污染物是任何無(wú)機(jī)、有機(jī)或混合的無(wú)機(jī)_有機(jī)顆粒、膠體顆粒和溶解物及其它化合物，以及可存在于待過(guò)濾液體中的死的或活的微生物和其他生物體。這些污染物的非限制性實(shí)例是烴；聚芳烴；氯化液體，尤其是有機(jī)氯化物；油；游離離子形式、絡(luò)合物形式、作為更大分子的一部分或附著于懸浮的固體和/或膠體顆粒的重金屬和其他金屬，如銅、鉻、鎘、鎳、鐵、鉛和鋅；激素；殺蟲(chóng)劑；涂料；醫(yī)藥品；無(wú)機(jī)或有機(jī)、溶解或固體形式的營(yíng)養(yǎng)物，如銨、亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽或鈉；腐殖質(zhì)；土壤膠體；粘土顆粒；其他有機(jī)和/或無(wú)機(jī)膠體顆粒；淤泥和/或細(xì)砂和/或中砂和/或粗砂和/或其他小顆粒；微生物，如細(xì)菌、病毒、孢囊、變形蟲(chóng)和蠕蟲(chóng)卵，以及由以上的任何污染物降解、水解和/或氧化產(chǎn)生的任何產(chǎn)物。本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)由此可用于除去任何液體中溶解或懸浮的任何物質(zhì)。待過(guò)濾的液體是任何液體，優(yōu)選含有水。該液體的非限制性實(shí)例是水；雨水徑流，包括城市徑流、公路徑流和其他路面徑流；污水雨水溢流；海水；天然水源，如溪流、池塘和瀑布；飲用水；用于農(nóng)業(yè)用途的水；高純度工藝用工業(yè)用水；和適合于食物和飲料的含水溶液。所述過(guò)濾介質(zhì)適合于過(guò)濾這些用于眾多目的的液體，例如過(guò)濾用于飯店、旅館、家庭、食品加工廠以及各種類型的商業(yè)設(shè)施的飲用水；預(yù)處理用于瓶裝水廠的水；過(guò)濾被金屬、金屬鹽、不溶物、有機(jī)試劑、殺蟲(chóng)劑、氯化物、天然毒素污染的地下水或被其他物質(zhì)污染的地下水；過(guò)濾工業(yè)廢水；過(guò)濾飲用水源，然后供給人類食用；從地表水中除去懸浮固體；整治天然水環(huán)境，如被污染的湖泊、溪流或河流；以及減小所述液體中某些試劑(如電解質(zhì))的濃度并用另一種物質(zhì)代替它。所述過(guò)濾介質(zhì)還可用于處理游泳池、熱浴盆、水療浴場(chǎng)、池塘、冷卻水系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)、噴泉等等。如下所公開(kāi)的過(guò)濾介質(zhì)和/或包含所述過(guò)濾介質(zhì)的水處理系統(tǒng)理想地以可使與介質(zhì)接觸的水的量最大化的方式放置在水中或水流路徑中。在一個(gè)實(shí)施方式中，介質(zhì)以使水的強(qiáng)制流或自然流或流動(dòng)使得水與過(guò)濾介質(zhì)接觸的方式放在水中。在游泳池、熱浴盆或水療浴場(chǎng)中，介質(zhì)可以放置在撇沫阱中。作為選擇，其也可放置在泵出口的近旁，使得再循環(huán)的水不斷地排放至介質(zhì)附近并與其接觸。10在本發(fā)明的另一個(gè)方案中，提供一種由水不溶性碳質(zhì)材料、水不溶性金屬氧化物和水不溶性殼聚糖和/或離子交換劑構(gòu)成的過(guò)濾介質(zhì)。在本發(fā)明的又一個(gè)方案中，提供一種由水不溶性碳質(zhì)材料、水不溶性金屬氧化物、水不溶性酸性陽(yáng)離子交換劑和/或水不溶性殼聚糖構(gòu)成的過(guò)濾介質(zhì)。在本發(fā)明的又一個(gè)方案中，提供一種由水不溶性碳質(zhì)材料、水不溶性金屬氧化物、水不溶性酸性陽(yáng)離子交換劑、抗微生物劑和/或水不溶性殼聚糖構(gòu)成的過(guò)濾介質(zhì)。在本發(fā)明的又一個(gè)方案中，提供一種過(guò)濾單元，其包括本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)；和液體輸送結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于引導(dǎo)進(jìn)入所述過(guò)濾單元的入口的液體流過(guò)所述過(guò)濾介質(zhì)，然后從所述過(guò)濾單元的出口排出。所述過(guò)濾介質(zhì)可以收容在容器中以形成過(guò)濾單元或水處理系統(tǒng)。所述容器可采取各種形式，只要至少存在一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口即可。該容器可以簡(jiǎn)單地為管子，也可以是其中布置有所述過(guò)濾介質(zhì)的不規(guī)則形狀的容器，其具有開(kāi)口端，并可選地具有一些用于保持介質(zhì)相對(duì)地固定在容器內(nèi)的裝置。例如，過(guò)濾單元或水處理系統(tǒng)可容納一個(gè)或多個(gè)篩子、篩網(wǎng)、籃、網(wǎng)或折流板，其用于防止介質(zhì)的大顆?；虼髩K通過(guò)，而把它們保持在容器中。作為選擇，過(guò)濾介質(zhì)可通過(guò)使用粘合劑而結(jié)合在一起。所述容器可以為多層或多室容器的形式，過(guò)濾介質(zhì)的各種成分容納在獨(dú)立的室(分隔部，保持單元)中，或者以混合物的形式容納在一個(gè)室中。小室通過(guò)各種防止介質(zhì)顆粒或介質(zhì)塊在各室間通過(guò)或流至容器外的分隔物(如篩子、篩網(wǎng)、籃、網(wǎng)或折流板)可以彼此分離。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)布置成層，垂直方式時(shí)一層布置在另一層的頂部，或者水平方式時(shí)一層布置在另一層的一側(cè)，而每種成分容納在獨(dú)立分隔部中。在一個(gè)實(shí)施方式中，分隔部沿水流的方向垂直或水平布置，最靠近進(jìn)水口的分隔部中收容的過(guò)濾介質(zhì)的成分是碳質(zhì)材料、金屬氧化物或氫氧化物、殼聚糖和/或離子交換劑中的至少一種。最遠(yuǎn)離所述進(jìn)水口的分隔部中收容的過(guò)濾介質(zhì)的成分是碳質(zhì)材料、金屬氧化物或氫氧化物、殼聚糖和/或離子交換劑中的至少一種。在一些實(shí)施方式中，所述層被布置成聚苯乙烯珠收容在最接近進(jìn)水口的分隔部中。在一些其他的實(shí)施方式中，聚苯乙烯珠收容在最靠近進(jìn)水口的分隔部中，其在過(guò)濾系統(tǒng)中安置于緊接收容至少一種浸漬有Ag的碳質(zhì)材料的分隔部。在一些其他的實(shí)施方式中，收容所述至少一種浸漬有Ag的碳質(zhì)材料的所述分隔部在過(guò)濾系統(tǒng)中安置于緊接收容具有亞氨基二乙酸官能團(tuán)的聚苯乙烯珠的分隔部。在一些其他的實(shí)施方式中，收容有嵌埋在聚苯乙烯珠中的氧化鐵納米顆粒的分隔部在過(guò)濾系統(tǒng)中安置于最靠近過(guò)濾系統(tǒng)出水口的位置。在另外的實(shí)施方式中，所述分隔部是如此處所詳述的按照彼此的關(guān)系安置的過(guò)濾介質(zhì)成分的層。在一個(gè)實(shí)施方式中，過(guò)濾介質(zhì)的成分按照彼此的關(guān)系布置，例如，從頂部到底部，下面列出的第一成分最靠近進(jìn)水口聚苯乙烯珠，例如具有硫酸和硫酸鉀官能團(tuán)，碳質(zhì)材料，例如浸漬有Ag，11聚苯乙烯珠，例如，具有亞氨基二乙酸官能團(tuán)，和位于底部的氧化鐵納米顆粒，例如嵌埋在聚苯乙烯珠中。在另一個(gè)實(shí)施方式中，過(guò)濾介質(zhì)的成分按照彼此的關(guān)系布置，例如，從頂部到底部，下面列出的第一成分最靠近進(jìn)水口碳質(zhì)材料，例如浸漬有Ag，聚苯乙烯珠，例如，具有亞氨基二乙酸官能團(tuán)，碳質(zhì)材料，例如浸漬有Ag，和位于底部的氧化鐵納米顆粒，例如嵌埋在聚苯乙烯珠中。在本發(fā)明的又一個(gè)方案中，提供一種用于制備本發(fā)明的混合過(guò)濾介質(zhì)的方法，所述方法包括以合適的量混合過(guò)濾介質(zhì)的固體顆粒成分以優(yōu)選地形成均勻的混合物。例如，活性炭的添加量可以為介質(zhì)總重量的30%75%，優(yōu)選50%70%，更優(yōu)選55%65%;金屬氧化物的添加量可以為介質(zhì)總重量的3%20%，優(yōu)選7%15%，最優(yōu)選10%;殼聚糖或離子交換劑的添加量可以為介質(zhì)總重量的1%20%，更優(yōu)選約2%約10%，最優(yōu)選約4重量％;可選地是，離子交換劑是以基于介質(zhì)總重量為20%50%，更優(yōu)選約25%約40%，最優(yōu)選約30%的量加入的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑。在一些實(shí)施方式中，過(guò)濾介質(zhì)不包含殼聚糖。介質(zhì)各成分可以按任何順序添加，然后使用公知的易于獲得的混合設(shè)備和技術(shù)(如Mixmuller、Hobart混合機(jī)等)混合以形成均勻混合物。在本發(fā)明的另一個(gè)方案中，提供一種商品化組件(試劑盒)，其包括本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)和使用說(shuō)明書(shū)，并可選地包括此處所公開(kāi)的任何其他成分或添加劑。例如依據(jù)其中裝配過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾系統(tǒng)的種類、已知存在于待過(guò)濾液體中的污染物的類型、待過(guò)濾的液體的體積等，所述商品化組件適合于特定用途。所述商品化組件可收容即刻可用形式的過(guò)濾介質(zhì)，S卩，例如可以由最終用戶或者技術(shù)人員安裝在過(guò)濾系統(tǒng)中的形式。