本发明涉及一种螺旋式除氟过滤水杯。
背景技术：
氟化物是人体生命活动必需的微量元素。低浓度时有保护牙齿、预防龋齿、促进骨骼发育的作用，但若长期饮用高浓度含氟水则会出现氟骨症、氟斑牙等疾病。一般地表水中氟化物浓度比较低，为痕量级别，但地下水中的氟化物浓度则比较高。我国是地方性氟病情况比较严重的国家之一。为了保障饮用水安全，国家“生活饮用水卫生标准”（gb5749-2006）对饮用水氟化物含量规定了低于1.0mg/l的标准，因而超过1.0mg/l标准的饮用水必须进行除氟处理，水杯是经常用的饮具，水杯的高效除氟对于高氟地区更为有意义。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提供一种螺旋式除氟过滤水杯，使用方便，可以方便有效的过滤掉水中的氟离子。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：.一种螺旋式除氟过滤水杯，它包括杯盖以及杯体，所述的杯体具有除氟装置，所述的除氟装置包括电机、伸缩杆和除氟滤盒，所述的电机内置在杯体底部，除氟滤盒通过伸缩杆连接电机，使得电机能够带动除氟滤盒转动，所述的除氟滤盒包括盒体和盒盖，
盒体和盒盖表面均匀开有过滤孔，盒体外表面设有螺旋外筋，除氟滤盒装有除氟滤料。
所述的电机上层装有密封片。
所述的除氟滤料为固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂材料。
本发明内置除氟装置包括电机、伸缩杆和除氟滤盒，通过电机能够带动除氟滤盒转动，能够有效带动水体流动，提高吸附氟离子效果，其中盒体外表面设有螺旋外筋，其螺旋式的结构，在其转动的时候能够加速水体上下对流，提高水体过滤效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的除氟水杯示意图；
图中：1、杯体，2、杯盖，3、电机，4、伸缩杆，5、盒体，6、盒盖，7、螺旋外筋，8、密封片，9、底板，10、电池，11、固定板，12、按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种螺旋式除氟过滤水杯，它包括杯盖2以及杯体1，所述的杯体具有除氟装置，所述的除氟装置包括电机3、伸缩杆4和除氟滤盒，所述的电机内置在杯体底部，
更具体点，通过固定板11将电机固定，然后固定在固定在底板9上，底板安装有按钮12，用于控制电机开关，电机连接有电池，这些都是常规技术手段，再次不具体描述。
除氟滤盒通过伸缩杆连接电机，使得电机能够带动除氟滤盒转动，所述的除氟滤盒包括盒体5和盒盖6，
盒体和盒盖表面均匀开有过滤孔，盒体外表面设有螺旋外筋7，除氟滤盒装有除氟滤料。
所述的电机上层装有密封片8。
本发明内置除氟装置包括电机、伸缩杆和除氟滤盒，通过电机能够带动除氟滤盒转动，能够有效带动水体流动，提高吸附氟离子效果，其中盒体外表面设有螺旋外筋，其螺旋式的结构，在其转动的时候能够将水体上下对流搅动，提高水体过滤效果。
所述的除氟滤料为固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂材料，选用聚苯乙烯二乙烯苯作为骨架，不同的交联度有不同的微观结构，使用不同的致孔剂和不同量的致孔剂，可以严格控制树脂中微孔的粒径，骨架上所带的季铵基、叔胺基、吡啶或嘧啶，能在水中离解出oh-而呈强碱性，这种树脂的正电基团能与溶液中的氟离子吸附结合，从而产生氟离子交换作用，由于官能基大小不同，树脂孔道大小也会有所不同，制备过程中极大地降低了生产成本和环境污染。更为具体的制备方法如下：
实施例1
除氟滤料制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、将2kgnda900型树脂原料加入滤车中，加入2kg甲醇溶液，在45℃条件下间歇搅拌、静置1h后，重力过滤滤出甲醇溶液，滤出的甲醇溶液返回蒸馏系统进行蒸馏后重复使用；接着将树脂转移至真空干燥器中，采用水浴加热至60℃，同时保持真空度为0.2mpa，当含水率降低至15%后卸料，得到洗净的nda900型树脂；步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：2，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;步骤3、在反应釜内配制3l,20%重量含量的naoh溶液，采用真空泵将载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体分批抽至该反应釜内，反应2h，载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体与naoh溶液重量比为1：5，加入的速度控制在15min内不超过1/10的树脂添加量，反应完毕后，采用隔膜泵将碱液从反应釜底部抽至高位槽中，剩余的固体是固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂；步骤4、在反应釜中加入3l，8%氯化钠水溶液，将固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂加入该反应釜内，固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂与氯化钠水溶液质量比为1：3；加入的速度控制在15min内不超过1/10的树脂添加量，充分搅拌反应2h，随后过滤，用水漂洗两次，采用温度30℃的热风烘干，得到固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂吸附剂。
实施例2
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：1，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例3
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为2：1，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例4
