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水处理中的KDF是什么意思

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发表于 2009-11-9 23:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
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斜管填料中的KDF是什么意思?
1 P7 ~% C0 i  z
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$ u6 k: p. F3 Y% F) e6 z) _
" A2 o: B; L+ K
% v3 l. [$ z+ j# k* w& m; A# O; N$ c: W
  
, C1 Q$ N* t: F% O$ m, ]) w& ?( E    $ h4 K4 ?7 R& J2 v
        斜管填料中的KDF是什么意思?/ ?5 X$ R7 j, h& c+ s1 y/ q
   
! k1 l8 b0 Q0 G5 e' d+ l) Z: D  
: D, p$ \+ U" P# z; M9 g4 I& [- R  
9 N( v& U; V  b/ u7 z9 G0 |# H    发布人:宇星锰砂净水 石英砂净水 发布时间:2008-9-7
% @0 i- h; n  T# ?/ d  0 v8 ^) Z/ R8 S1 a. N
  
( o5 D, I- H6 L4 N; t5 }% w' ~2 b" X    凯得菲(KDF)的作用及作用机理 * W) d6 C& r, ]: ]4 J; t: h3 b- e
          $ ]0 m% L7 K" I' D! m1 R! c* H. I- Y& J: z
          凯得菲(KDF)是高纯度的铜/锌合金颗粒,它通过微电化学氧化-还原反应(Redox)进行斜管填料工作,在与水接触时,合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统,这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度,可以清除水中高达99%的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于预处理、主处理与废斜管填料设备。凯得菲(KDF)完善或取代现有技术,可大辐度延长了系统寿命,减少了重金属、微生物、污垢,降低了总费用,减化系统维护。 
$ t- I2 Q/ r9 e. d7 Q          8 O- U2 R/ q) A# v: m/ a1 R
          (1) 去除强氧化剂(余氯) 
! e$ N3 g: g4 L' K1 c% h9 Q          3 P/ A9 {+ Z6 K# ^6 F
          凯得菲(KDF)具有强大的还原能力,能去除水中的各种强氧化剂,对余氯特别有效。凯得菲(KDF)是由铜、锌二种不同的金属组成的,与水接触时,合金中电位正的铜成为阴极,而电位负的锌是阳极,构成原电池。锌阳极在反应中失去了电子,生成锌离子进入溶液,铜阴极上发生游离氯的还原反应,而不会发生金属铜的溶解,水和余氯成为最后的电子接受者,同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子总反应式如下: 
) |8 f; ~. p( K7 I/ m6 |$ E          
' U$ \  @! t9 |- q4 ~          Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH- / P( V: n3 A/ o9 F
          & Y) i; e. X2 F( ~  G
          水中其他的氧化剂,如臭氧、溴、碘等与凯得菲(KDF)接触后也能发生类似的氧化还原反应。 2 `7 ?# S* {- {
          
* y; `  r( m) v- X  O* c' q$ I          (2)去除重金属 7 b# s: `) ^$ _! ~8 P7 Q
          9 k' e. Y3 n' o0 {! A
          凯得菲(KDF)处理介质可以去除水中的多种重金属离子,如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子,它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。凯得菲(KDF)去除重金属离子的机理如下:金属离子吸附于凯得菲(KDF)处理介质的表面并与凯得菲(KDF)中的锌发生置换反应,生成的金属或吸附在凯得菲(KDF)表面,或进入凯得菲(KDF)晶格中,从而使有毒重金属污染物结合在凯得菲(KDF)上。例如,水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子,并吸附于凯得菲(KDF)介质的表面,汞离子与凯得菲(KDF)也发生类似的反应,X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜-汞合金。凯得菲(KDF)处理重金属离子的化学反应式如下: 2 I4 y# w  P' h' K1 F; ~
          , R6 X3 {8 I7 m) C8 X
          Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+ 5 g6 N: |6 x8 ?& K
          
/ b( X1 d; F9 v% }, h- Y3 Z7 F          Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+ 6 e2 E2 n- u# x. Q
          