所述商品化組件還可以在同一組件或與本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)一起使用的不同組件中收容至少一種此處所公開(kāi)的添加劑。所述商品化組件可收容已經(jīng)與至少一種所述添加劑或添加成分(例如酸性陽(yáng)離子交換劑、另外的陰離子交換劑等)混合的本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)。為了理解本發(fā)明并領(lǐng)會(huì)其在實(shí)踐中實(shí)施的方式，參照附圖，以僅僅非限制性實(shí)例的方式說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施方式，圖中圖1A1B表明本發(fā)明的示例性過(guò)濾介質(zhì)除去重金屬離子的能力，該能力以過(guò)濾5升自來(lái)水后進(jìn)入濃度的百分率表示(n=3)。圖2A2B表明本發(fā)明的示例性過(guò)濾介質(zhì)除去重金屬離子的能力，該能力以過(guò)濾90升自來(lái)水后進(jìn)入濃度的百分率表示(n=3)。圖3A3B表明幾種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品在以5%容量(圖3A)和90%容量(圖3B)過(guò)濾后的減少。圖4表明暴露20分鐘內(nèi)的聚乙烯亞胺的抗菌效果。圖5表明4-乙烯基吡啶辛烷的抗菌效果。12圖6表明由尼龍織物釋放的碘的生物活性。圖7表明由基質(zhì)釋放的碘的累積。圖8表明用裝填有碘的織物過(guò)濾前和過(guò)濾后的菌落的數(shù)目。圖9表明碘濃度對(duì)過(guò)濾的水量的相關(guān)性。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-討濾介質(zhì)的制備某本集成過(guò)濾器(此處稱為過(guò)濾器A)包含浸漬有1.05%的銀的活性炭(35g)、基于包含磺酸基團(tuán)并且其40%的酸性基團(tuán)以鉀鹽存在的交聯(lián)聚苯乙烯的陽(yáng)離子交換劑(14g)和殼聚糖薄片(2g)?；旌细鞒煞植⒒旌衔锾钛b在適宜的過(guò)濾器保持體中，由此制備測(cè)試的過(guò)濾器。過(guò)濾器在使用前首先用2升水洗滌。測(cè)試過(guò)濾器除去無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物的有效性。oH調(diào)節(jié)一一pH為59(根據(jù)需要用HC1和NaOH調(diào)節(jié)pH)的一升自來(lái)水樣品通過(guò)基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾后的pH為6.87.4。通過(guò)Brita制造、本地商店購(gòu)買的市售過(guò)濾器(包含碳和磺化離子交換劑的混合物，此處指定為過(guò)濾器H)過(guò)濾后的pH顯著更低，為5.55。有機(jī)彩色污染物的去除-殼聚糖的貢獻(xiàn)一一使用不包含殼聚糖薄片的基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)測(cè)試殼聚糖對(duì)于過(guò)濾效率的貢獻(xiàn)。準(zhǔn)備了用作彩色污染物的帶正電的亮甲酚藍(lán)(500ml，30mg/L溶液)和帶負(fù)電的f丐指示劑(500ml，50mg/L溶液)并通過(guò)基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)、無(wú)殼聚糖的基本集成過(guò)濾器和市售過(guò)濾器(過(guò)濾器H)進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾前后彩色污染物的濃度使用分光光度計(jì)測(cè)定，亮甲酚藍(lán)在610nm，鈣指示劑在570nm，并根據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備的校準(zhǔn)曲線計(jì)算?；炯蛇^(guò)濾器(過(guò)濾器A)除去了>96%的帶正電的有色污染物和>96%的帶負(fù)電的有色污染物，而市售過(guò)濾器(過(guò)濾器H)除去了約96%的帶正電的有色污染物，但僅僅除去10.8%的帶負(fù)電的有色污染物。無(wú)殼聚糖的基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A無(wú)殼聚糖)除去了91.0%的帶正電的有色污染物和57%的帶負(fù)電的有色污染物。金屬污染的減少——通過(guò)將特別設(shè)計(jì)的成分添加至基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)中制備各種過(guò)濾介質(zhì)。各種過(guò)濾介質(zhì)是過(guò)濾器B包含浸漬有1.05%的銀的活性炭(35g)、基于包含磺酸基團(tuán)并且其40X的酸性基團(tuán)以鉀鹽存在的交聯(lián)聚苯乙烯的陽(yáng)離子交換劑(14g)和商品名為A-606的市售(來(lái)自Purolite)的螯合樹(shù)脂(2g)。A-606是在對(duì)位具有三甲銨基團(tuán)的大孔的聚苯乙烯類螯合樹(shù)脂。在該實(shí)例中，A-606用作殼聚糖的替代物。該介質(zhì)吸附有機(jī)和無(wú)機(jī)陰離子污染物。過(guò)濾器C包含浸漬有1.05%的銀的活性炭(35g)、基于包含磺酸基團(tuán)并且其40X的酸性基團(tuán)以鉀鹽存在的交聯(lián)聚苯乙烯的陽(yáng)離子交換劑(14g)、殼聚糖薄片(2g)和商品名為ArsenXnP的市售(來(lái)自Purolite)的離子交換樹(shù)脂(5g)。ArsenX，是填裝有氧化鐵顆粒的離子交換樹(shù)脂，其用作經(jīng)設(shè)計(jì)以除去水中的三價(jià)、四價(jià)和五價(jià)金屬離子(如砷酸鹽和亞砷酸鹽)的螯合樹(shù)脂?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)是基于與二乙烯基苯(DVB)交聯(lián)的聚苯乙烯的水合氧化鐵納米顆粒。過(guò)濾器D包含浸漬有1.05%的銀的活性炭(35g)、基于包含磺酸基團(tuán)并且其40X的酸性基團(tuán)以鉀鹽存在的交聯(lián)聚苯乙烯的陽(yáng)離子交換劑(14g)、殼聚糖薄片(2g)和商品名為S-950的市售(來(lái)自Purolite)的螯合樹(shù)脂(5g)。S-950是設(shè)計(jì)用于除去有毒金屬(如鉛、銅和鉻)的陽(yáng)離子的大孔的氨基-膦酸螯合樹(shù)脂。S-950是與DVB交聯(lián)的大孔聚苯乙烯，其具有活性氨基膦酸基團(tuán)。過(guò)濾器E包含浸漬有1.05%的銀的活性炭(35g)、基于包含磺酸基團(tuán)并且其40%的酸性基團(tuán)以鉀鹽存在的交聯(lián)聚苯乙烯的陽(yáng)離子交換劑(14g)、殼聚糖薄片(2g)、S-950(5g)和ArsenXnp(5g)。過(guò)濾器H是Brita制造、本地商店購(gòu)買的市售過(guò)濾器，通常用作此處所公開(kāi)的研究的對(duì)照。該過(guò)濾器包含活性炭和離子陽(yáng)離子交換劑的混合物。使用MerckICP多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液IV、MerckICP砷標(biāo)準(zhǔn)溶液、ZnCl2和FeCl3制備如表1所示的六種不同的包含金屬離子的測(cè)試液。組分制備濃度(卯m)1OrangeICPstdlOOppm0.6ml/2L0.032OrangeICPstdlOOppm3ml/2L0.153OrangeICPstdlOOppm6ml/2L0.34AsICPstdlOOOppm0.lml/2L0.055ZnCl脫水物lgr/50ml>>2ml/2L106FeCl3脫水物726mg/50ml>>2ml/2L3-5表l:測(cè)試液的制備各測(cè)試液(250ml)用上述的過(guò)濾器(過(guò)濾器AE和過(guò)濾器H)過(guò)濾。各測(cè)試液之后用0.5L的去離子水洗滌過(guò)濾器。將過(guò)濾前后的樣品(50ml)收集至無(wú)菌塑料管，將硝酸(0.5ml70%w/w)添加至各樣品中至pH=2。兩周的時(shí)間內(nèi)，使90升自來(lái)水通過(guò)測(cè)試過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾并重復(fù)工作程序。收集的樣品使用ICP程序和設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。該試驗(yàn)的結(jié)果顯示在下表2和圖1A1B和2A2B中。