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为3：1，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例5
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为4：1，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例6
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为5：1，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例7
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：3，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例8
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：4，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
实施例9
步骤2、在6l反应釜中加入1kg交联累托石/sapo-34复合材料、2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与交联累托石/sapo-34复合材料、fecl3溶液的固液重量比为1：1：2，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
所述的交联累托石/sapo-34复合材料的制备方法如下：
将15份sapo-34和5份交联累托石干燥后，进行研磨粉碎，600目过筛，90℃下混合搅拌均匀,分散在乙醇一去离子水溶液中,加入14份十六烷基三甲基溴化铵在60℃水浴中搅拌4小时,超声分散30分钟,抽滤,洗涤,真空干燥至恒重,研磨,过筛即得交联累托石/sapo-34复合材料。
实施例10
步骤2、在6l反应釜中加入2kg无水fecl3和20%盐酸，配制成3lfecl3溶液，其中折合铁重量含量为10%,ph值为2;将经过清洗干燥预处理后的nda900型树脂以15min内不超过1/10的树脂添加量的加料速率分批加入上述装有fecl3溶液的反应釜中，nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：5，在35℃下，持续搅拌2h制得载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体;其余步骤同实施例1。
对照例1
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤2中，不再加入浓度20%盐酸，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤2中，用浓度20%的硝酸取代盐酸，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤3中，不再加入氢氧化钠溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤3中，在反应釜内配制3l,5%重量含量的naoh溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤3中，载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体与naoh溶液重量比为1：1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备的步骤3中，载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体与naoh溶液重量比为5：1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备步骤4中，不再加入氯化钠水溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备步骤4中，在反应釜中加入3l，38%氯化钠水溶液，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备步骤4中，固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂与氯化钠水溶液质量比为1：1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：氟离子吸附剂制备步骤4中，固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂与氯化钠水溶液质量比为3：1，其余步骤与实施例1完全相同。
将实施例和对照例制备得到的吸附剂用于水中氟离子吸附，称取380g吸附剂，进行水中氟离子吸附试验，吸附时间为24h，试验中吸附前溶液中氟离子浓度为14.14mg/l，质量为1t，用氟离子去除率反映吸附剂的吸附效果；
反应结果如表所示。
实验结果表明本发明用的除氟滤料对水中氟离子具有良好的去除效果，在吸附条件一定时，氟离子去除率越高，吸附性能越好，反之越差；在nda900型树脂与fecl3溶液的固液重量比为1：2时，其他配料固定，氟离子去除效果最好，与实施例1不同点在于，实施例2至实施例10分别改变催化剂主要原料nda900型树脂与fecl3溶液的固液的用量和配比，对吸附剂的吸附性能有不同的影响，值得注意的是实施例9加入了交联累托石/sapo-34复合材料，氟离子去除率明显提高，说明交联累托石/sapo-34复合材料对吸附剂的孔道结构有更好的优化作用；对照例1至对照例2用不再加入盐酸并用硝酸取代盐酸，其他步骤完全相同，导致吸附剂结构发生变化，氟离子去除率明显降低；对照例3至对照例6不再加入氢氧化钠并改变载fecl4-强碱性阴离子树脂中间体与naoh溶液重量比，氟离子吸附效果明显变差；对照例7至对照例10不再加入氯化钠并改变固载fe（ⅲ）的强碱性阴离子树脂与氯化钠水溶液质量比，效果依然不好，说明氯化钠的离子交换改性很重要；因此使用本发明除氟滤料对水质中氟离子具有优异的去除效果。