, R0 T/ @* Y, {( e. T% j% r          金属离子在水的PH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀,也能去除金属离子。 7 Q0 y' i8 I' w  ]
          0 t3 P) o5 {! t) u& B$ S, |9 U
          (3)去除硫化氢 
* ]+ o" w1 h4 e( d( O          ) l$ r7 \4 {1 m
          在应用膜法进行斜管填料时,如果选用地下水作水源,水中可能存在硫化氢,硫化氢如被氧化成硫磺就会污染滤膜表面,凯得菲(KDF)过滤介质有去除硫化氢的功能,生成的硫化铜不溶于水,可在凯得菲(KDF)介质反冲洗时去除,化学反应式如下: : J2 l3 N3 I5 k! G$ y9 ~( n
          3 f- y1 O- O+ [! g3 B5 {- L
          Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2 4 I2 E9 i' ^) F8 a" h
          $ q% d0 f9 q! O- U! P8 p) P8 M/ h
          2H2 +02 →2H20 7 u1 Z! O2 E& L0 H
                        
; d1 L& c  R7 ]                        (4)减少悬浮固体 
% M, O; [0 @" [1 P7 T9 c                        
5 N7 a  F9 C7 Y6 f4 {                        凯得菲(KDF)处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目,最小的颗粒约110目,也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用,通常凯得菲(KDF)过滤介质能够有效地去除直径小于至50μm的颗粒。 
% G+ m9 Z' z) l# x; A  H, ]6 j5 V                        & T+ B: ~& v! ^  Y; r  G+ M6 m& E
                        由钢铁材料制成的输水管件腐蚀时,铁氧化形成FeO胶体,FeO与凯得菲(KDF)接触,也可以发生氧化还原反应,FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在凯得菲(KDF)表面,可用反冲洗方法将它们去除,化学反应式如下: : [0 P' v) r& W
                        $ i, ?1 w- p1 o5 G0 _
                        Zn + FeO = ZnO + Fe ' c2 X% H" S; {( n
                        
, h3 z: b4 A; [% g! C/ J                        2Fe + 3O2=2Fe2O3 ) I/ G( }3 P4 X% u9 K& F5 c
                        