14過(guò)濾后金屬污染的減少過(guò)濾器流入物(ppm)流出物(PPm)A流出物(ppm)B流出物(PPm)C流出物(PPm)D流出物(ppm)E流出物(PPm)市售過(guò)濾器HAg2.31E-021.39E-012.70E-011.37E-021.34E-021.89E-022.43E-025.71E-022.84E-020.00E+002.83E-03謹(jǐn)E-04O.OOE+002.77E-032.93E-03O.OOE+004.07E-032.83E-034.75E-021.56E-013.19E-01As4.14E-022.70E-031.23E-039.33E-042.97E-031.17E-031.0犯-02Ba2.83E-021.42E-012.75E-011.60E-034.47E-038.37E-035.00E-042.01E-024.47E-031.67E-031.33E-033.80E-031.20E-031.67E-034.07E-033.67E-046.00E-048.00E-041.90E-039.17E-033.81E-02Cd2.76E-021.41E-012.67E-011.40E-033.68E-038.52E-037.83E-042.11E-025.90E-034.67E-049.83E-042.90E-036.67E-042.07E-036.72E-035.67E-041.38E-032.35E-031.35E-039.88E-034.02E-02Cr2.96E-021.45E-012.78E-013.00E-039.03E-031.66E-024.20E-032.45E-021.51E-023.60E-036.70E-031.01E-024.20E-039.87E-031.36E-023.97E-037.10E-038.40E-032.50E-031.32E-024.65E-02Cu1.38E-012.65E-017.80E-031.32E-021.93E-027.03E-034.93E-037.03E-035.97E-031.20E-026.93E-039.77E-039.60E-033.84E-02Fe3.15E-021.51E-012.85E-013.84E+011.04E-022.02E-023.83E-021.22E+012.36E-025.57E-022.86E-025.46E+001.04E-021.45E-021.80E-023.01E+002.73E-033.17E-022.85E-026.8犯+001.11E-021.26E-021.60E-024.19E+002.11E-022.52E-026.74E-021.61E+01Mg5.20E-021.66E-012.95E-014.03E-024.68E-027.86E-023.86E-028.61E-025.42E-022.74E-022.73E-024.16E-022.80E-024.34E-023.73E-022.39E-022.27E-022.66E-022.25E-022.79E-026.47E-02Mn2.82E-021.43E-012.74E-011.97E-035.17E-031.29E-027.33E-042.32E-027.37E-035.00E-046.33E-043.77E-035.33E-041.90E-035.73E-033.00E-046.00E-049.00E-041.40E-031.05E-024.11E-02Ni2.76E-021.40E-012.66E-011.37E-033.53E-038.67E-039.33E-042.12E-025.00E-034.33E-042.00E-045.00E-034.67E-042.03E-034.53E-036.67E-051.33E-04l.OOE-031.10E-039.73E-033.98E-02Pb2.48E-021.43E-012.72E-010.00E+004.00E-041.93E-036.00E-041.42E-021.87E-032.00E-041.53E-031.57E-031.67E-042.27E-032.97E-035.00E-049.00E-042.20E-03O.OOE+005.00E-033.30E-02Zn1.39E-012.66E-019.28E+001.87E-023.03E-023.33E-016.80E-022.24E-021.92E-015.10E-031.52E-025.02E-029.57E-031.75E-022.21E-013.60E-035.30E-031.56E-021.22E-024.26E-021.74E+00表2:過(guò)濾后金屬污染的減少基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)和市售過(guò)濾器(過(guò)濾器H)之間的差別在高流入物濃度下明顯如圖1AIB所示，使用過(guò)濾器A和H后，分別得到了99%和88%的鉛的減少，96.8%和85.1%的鎘的減少，97%和86.4%的鋇的減少。如圖2A2B所示，螯合樹(shù)脂S-950和ArsenXnp提高了砷、鋇、銅、鎘和鋅的減少。與過(guò)濾器A之后的93%的減少相比，過(guò)濾器C和D之后的砷的減少分別為98%和93%。與過(guò)濾器A得到的97%的減少相比，過(guò)濾器C、D禾PE之后的鎘的減少分別為99%、97%和99%。15過(guò)濾器H將銀離子釋放到水中，因此銀的濃度在高流入物濃度下增大了10%?；具^(guò)濾器A和以90X的容量包含金屬螯合劑的過(guò)濾器C、D和E之間沒(méi)有顯著差異(圖2AB)。過(guò)濾器A、C、D和E之后90%容量時(shí)鋇的減少分別是97.5%、98%、97.9%和98.5%。通常，基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)在90%容量時(shí)仍然可有效減少鎘、鉻、銅、鎳和鉛的濃度。5%和90%容量的過(guò)濾器A之后鎘的減少分別為97%和99%，上述兩個(gè)容量下過(guò)濾器A之后鉛的減少為99.3%(圖2AB和3A3B)。市售過(guò)濾器H在90%的容量時(shí)也仍有效，甚至比在5%的容量時(shí)更有效地減少鎘、鉻和銅。揮發(fā)件、半揮發(fā)件有機(jī)化學(xué)物和殺蟲(chóng)劑的去除——制備含有揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)(如苯(300mg/L)、碘代苯(193mg/L)和烯丙基溴(108mg/L))的水溶液。各溶液(1升)通過(guò)過(guò)濾器A和H進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾前后的VOC的濃度用分光光度計(jì)測(cè)定，在254nm測(cè)定苯，在240nm測(cè)定碘代苯和烯丙基溴。此外也制備含有殺蟲(chóng)劑(如N，N-二乙基甲苯酰胺(115mg/L)和胡椒基丁醚)的水溶液。另外制備強(qiáng)力霉素(104mg/L)等危險(xiǎn)藥物化合物的水溶液。一升各種溶液通過(guò)過(guò)濾器A和H進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾前后的濃度用分光光度計(jì)在200nm300nm測(cè)量。N，N-二乙基甲苯酰胺在250nm處吸收，胡椒基丁醚在236nm，強(qiáng)力霉素在300nm。有機(jī)化合物通過(guò)測(cè)試過(guò)濾器后的減少結(jié)果總結(jié)在表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3:有毒有機(jī)分子的去除基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A)除去了97%的苯，多于99%的烯丙基溴，而市售過(guò)濾器(過(guò)濾器H)僅除去了53%的苯，71%的烯丙基溴，63%的&N-二乙基甲苯酰胺和85%的胡椒基丁醚。在另一個(gè)試驗(yàn)中，測(cè)試了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)和半揮發(fā)性有機(jī)化合物(SV0C)的有效去除。在該項(xiàng)研究中測(cè)試過(guò)濾器A和B。過(guò)濾器H用作對(duì)照。在該試驗(yàn)中，過(guò)濾器首先用10升自來(lái)水洗滌。包含全部V0C和SVOC化學(xué)物的溶液(1.2L)進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾前后的化合物的濃度由GC-MS測(cè)定。通過(guò)過(guò)濾器A、B和H過(guò)濾5升和90升水后執(zhí)行程序。表4和5呈現(xiàn)了該項(xiàng)研究中得到的結(jié)果。半揮發(fā)性物流入物mg/L流出物流出物過(guò)濾器A市售過(guò)濾器Hmg/Lmg/L雙-(2-氯乙基)醚0.1560.003>0.0112,2'-氧代雙(1-氯丙烷)0.1490細(xì)>0.011乙酰苯0.1330,003>0.008N-亞硝基-二正丙胺0.1590.003>0.014硝基苯0.570細(xì)>0.027異佛爾酮0.2250.003>0.01917<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>CN101720306A<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表5:揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的去除已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在90%容量和5X容量時(shí)過(guò)濾器A和B比市售過(guò)濾器H明顯更有效地除去揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物。如圖3A3B所示，在5%容量時(shí)通過(guò)過(guò)濾器A和B的過(guò)濾之后，絕大多數(shù)測(cè)試的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物如氯苯、苯乙烯、苯、甲苯、苯乙酮、鄰苯二甲酸二乙酯和硝基苯未被檢測(cè)到，相比之下這些物質(zhì)通過(guò)過(guò)濾器H之后僅僅減少了50%85%。相比于過(guò)濾器H之后55.4X的吸收，過(guò)濾器A吸收了超過(guò)97X的二甲苯。就90%容量時(shí)所有測(cè)試化學(xué)物的吸收而言，過(guò)濾器A比過(guò)濾器H更有效。實(shí)施例2-殼聚糖的奪聯(lián)每個(gè)樣品中有l(wèi)g殼聚糖(99%脫乙酰化)的九個(gè)樣品靜置在15(TC的密封玻璃小瓶中不同的時(shí)間，如下品1號(hào)保持5分鐘；品2號(hào)保持10分鐘；品3號(hào)保持15分鐘；品4號(hào)保持30分鐘；品5號(hào)保持45分鐘；品6號(hào)保持1.5小時(shí);品7號(hào)保持3小時(shí)；品8號(hào)保持6小時(shí)；品9號(hào)保持24小時(shí)。,三,三,三,三,三,三,三,三,三樣樣樣樣樣樣樣樣樣19所有的樣品從烘箱中取出后冷卻至室溫。為評(píng)估殼聚糖聚合物鏈之間及內(nèi)部的交聯(lián)，進(jìn)行溶解度測(cè)試，如下將處于5ml5%的乙酸水溶液中的lOOmg殼聚糖樣品(九個(gè)樣品)于室溫混合10分鐘和60分鐘。作為對(duì)照，100mg未處理的殼聚糖在同樣的條件下溶解。未處理的殼聚糖完全溶解，得到均勻的淺黃色溶液。樣品12號(hào)形成黃色粘稠凝膠。樣品35號(hào)形成橙色水凝膠，樣品5號(hào)比樣品4號(hào)更黑更稠。樣品69號(hào)顯示出溶脹的不溶性顆粒。測(cè)試全部9個(gè)樣品除去有機(jī)物(包括苯、甲苯、四氯甲烷、四氯乙烷和苯乙烯)以及金屬離子(包括鐵、砷、銅和鉻)的能力。在NSF推薦的流出物濃度下，全部9個(gè)樣品在除去水中這些污染物時(shí)顯示出類似的活性。此外，殼聚糖的交聯(lián)通過(guò)將交聯(lián)劑添加至殼聚糖溶液或固體薄片中實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)例中，通過(guò)使殼聚糖薄片與戊二醛稀溶液反應(yīng)對(duì)殼聚糖進(jìn)行非均相處理，其中l(wèi)g薄片分散在20ml1%的戊二醛溶液(pH為7.0)中?；旌嫌谑覝剡B續(xù)進(jìn)行2小時(shí)，然后通過(guò)過(guò)濾分離薄片并干燥。薄片不溶于5%的乙酸溶液。作為選擇，殼聚糖薄片或其水溶液用氧化劑，優(yōu)選高碘酸鉀或高碘酸鈉處理，該氧化劑部分地氧化糖化物單元以沿著殼聚糖聚合物鏈形成醛基。這些醛基沿著鏈與氨基在分子間交聯(lián)或分子內(nèi)交聯(lián)。在一些情況中，形成的殼聚糖多醛基與原樣的殼聚糖混合以經(jīng)由酰亞胺鍵用作交聯(lián)劑。實(shí)施例3-殼聚糖的烷某化溶解在150ml1%乙酸中的3g殼聚糖(18.75mmol，DA=8.2%)與滴加的0.75mmo1的戊二醛(0.04等摩爾，O.3ml25%w/w水溶液)反應(yīng)?；旌衔镌谑覝?cái)嚢?小時(shí)。將乙醇(210ml)和辛醛(18.75mmo1，1等摩爾)添加至燒瓶中。溶液于室溫?cái)嚢?小時(shí)，然后加入NaCNBH"2.49g，2等摩爾)以將亞胺鍵還原成胺，并在相同的條件下繼續(xù)攪拌額外的1.5小時(shí)。在該還原步驟中獲得白色沉淀物。pH調(diào)節(jié)至10，產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾分離。白色粉末用幾份乙醇和水洗滌，并用？205顆粒真空干燥過(guò)夜。平均產(chǎn)率73%(w/w)。FT-IR(KBr):1149cm—1(C-0)，1460cm—1(C-H，脂肪族)，2926cm—1和2854cm—1(C_C，脂肪族)和3420cm—1(-NH、-OH基團(tuán))。1595cm—1(NH2)處無(wú)峰表明氮完全烷基化。元素分析(:％=59.62(烷基化之后)，(:％=40.ll(烷基化之前)。在接下來(lái)的步驟中，lg胺化殼聚糖、2.4g碘化鈉、5ml20%的氫氧化鈉水溶液的混合物在40mlN-甲基吡咯烷酮中混合，并于6(TC攪拌20分鐘。將5ml甲基碘加入混合物中，反應(yīng)于6(TC攪拌1小時(shí)。然后另外加入2ml甲基碘和5ml20%的氫氧化鈉水溶液。反應(yīng)進(jìn)而于6(TC再持續(xù)1小時(shí)。以相同的條件用相同量的甲基碘(2ml)和20%的氫氧化鈉水溶液(5ml)重復(fù)該過(guò)程l小時(shí)。使用水使產(chǎn)物從溶液中析出。黃色產(chǎn)物用幾份水洗滌，并用NaOH顆粒真空干燥過(guò)夜。平均產(chǎn)量1.56g。FT-IR(KBr):1030cm—1和1160cm—1(仲醇)，1456cm—1(C-H，脂肪族)，2927cm—1(C_C，脂肪族)和3400cm—1(OH基團(tuán))。元素分析I%=25.54，C%=44.98。實(shí)施例4-不同抗菌聚合物對(duì)生物水處理應(yīng)用的測(cè)試測(cè)試三種不同的抗菌聚合物珠的最大效果的時(shí)間、作用模式和混入本發(fā)明的集成過(guò)濾介質(zhì)的適合性。碘化辛基碘化聚乙烯亞銨(PEIo)和氯化N-辛烷4-乙烯基妣啶(PVPo)是屬于陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)類的大分子季銨鹽和具有三甲基季銨基團(tuán)的交聯(lián)聚苯乙烯珠。具有至少一個(gè)長(zhǎng)脂肪鏈的季銨基團(tuán)具有抗微生物活性，使用時(shí)通常不會(huì)釋放進(jìn)入水中。該抗微生物劑通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞壁而適于使生物污染物失活。具有這樣的季銨的大表面積的顆粒或其他物體在通過(guò)過(guò)濾器時(shí)提供了使細(xì)菌失活的工具。這類聚合物的實(shí)例是烷基季銨化聚(乙烯亞胺)和烷基銨吡啶。季銨化聚(乙烯亞胺)(PEIo)由交聯(lián)的高分子量PEI(Mw=300，000)的100200微米珠與碘代辛烷(聚合物中基于總氨基為25摩爾％，或與伯胺為1:l)在甲苯中于回流的條件下烷基化5小時(shí)而合成。5小時(shí)后，與2當(dāng)量的甲基碘反應(yīng)以形成季銨。烷基化珠的親水型通過(guò)用短鏈聚(乙二醇)碘或用相似的親水殘基如羥基-烷基-碘或溴對(duì)珠進(jìn)行進(jìn)一步烷基化而制備。碘化N-辛基_4-聚乙烯基妣啶(PVPo)由市售的100200微米交聯(lián)的PVP珠與碘代辛烷(相對(duì)于吡啶基團(tuán)為50%)在甲苯中于回流的條件下反應(yīng)IO小時(shí)合成。碘化辛某聚乙烯亞銨的活件——將大腸桿菌群落加入無(wú)菌水中得到細(xì)菌水平為103CFU/25ml，制備細(xì)菌的水溶液。溫育25ml該細(xì)菌溶液并使用標(biāo)準(zhǔn)真空設(shè)備通過(guò)0.45ym孔徑、47mm直徑的無(wú)菌膜過(guò)濾以制備對(duì)照樣品。25ml溶液用lgPEIo在旋轉(zhuǎn)振動(dòng)器上的無(wú)菌塑料管中于室溫溫育3、10和20分鐘。為準(zhǔn)備溫育后的水樣，溫育的樣品使用標(biāo)準(zhǔn)真空設(shè)備通過(guò)0.45m孔徑、47mm直徑的無(wú)菌膜過(guò)濾。膜放置在標(biāo)準(zhǔn)的50mm3.7%BHI-瓊脂板上，并在37t:溫育20小時(shí)。溫育后觀察板，并計(jì)數(shù)每25ml的大腸桿菌菌落。4-乙烯某吡啶辛烷的活件——將大腸桿菌群落加入無(wú)菌水中得到污染物水平為1(fCFU/25ml，制備細(xì)菌的水溶液。該細(xì)菌溶液的四個(gè)25ml樣品放入三個(gè)包含lg4_PVPo、5g4-PVPo、5gPVP的無(wú)菌塑料管和一個(gè)空管作為對(duì)照樣品。四個(gè)測(cè)試管在振動(dòng)器上于室溫溫育24小時(shí)。于溫育的10、30、120、240分鐘和24小時(shí)從各測(cè)試管取出100-y1的等分試樣。同時(shí)取出101l水等分試樣，并用無(wú)菌DDW稀釋l(f和10s倍，從而能夠計(jì)數(shù)極為稠密的樣品。溫育前的細(xì)菌溶液、溫育后稀釋的和未稀釋的樣品鋪展在標(biāo)準(zhǔn)BHI-瓊脂板上并于37t:溫育過(guò)夜。溫育后觀察這些板，計(jì)數(shù)每100體積中的大腸桿菌菌落，計(jì)算各樣品中的每1ml的菌落數(shù)。填裝有碘L二的三甲某銨聚苯乙烯類聚合物-AQ-44的活件~將大腸桿菌群落加入無(wú)菌水中得到污染物水平為107CFU/100ml，制備細(xì)菌的水溶液。將100制得的大腸桿菌溶液鋪展在標(biāo)準(zhǔn)BHI-瓊脂板上以制備溫育前的對(duì)照樣品。該溶液也用無(wú)菌水稀釋104和105倍以允許計(jì)數(shù)。將10ml未稀釋的細(xì)菌溶液與lg的aq-44，填裝有碘離子的三甲基銨聚苯乙烯類聚合物(來(lái)自Purolite)放在無(wú)菌塑料管中，并在振動(dòng)器上于室溫進(jìn)行溫育。在溫育的30秒、2.5、4、6.5、10、20和30分鐘取出100和10溫育細(xì)菌溶液的樣品。100yl樣品鋪展在標(biāo)準(zhǔn)BHI-瓊脂板上，101樣品用無(wú)菌DDW稀釋104倍，將1001的這些稀釋樣品鋪展在標(biāo)準(zhǔn)BHI-瓊脂板上以允許計(jì)數(shù)稠密樣品。這些板在37t:溫育過(guò)夜。溫育后觀察這些板，計(jì)數(shù)每100體積中的大腸桿菌菌落，計(jì)算各樣品中的每lml的菌落數(shù)。90分鐘、20小時(shí)、30小時(shí)、15天和20天后用同一管中保留的相同的lg聚合物重復(fù)上述過(guò)程6次。在此期間，聚合物用大約10升水洗滌。溫育時(shí)間為30秒和5分鐘?？咕酆衔顰Q-44的測(cè)l試-時(shí)間溫育效果——AQ-44放在4個(gè)無(wú)菌玻璃容器中，每個(gè)容器中為20g，然后用2L水洗滌。5L含有大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、糞鏈球菌和綠膿桿菌的細(xì)菌溶液通過(guò)將細(xì)菌群落加入到無(wú)菌水中制備。該細(xì)菌溶液分裝在4個(gè)含有AQ-44的玻璃容器中，每個(gè)容器于室溫溫育規(guī)定的時(shí)間2分鐘、5分鐘、10分鐘和20分鐘。使用UV分光光度計(jì)在230nm和370nm對(duì)溫育溶液的樣品進(jìn)行碘測(cè)定。溶液在溫育后立即通過(guò)過(guò)濾器A過(guò)濾。通過(guò)UV在230nm對(duì)溫育溶液的樣品進(jìn)行碘測(cè)定。作為對(duì)照，過(guò)濾前不使用AQ-44重復(fù)試驗(yàn)。將20克AQ-44聚合物放在4個(gè)無(wú)菌玻璃燒杯中。5L含有產(chǎn)氣腸桿菌和糞鏈球菌的細(xì)菌溶液通過(guò)將細(xì)菌群落加入到無(wú)菌水中制備。將500ml該細(xì)菌溶液放在4個(gè)玻璃容器中的各容器中，并于室溫保持10秒、20秒、30秒和45秒。溫育后的水樣收集到裝有50mg硫代硫酸鈉的無(wú)菌塑料瓶中，從而中和剩余的碘。所收集的用AQ-44溫育前后的水樣和對(duì)照樣品使用標(biāo)準(zhǔn)真空設(shè)備通過(guò)0.45ym孔徑、47mm直徑的無(wú)菌膜。膜放在預(yù)先準(zhǔn)備的標(biāo)準(zhǔn)50mm3.7%BHI-瓊脂板上，并于37。C溫育72小時(shí)。溫育后觀察板，并計(jì)數(shù)每100ml的細(xì)菌菌落。結(jié)果顯示，PEIo在2分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)有效抵抗大腸桿菌。溫育3分鐘后PEIo使大腸桿菌污染減少2倍，溫育10分鐘后PEIo使大腸桿菌污染減少103倍(圖4)。溫育24小時(shí)后PVP-辛烷(4-VP-辛烷)導(dǎo)致大腸桿菌污染總體減少。溫育24小時(shí)后lg和5gPVP-辛烷導(dǎo)致大腸桿菌的徹底消除，相比之下對(duì)照樣品，即沒(méi)有聚合物和5g未改性的乙烯基吡啶，沒(méi)有觀察到該效果(圖5)。這些研究表明標(biāo)記為AQ-44的填裝有碘離子的聚苯乙烯類聚合物在30秒內(nèi)有效對(duì)抗大腸桿菌，并使得細(xì)菌數(shù)的減少超過(guò)3倍。在IO天內(nèi)重復(fù)使用同一聚合物樣品并連續(xù)用水洗滌之后該抗菌效果也能夠持續(xù)。這些結(jié)果總結(jié)在表6中。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表6:10天和10升水洗后的AQ-44的持續(xù)抗菌效果。實(shí)施例5-聚苯乙烯類聚合物AQ-44的抗菌效果測(cè)試抗菌聚合物AQ-44。含有大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、糞鏈球菌和綠膿桿菌的細(xì)菌溶液用20gAQ-44溫育20、10、5和2分鐘。這些溶液通過(guò)基本過(guò)濾器A過(guò)濾并鋪展在進(jìn)料板上。板于37。C溫育過(guò)夜，然后在溫育后觀察。由Bactochemlaboratories得到的用AQ-44溫育后過(guò)濾的細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)的結(jié)果總結(jié)在下表7中。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表7:用AQ-44溫育并過(guò)濾后的細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)。在僅溫育2分鐘后過(guò)濾即可獲得最大抗菌效果。用AQ-44溫育2分鐘后過(guò)濾實(shí)現(xiàn)所有測(cè)試細(xì)菌種類的完全根除。在較短的溫育時(shí)間(10、20、30和45秒)和不過(guò)濾的條件下進(jìn)行另外的研究。細(xì)菌溶液含有糞鏈球菌和產(chǎn)氣腸桿菌。該研究的結(jié)果總結(jié)在表8中。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表8:溫育時(shí)間對(duì)AQ-44抗菌性質(zhì)的影響。從表8可以觀察到，對(duì)于糞鏈球菌和產(chǎn)氣腸桿菌AQ-44的抗菌效果隨時(shí)間增強(qiáng)。對(duì)產(chǎn)氣腸桿菌的抗菌效果比糞鏈球菌強(qiáng)至少2個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)。實(shí)施例6-確定碘由抗菌聚合物AQ-44的釋放分別將10g和20g抗菌聚合物AQ-44添加至基本集成過(guò)濾器(過(guò)濾器A，參見(jiàn)實(shí)施例1)中制備過(guò)濾器F和G。由于抗菌聚合物AQ-44釋放碘，因此需要確定碘的釋放程度。根據(jù)USP指導(dǎo)通過(guò)將5g碘和10g碘化鉀溶解在10ml雙蒸水(DDW)中來(lái)制備用于標(biāo)準(zhǔn)曲線制備的碘溶液，體積增大至100ml，并稀釋至碘濃度為0.197M或50mg/ml。該原液用于制備7個(gè)碘濃度順次降低的溶液。將lg米淀粉溶解在200ml沸水中制備淀粉溶液。通過(guò)用分光光度計(jì)在610nm測(cè)定在包含0.5ml淀粉溶液對(duì)4.5ml碘溶液的溶液的顏色制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。以與標(biāo)準(zhǔn)碘溶液同樣的方式處理用AQ-44溫育或通過(guò)包含AQ-44的過(guò)濾器F或G過(guò)濾的水的樣品。將0.5ml淀粉溶液加入到4.5ml樣品溶液中并用分光光度計(jì)在610nm測(cè)定得到的顏色，由此確定碘濃度。表9顯示出在溫育的20分鐘內(nèi)，20g的AQ-44將約7.5ppm游離碘釋放到水中，溫育2至10分鐘時(shí)，釋放約4.5ppm。釋放的碘被過(guò)濾介質(zhì)中的活性木炭吸收并隨后過(guò)濾，由此得到的過(guò)濾水的碘濃度小于測(cè)定下限(約2.5ppm)。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表9:用AQ-44溫育的過(guò)濾前后的水中的碘含量。輔你l7-石典齢翻翻先月鄉(xiāng)麵,皿——尼龍纖維用70mlLugol溶液(5%碘/碘化鉀水溶液)浸泡整夜。黑色織物用100mlDDW洗滌并于室溫干燥5小時(shí)。使用短接觸時(shí)間體系以評(píng)估不同時(shí)間內(nèi)釋放進(jìn)入水中的碘的量。收集樣品?？咕罴拇_定——0.lml金黃色葡萄球菌稀釋在3mlTSB中并于37"溫育約24小時(shí)。使用ElisaReaderELX800在595nm測(cè)定細(xì)菌懸浮液的光密度(0D)，由此制備三個(gè)不同的細(xì)菌濃度。然后，將微量滴定板(96孔平底板)填充200微升的各碘樣品和50微升三個(gè)不同濃度的細(xì)菌，并在37t:溫育。溫育期間，通過(guò)每幾個(gè)小時(shí)測(cè)定的0D的變化評(píng)估細(xì)菌生長(zhǎng)。所有試驗(yàn)進(jìn)行三次，計(jì)算平均值。圖6顯示出加入碘液時(shí)細(xì)菌懸浮液的0D明顯降低，這表明金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)受到抑制。此外還可以看出活性并未隨時(shí)間下降，這是因?yàn)椴煌瑫r(shí)期取出的樣品沒(méi)有表現(xiàn)出有意義的活性改變。輔你l8-石典始白勺尼遍剛她麵果在較大的流入物體積，如500升水的條件下測(cè)試碘化尼龍織物殺死細(xì)菌的有效性。除了微生物的影響之外，還監(jiān)測(cè)碘釋放到水中以及水過(guò)濾時(shí)間。材料尼龍6，6或尼龍6篩網(wǎng)(NITEXfabrics06，Sefar，Switzerland)、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌(STA)、0.45iim孔徑的直徑為47mm的無(wú)菌膜、無(wú)菌真空過(guò)濾設(shè)備(MilliPore)、5cm直徑的差異生長(zhǎng)板，用于大腸菌(大腸桿菌)的——M-EndoAgarLES和用于STA的-BairedParker(HyLabs)。過(guò)濾器內(nèi)容物-10g裝填有50%w/w碘的碘化NITEX織物放在飲用水過(guò)濾瓶(水套中)中，整個(gè)瓶放在水龍頭下。將篩網(wǎng)放在5^w/v的碘/KI溶液中幾個(gè)小時(shí)以制備碘化篩網(wǎng)。于室內(nèi)空氣下干燥后，碘的填裝量為篩網(wǎng)的50%。通過(guò)紫外吸收在230nm測(cè)定水中碘的釋放。過(guò)濾100500升水后碘的濃度顯示在圖7中。可以看出在碘突釋之后，可以建立水中碘濃度的恒定活性水平。該碘量可維持超過(guò)500升，此時(shí)試驗(yàn)終止。細(xì)菌水溶液的制備-講行細(xì)菌濃度的校準(zhǔn)測(cè)l試。金黃色葡萄球菌(STA)和大腸桿菌生長(zhǎng)液的稀溶液如下制取1/5校準(zhǔn)溶液在lml培養(yǎng)基中含有0.25ml溫育的細(xì)菌溶液。使用UniversalMicroplateReader-ELX800在595nm測(cè)定細(xì)菌懸浮液的光密度(OD)。96孔平底板充滿200iU細(xì)菌溶液。測(cè)定對(duì)于每種細(xì)菌的各l/5溶液的復(fù)制品，計(jì)算平均值。根據(jù)OD結(jié)果，制備細(xì)菌濃度。用于STA的1/5校準(zhǔn)溶液和用于大腸桿菌的1/5校準(zhǔn)溶液顯示出OD為0.22±0.05。根據(jù)早先的試驗(yàn)，原生長(zhǎng)液中STA的濃度為2.9*109細(xì)菌/ml，原生長(zhǎng)液中大腸桿菌的濃度為1.6*109細(xì)菌/ml。為獲得107細(xì)菌/100ml水的濃度，制備各種細(xì)菌的1/40稀釋液。0.2ml各細(xì)菌的原生長(zhǎng)細(xì)菌溶液稀釋在7.8ml無(wú)菌水中。細(xì)菌的l/40溶液中的每一種取lml，總計(jì)為2ml，稀釋在500ml無(wú)菌水中。為計(jì)數(shù)碘過(guò)濾前的每100ml細(xì)菌溶液的菌落數(shù)，細(xì)菌溶液(107CFU/500ml)在兩個(gè)不同的瓶中稀釋至100CFU/100ml和10CFU/100ml。碘織物過(guò)濾-過(guò)濾每一種細(xì)菌溶液之前，使100ml無(wú)菌水過(guò)濾通過(guò)織物，用分光光度分析法在610nm測(cè)定水中的碘濃度，其涉及碘的吸收和與淀粉的絡(luò)合(靈敏度5ppm20ppm)。100ml107500ml的細(xì)菌溶液通過(guò)兩個(gè)過(guò)濾器中每一個(gè)進(jìn)行過(guò)濾。將濾液收集到無(wú)菌瓶中。濾液也稀釋成2份，10—2和10—4，從而能夠在無(wú)效的情況下計(jì)數(shù)細(xì)菌菌落。測(cè)定各100ml溶液過(guò)濾的流動(dòng)時(shí)間。fell-使用Millipore無(wú)菌真空設(shè)備使全部溶液(各自為100ml)通過(guò)0.45ym孔徑的無(wú)菌膜。首先過(guò)濾100ml的無(wú)菌水用于對(duì)照，然后過(guò)濾順序?yàn)榧?xì)菌稀釋最多的至污染最多的。各樣品過(guò)濾兩次(每次100ml)，從而同時(shí)接種于LES和BairdParker板用于兩種病原體的差異生長(zhǎng)。過(guò)濾后，膜放在板上。板在27t:溫育20小時(shí)。溫育期后，計(jì)數(shù)每100ml的細(xì)菌菌落。水過(guò)濾-該研究的目的在于測(cè)試經(jīng)過(guò)數(shù)百升水后的碘化織物的有效性。各接種后，過(guò)濾100L水。瓶放在速率為1升/30秒的流動(dòng)水的龍頭下方。表10和11以及圖8和9提供各結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表10:零時(shí)間_碘織物過(guò)濾水前的菌落數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表11:碘織物過(guò)濾后的菌落數(shù)實(shí)施例9:捕獲來(lái)自碘復(fù)合的織物或聚合物珠的碘蒸汽'在將碘復(fù)合的聚合物體系填裝在包含本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾室中時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨時(shí)間流逝由聚合物絡(luò)合物釋放的碘蒸汽到達(dá)室的上部，將過(guò)濾器保持體染色。盡管作為蒸汽釋放的碘的量相對(duì)于可用來(lái)消除細(xì)菌的活性碘來(lái)說(shuō)可以忽視，但是染色顯現(xiàn)出審美上的缺陷。為避免碘蒸汽的影響，應(yīng)用下列措施。1.將碘清除劑放在珠形式或織物形式的碘聚合物絡(luò)合物的頂部，其能夠收集從聚合物絡(luò)合物逐漸釋放的碘蒸汽。在該方法中，活性炭的顆粒、交聯(lián)的聚(乙烯基吡咯烷酮)珠、氨基甲基聚苯乙烯的三甲基銨衍生物或聚酰胺織物和珠以相對(duì)于碘_聚合物絡(luò)合物為i:i、i:3、i:5禾pi:io的重量比放置在碘絡(luò)合物的頂部，io天后在室溫可看到碘蒸汽。試驗(yàn)如下進(jìn)行將如上所述裝填有50%碘的聚酰胺織物放置在聚丙烯塑料管的管底。在織物的頂部，均勻放置清除劑。在樣品的頂部，懸掛聚酰胺織物，目的在于收集蒸發(fā)的碘用于分析。管于室溫保持io天，監(jiān)測(cè)管和織物的顏色，黃色表示有游離碘釋放。10天后，將樣品分解，確定清除劑和織物中的碘含量。作為對(duì)照，使用不存在碘絡(luò)合物的管和僅有碘-聚合物絡(luò)合物的管。以任何比例含有炭的管完全保持清澈，與不存在碘的對(duì)照類似。填裝有聚乙烯基吡咯烷酮珠和聚苯乙烯珠的管也是有效的，但是僅在比例為i:5以上的時(shí)候有效。2.采取的第二種方法涉及用聚合物涂料涂覆碘_聚合物絡(luò)合物珠或織物的頂層，用于在干燥條件下將碘捕獲在涂料內(nèi)并在濕潤(rùn)時(shí)釋放碘。這樣的涂料是由聚(甲基丙烯酸羥基乙酯-共-甲基丙烯酸甲酯)4:1、聚(甲基丙烯酸-共-甲基丙烯酸甲酯)i:2、羥基丙基甲基纖維素和與乙基纖維素的共混物形成的水凝膠。該涂料可通過(guò)浸漬在涂料聚合物的二氯甲烷或乙醇溶液中施用，也可以通過(guò)將聚合物溶液噴涂在碘聚合物上施用。這些涂料影響碘從聚合物-碘絡(luò)合物中釋放的速率并減少碘的蒸發(fā)。清除基底中收集的碘的量通過(guò)用硫代硫酸鹽滴定來(lái)檢定，在全部試驗(yàn)中該量均小于絡(luò)合物中所有碘的2%。3.機(jī)械手段也包括，其中遮蓋過(guò)濾器的頂部，僅當(dāng)水置于過(guò)濾器上時(shí)打開(kāi)。這樣的遮蓋可完全機(jī)械化，也可以是在水的存在下打開(kāi)并溶脹的水凝膠膜的組合。輔你l10-船輛,討齢薩討艦射余牽fi細(xì)肺鐘制備包含本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾器，并測(cè)試其除去水中的鉛和鎘等重金屬的能力。該試驗(yàn)中測(cè)試的過(guò)濾器包含碳質(zhì)材料-70gCarbon12X30，浸漬有0.05%Ag，金屬氧化物或氡氧化物_30g氧化鐵納米顆粒,嵌埤在聚苯乙烯珠中,離子奪換劑-15g大孔件聚苯乙烯類熬合樹(shù)脂珠，其具有經(jīng)設(shè)計(jì)用于除去水流屮,物中的重金屬陽(yáng)離子的亞氨基二乙酸基團(tuán)，對(duì)于鎘離子和其他金屬離子具有特異親和性，和15g聚苯乙烯珠，其具有硫酸和硫酸鉀官能團(tuán)，對(duì)重金屬具有一般親和性。在該試驗(yàn)中，過(guò)濾介質(zhì)不包含殼聚糖。測(cè)試的金屬離子是鎘(II)和鉛(II)。以上提及的介質(zhì)材料層在水流的方向上按照下列順序從頂部到底部垂直放置15g具有硫酸和硫酸鉀官能團(tuán)的聚苯乙烯珠；20g浸漬有0.05%Ag的Carbon12X30;15g具有亞氨基二乙酸官能團(tuán)的聚苯乙烯珠；50g浸漬有0.05%Ag的Carbon12X30;和位于底部的30g嵌埋在聚苯乙烯珠中的氧化鐵納米顆粒。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，所有如此構(gòu)造的過(guò)濾器用10L自來(lái)水洗滌。100L金屬溶液包含的Pb離子(水性硝酸鉛(II)的形式)和Cd離子(水性氯化鎘的形式)具有20±2.51:和^=6.5±0.25的NSF[用于水凈化設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)的美國(guó)及國(guó)際非營(yíng)利組織，皿nsforg，的流入物挑戰(zhàn)濃度，將該溶液輸送通過(guò)各過(guò)濾器，在0L、25L、50L和100L時(shí)收集樣品。在25L、75L、125L、150L、200L和250L之后在溶液通過(guò)過(guò)濾器A和B時(shí)進(jìn)行12小時(shí)24小時(shí)的制動(dòng)。對(duì)于柱C，制動(dòng)在50L、100L、150L、200L和250L后進(jìn)行。收集的樣品用ICP測(cè)定Pb和Cd濃度。27<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表13:具有層化活性材料的過(guò)濾器中除去Cd和Pb離子的有效性由表12和13可以注意到，具有層化活性材料的過(guò)濾器在根據(jù)NSF要求除去Cd離子時(shí)更為有效。在12至36小時(shí)的制動(dòng)之后過(guò)濾器明顯更好地除去Cd。在從制動(dòng)后取出的130L、155L、205L和255L的樣品中，Cd的濃度比50L的連續(xù)鎘溶液通過(guò)過(guò)濾器后取出的125L、150L、200L和250L的樣品低0.001ppm0.003卯m。具有層化材料的柱也在根據(jù)NSF要求除去Pb離子方面是成功的。實(shí)施例11-包含本發(fā)明的介質(zhì)的過(guò)濾器的除鎘有效件在該試驗(yàn)中，過(guò)濾器由用于以上實(shí)施例10的相同的介質(zhì)材料構(gòu)造。介質(zhì)材料的層在水流的方向上按照下列順序從頂部到底部垂直放置20g浸漬有0.05%Ag的Carbon12X30;15g具有亞氨基二乙酸官能團(tuán)的聚苯乙烯珠；50g浸漬有0.05%Ag的Carbon12X30;和位于底部的30g嵌埋在聚苯乙烯珠中的氧化鐵納米顆粒。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，所有如此構(gòu)造的過(guò)濾器用10L自來(lái)水洗滌。lOOL金屬溶液包含的Pb離子(水性硝酸鉛(II)的形式)和Cd離子(水性氯化鎘的形式)具有20±2.51:和^=6.5±0.25的NSF的流入物挑戰(zhàn)濃度，將該溶液輸送通過(guò)各過(guò)濾器，在0L、25L、50L和100L時(shí)收集樣品。在50L和100L之后在溶液通過(guò)過(guò)濾器A和B時(shí)進(jìn)行12小時(shí)24小時(shí)的制動(dòng)。收集的樣品用ICP測(cè)定Pb和Cd濃度。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表15:改變?nèi)芤后w積時(shí)除去Cd離子的有效性由表14和15可以注意到，具有層化活性材料的過(guò)濾器在根據(jù)NSF要求除去Cd離子方面是有效的。實(shí)施例12-包含本發(fā)明的介質(zhì)的過(guò)濾器除去細(xì)菌的有效件使用本發(fā)明的介質(zhì)的過(guò)濾器安裝有碘聚氨酯海綿，測(cè)試其除去水中存在的細(xì)菌的能力。M細(xì)爐銜雄燃:對(duì)細(xì)菌濃度進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)試。對(duì)于該測(cè)試，稀釋的大腸桿菌懸浮液如下制備1/5校準(zhǔn)懸浮液-lml培養(yǎng)基中的0.25ml細(xì)菌生長(zhǎng)懸浮液。使用UniversalMicroplateReader-ELX800在595nm測(cè)定細(xì)菌懸浮液的光密度(OD)。根據(jù)先前的試驗(yàn)，OD為0.22對(duì)應(yīng)于2Xl(f細(xì)菌/ml。為獲得每3000ml水中107細(xì)菌的濃度，大腸桿菌生長(zhǎng)懸浮液的稀釋?xiě)腋∫喝缦轮苽?/40懸浮液-0.2ml細(xì)菌生長(zhǎng)懸浮液在7.8ml礦泉水中。細(xì)菌的1/40溶液中的每一種取lml，總計(jì)為2ml，在500ml礦泉水中稀釋。為計(jì)數(shù)過(guò)濾前每100ml的菌落形成單元(CFU)的數(shù)目，制備將污染水稀釋為每100ml水100CFU和每100ml水10CFU的稀釋液。石典驗(yàn)扁謝;虎:3000ml污染水通過(guò)包含本發(fā)明的介質(zhì)的過(guò)濾器過(guò)濾。試驗(yàn)用三個(gè)過(guò)濾器重復(fù)。濾液收集到無(wú)菌瓶中。濾液也稀釋至10—2和10—4以便能夠計(jì)數(shù)過(guò)濾器在不能殺死所有細(xì)菌的情況中的CFU。測(cè)定各3000ml過(guò)濾的流動(dòng)時(shí)間。接種全部樣品使用Millipore無(wú)菌真空設(shè)備通過(guò)0.45ym孔徑的無(wú)菌纖維素膜。首先過(guò)濾3000ml礦泉水用于所用水的對(duì)照，然后過(guò)濾順序?yàn)榧?xì)菌稀釋最多的至污染最多的。過(guò)濾后，膜放在板上。板在37t:溫育20小時(shí)。溫育期后，計(jì)數(shù)每3000ml的CFU。M^按照與上述相同的步驟評(píng)估對(duì)抗大腸桿菌菌株MG1655的抗菌活性，每個(gè)過(guò)濾器僅一次取樣。首先，輸送10L自來(lái)水，收集通過(guò)測(cè)試過(guò)濾器的自來(lái)水樣用于污染對(duì)照，然后輸送3L污染水，并在IL輸送通過(guò)過(guò)濾器之后收集樣品，最后輸送10L自來(lái)水。使用購(gòu)自HyLabs的生長(zhǎng)板-用于大腸桿菌的M-ENDOAGARLES，LD506型，批號(hào)9680。試驗(yàn)進(jìn)行兩次。石典髓雄(PU),燃:通過(guò)將5g碘和10g碘化鉀溶解在100ml雙蒸水(DDW)中制得Lugol溶液。I2/KI的比例保持為1:2，I2的濃度50xl03mg/L。PU海綿根據(jù)織物/海綿量(所有的織物/海綿覆有Lugol溶液)保持在Lugol溶液中，振動(dòng)過(guò)夜。然后將海綿取出，在通風(fēng)罩中干燥一天。具有乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)涂層的PU海綿通過(guò)將EVA類涂布液噴涂在海綿的兩側(cè)而制備。取出海綿并在通風(fēng)罩中干燥一天。EVA溶液的制備將15.6gEVA溶解在200ml氯仿中制備5%的EVA的氯仿溶液。I.聚氨酯海綿的抗微生物測(cè)試如實(shí)施例1-11所例示的過(guò)濾器包含碘化聚氨酯(PU)海綿、交聯(lián)殼聚糖、浸漬有1.05%銀的活性炭和離子交換樹(shù)脂，測(cè)試其過(guò)濾200L自來(lái)水后殺死細(xì)菌的有效性。A.填裝有50%w/V碘并被覆EVA(4次浸漬以形成薄涂層)的聚氨酯A海綿-觀察STA和大腸桿菌的部分生長(zhǎng)。過(guò)濾后生長(zhǎng)大約IOOSTA細(xì)菌/100ml。這表明過(guò)濾器使水中的STA濃度降低了5倍。過(guò)濾后僅生長(zhǎng)1大腸桿菌/100ml，表明大腸桿菌的生長(zhǎng)降低了7倍。33B.堪裝有50%w/V碘并被覆EVA(8次浸漬以形成審厚的涂層，其提供審長(zhǎng)的釋放期或使審多的水誦討)的聚M酯B海綿-觀察STA和大腸桿菌的部分牛長(zhǎng)。過(guò)濾后僅生長(zhǎng)ISTA細(xì)菌/100ml，表明STA濃度降低了7倍。大腸桿菌也觀察到類似的下降。II.碘的吸收和釋放1.碘的吸收和EVA涂層％<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表16:碘的吸收和EVA涂層％2.過(guò)濾器1/2/3中的低槽中的碘釋放(ppm)<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表18:在不同流速下過(guò)濾100L之后的細(xì)菌濃度(CFU/100ml)?？傊?，在過(guò)濾100L之后過(guò)濾器1使水中大腸桿菌的濃度減少7倍。過(guò)濾器2、7和8使水中大腸桿菌的濃度減少6至7倍。權(quán)利要求一種液體過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含碳質(zhì)材料，水不溶性金屬氧化物或氫氧化物，以及殼聚糖和離子交換劑中的至少一種。2.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述液體是水或水溶液。3.如權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述碳質(zhì)材料選自木炭、活性木炭、活性炭、煙煤、浸漬活性炭、骨炭、酸洗活性炭、椰殼類活性炭、木質(zhì)活性炭、再生活性炭、無(wú)煙煤、沸石混煤、天然活性炭、水洗催化炭、焦化植物和粉煤灰。4.如權(quán)利要求3所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述碳質(zhì)材料是選自球狀、顆粒狀、纖維狀和壓碎的顆粒形式。5.如權(quán)利要求3所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述碳質(zhì)材料是活性炭。6.如權(quán)利要求4所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述活性炭是椰殼類活性炭。7.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含的碳質(zhì)材料為所述過(guò)濾介質(zhì)總重量的約30%75%。8.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述碳質(zhì)材料浸漬有至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物。9.如權(quán)利要求8所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述至少一種有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物選自陽(yáng)離子聚合物、陰離子聚合物、羧酸類聚合物、鹽、離子、金屬離子和原子。10.如權(quán)利要求8所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述至少一種無(wú)機(jī)金屬離子是銀或銅。11.如權(quán)利要求l所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述金屬氧化物或氫氧化物選自鐵的氧化物、氫氧化物和/或氧化物_氫氧化物；氧化鋁；和二氧化硅。12.如權(quán)利要求10所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述金屬氧化物選自氧化鐵顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鋁上的鐵納米顆粒、硅藻土上的鐵納米顆粒、微晶陶瓷球上的鐵納米顆粒、二氧化硅(Si02)上的氧化鐵(F^O》、氧化鋁(A1203)上的氧化鐵、被覆有氧化鋁的陶瓷球、氧化鋁上的氧化鐵、氫氧化鐵(Fe(OH)3)上的氫氧化鋁(A1(0H)3)和氫氧化鋁上的氫氧化鐵。13.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述金屬氫氧化物是由FeCl3制備的水合氫氧化鐵。14.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述金屬氧化物是嵌埋在多孔聚苯乙烯珠上的水合氧化鐵。15.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述金屬氧化物是嵌埋在陶瓷或高分子載體中的水合氫氧化鐵。16.如權(quán)利要求14或15所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述水合氧化鐵/氫氧化鐵嵌埋在孔徑為100微米500微米的陶瓷多孔盤(pán)中。17.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述介質(zhì)包含金屬氧化物和金屬氫氧化物的組合。18.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含的金屬為所述過(guò)濾介質(zhì)的總重量的約3%20%。19.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含殼聚糖和至少一種離子交換劑。20.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含殼聚糖或至少一種離子交換劑。21.如權(quán)利要求19或20所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述至少一種離子交換劑是陰離子交換樹(shù)脂、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或所述樹(shù)脂的任意組合。22.如權(quán)利要求21所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是選自具有磺酸取代基或硫酸取代基的有機(jī)化合物的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑。23.如權(quán)利要求22所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂包含至少10%的磺酸基或硫酸基，這些基團(tuán)以其鉀鹽或鈉鹽形式存在。24.如權(quán)利要求22所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂包含40%的基于聚苯乙烯磺酸的強(qiáng)酸性離子交換劑的鉀鹽。25.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含的陽(yáng)離子交換劑為所述過(guò)濾介質(zhì)總重量的約20%50%。26.如權(quán)利要求l所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述殼聚糖是選自殼聚糖(脫乙酰基甲殼質(zhì))、殼聚糖的鹽、殼聚糖_凝膠和改性殼聚糖的水不溶性殼聚糖。27.如權(quán)利要求26所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述改性殼聚糖選自殼聚糖醋酸鹽、殼聚糖乳酸鹽、殼聚糖谷氨酸鹽、甲基殼聚糖和N-羧甲基殼聚糖。28.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述殼聚糖是薄片、珠、纖維、織物、無(wú)紡織物、多孔顆粒和/或粉末的形式。29.如權(quán)利要求28所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述殼聚糖是不規(guī)則形狀的薄片形式。30.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)包含的殼聚糖為所述介質(zhì)總重量的約1%約20%。31.如權(quán)利要求1或2所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述殼聚糖是交聯(lián)殼聚糖。32.如權(quán)利要求31所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述交聯(lián)殼聚糖是熱交聯(lián)殼聚糖。33.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)還包含至少一種水不溶性添加劑，所述水不溶性添加劑選自陽(yáng)離子交換劑、陰離子交換劑、抗微生物劑和至少一種用于除去特定污染物的其他成分。34.如權(quán)利要求30所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述至少一種添加劑是抗微生物劑。35.如權(quán)利要求34所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述至少一種抗微生物劑選自碘化介質(zhì)、季銨樹(shù)脂、抗菌聚合物、陽(yáng)離子聚合電解質(zhì)、具有季銨基或叔氨基的聚合物和填裝有碘或載碘化合物的聚合物。36.—種過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)由以下物質(zhì)構(gòu)成水不溶性碳質(zhì)材料；水不溶性金屬氧化物；以及水不溶性殼聚糖和離子交換劑中的至少一種。37.—種過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)由以下物質(zhì)構(gòu)成水不溶性碳質(zhì)材料；水不溶性金屬氧化物；以及水不溶性酸性陽(yáng)離子交換劑和水不溶性殼聚糖中的至少一種。38.—種過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)由以下物質(zhì)構(gòu)成水不溶性碳質(zhì)材料；水不溶性金屬氧化物；以及水不溶性酸性陽(yáng)離子交換劑和水不溶性殼聚糖中的至少一種。39.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的過(guò)濾介質(zhì)，其中，所述介質(zhì)不包含殼聚糖。40.—種過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元包括權(quán)利要求139中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾介質(zhì)；和液體輸送結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于引導(dǎo)進(jìn)入所述過(guò)濾單元的入口的液體流過(guò)所述過(guò)濾介質(zhì)，然后從所述過(guò)濾單元的出口排出。41.如權(quán)利要求40所述的過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元還包括用于所述金屬氧化物/氫氧化物成分的獨(dú)立分隔部。42.如權(quán)利要求40所述的過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元還包括用于至少一種抗微生物劑的獨(dú)立分隔部。43.如權(quán)利要求41所述的過(guò)濾單元，其中，所述至少一種抗微生物劑是填裝有碘的聚酰胺織物。44.如權(quán)利要求3842中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元收容在容器中以形成水處理系統(tǒng)。45.如權(quán)利要求43所述的過(guò)濾單元，其中，所述容器至少具有一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口，并且可選地具有至少一個(gè)用于保持所述過(guò)濾介質(zhì)固定的裝置。46.如權(quán)利要求4045中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾單元，其中，所述過(guò)濾介質(zhì)的各成分布置成層。47.如權(quán)利要求46所述的過(guò)濾單元，其中，各個(gè)所述過(guò)濾介質(zhì)成分的層收容在獨(dú)立分隔部中。48.如權(quán)利要求46或47所述的過(guò)濾單元，其中，收容在最接近所述進(jìn)水口的分隔部/層中的所述過(guò)濾介質(zhì)的成分是碳質(zhì)材料、金屬氧化物或氫氧化物、殼聚糖和/或離子交換劑中的至少一種。49.如權(quán)利要求46或47所述的過(guò)濾單元，其中，收容在最遠(yuǎn)離所述進(jìn)水口的分隔部/層中的所述過(guò)濾介質(zhì)的成分是碳質(zhì)材料、金屬氧化物或氫氧化物、殼聚糖和/或離子交換劑中的至少一種。50.如權(quán)利要求46或47所述的過(guò)濾單元，其中，所述分隔部/層被布置成所述聚苯乙烯珠收容在最接近所述進(jìn)水口的分隔部中。51.如權(quán)利要求46或47所述的過(guò)濾單元，其中，所述分隔部/層被布置成所述碳質(zhì)材料收容在最接近所述進(jìn)水口的分隔部中。52.如權(quán)利要求46或47所述的過(guò)濾單元，其中，氧化鐵納米顆粒收容在最接近所述出水口的分隔部中。53.—種商品化組件(試劑盒)，其包含權(quán)利要求137中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾介質(zhì)和使用說(shuō)明書(shū)。全文摘要本發(fā)明提供用于過(guò)濾水溶液，尤其是用于人類和動(dòng)物食用的水的過(guò)濾介質(zhì)。所述介質(zhì)可用于具有各種大小和結(jié)構(gòu)的種類繁多的過(guò)濾器。文檔編號(hào)C02F1/28GK101720306SQ200880017542公開(kāi)日2010年6月2日申請(qǐng)日期2008年4月27日優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日發(fā)明者亞伯拉罕·J·多姆,哈伊姆·懷爾德,拉米·羅恩,斯坦尼斯勞·拉特納申請(qǐng)人:H2Q水工業(yè)有限公司