: F+ N( E" ~  f7 Q                        (5)减少矿物质结垢   {4 k- G6 \5 i; B( B) E+ T
                        
- J+ {( Z3 C3 f" R( B9 R                        凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。 , A* c- b6 }$ G8 r8 K3 V
                        2 [  T2 l; g  K6 V
                        ①一方面,根据PH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系,当二氧化碳从溶液中除去时,PH值升高,因而使碳酸钙的溶解度降低。凯得菲(KDF)通过电化学反应也使水的PH值升高,降低碳酸钙的溶解度,结果使碳酸钙垢容易析出。 + ]+ T: w# A9 w9 z1 H; w& A
                        % l6 U5 I9 d' g" V+ Z
                        ②另一方面,由于凯得菲(KDF)处理介质中锌离子的溶出,水中的锌离子含量有所增加,水中锌离子的存在能改变垢的晶体生长机理,使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀,在容器的器壁上形成软垢,而不是结晶为方解石型的硬垢。曾有人研究过水中杂质存在对方解石结晶生长的影响,研究发现,即使锌离子的浓度很低时,也能阻止方解石结晶的形成。 
" o# N$ P8 J- ^/ P- O) B; m                        % e% O- \/ G4 S  s) P4 D
                        通过试验可以进一步证明,凯得菲(KDF)处理介质防止矿物硬垢的形成和积累,主要是阻止方解石形态碳酸钙的结晶。采用扫描电子显微镜和X射线衍射进行结晶学研究证明,未经凯得菲(KDF)处理的水中产生的硬垢是一些相对大的、具有规则形态的针状钙盐和镁盐的结晶,这些盐类质地坚硬、溶解度低、具有网状结构,是玻璃石灰石垢,经过凯得菲(KDF)处理介质的水中结成的垢,从根本上改变了碳酸钙(镁)结晶的形态,垢形相对变小,外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形,都是由不坚硬的粉状成分组成的,这些成分不会粘附于金属、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理过滤方法将它们除去。 
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5 ~. a9 j( x7 X/ K7 p, H                        (6)抑制微生物繁殖 
4 v9 q! x) O: t8 `) w/ j. S* J                        0 B! h% m7 m: K3 ^4 P& Y' \5 G
                        凯得菲(KDF)处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖,通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括:氧化还原电位的变化,氢氧根离子和过氧化氢的形成,介质中锌的溶出等。在一般情况下,凯得菲(KDF)处理介质作为反渗透膜的预处理手段时,能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖,从而防止了微生物对膜的破坏。 
7 q8 E* b1 |, J# L) c% h                        
) X8 q' |1 }2 A% n$ d1 R                        ①氧化还原电位的变化 
2 O! j7 e% g4 Q: d! g                        2 X6 z- {1 b, p$ ]2 w) {
                        水通过凯得菲(KDF)处理介质时,其氧化还原电位从+200mV变化到-500mV,在一般情况下,各种类型的微生物只能在特定的氧化还原电位下生长,电位的大幅度变化,能破坏细菌的细胞,从而控制了微生物的生长。但是,水的氧化还原电位变化很小,用凯得菲(KDF)控制细菌,必须使细菌与凯得菲(KDF)直接接触,凯得菲(KDF)对细菌的抑制作用主要发生于凯得菲(KDF)与水接触面上,所以仅靠氧化还原电位的变化并不能完全控制微生物。 
- O  ?7 J$ a8 }1 U7 K                        4 k$ N5 ~- \1 H2 h- t
                        ②氢氧根离子和过氧化氢 # ~* P5 `0 F, f1 t4 p
                        
, }+ h9 ?7 L# m1 |0 j/ q$ ]                        在凯得菲(KDF)将二价铁氧化到三价铁的过程中会产生氢氧根离子和过氧化氢,这就可以抑制那些在低氧化电位时尚能存活,但对氢离子和过氧化氢敏感的微生物,但是氢氧根离子和过氧化氢的寿命短,只是在过滤过程中具有高的反应活性,对微生物的抑制效果比较明显,在流出水中的残余效应比较小。 
1 W( N- ]* ^* p' {  B                        
# R& U/ ^6 ?2 [& n" f                        ③锌离子对微生物的控制 - I2 H& u# E9 g$ L" l
                        / x+ I& J! K; q# l/ u
                        凯得菲(KDF)处理介质中释放出来的锌对微生物有明显的控制作用,锌能阻止酶的合成,从而影响有机体的正常生长,达到抑制微生物繁殖的目的.另外,凯得菲(KDF)介质通过阻止叶绿素合成而控制藻类生长,锌离子的存在从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力,这将显著影响细菌的生长。 7 a! q) y- I  e4 ]" @; @& R
                        
- S/ `1 ]. ~, S0 S+ m                        二、凯得菲(KDF)的可应用范围 / U8 e7 W$ ^; K: S
                        
1 C# [: k/ x7 ?8 _! `$ T* l2 ~+ W. F$ M                        凯得菲(KDF)可广泛应用于预处理、主处理与废斜管填料设备中。它们多与活性碳颗粒过滤器,聚丙烯酰胺,碳块或管内过滤器共同使用,也可单独使用。 
5 R+ Q, j+ u( }) m% e9 X                        ! l  ^, r& }. ~
                        用凯得菲(KDF)介质进行水的预处理是一种简单、低耗的方法。对于微滤、超滤、反渗透膜、离子交换树脂、颗粒状活性碳,凯得菲(KDF)介质能够保护这些昂贵易损的斜管填料组件不受氯、微生物、结垢影响。此外,凯得菲(KDF)介质能去除高达98%的重金属,如Pb、Cd、Ce、Ag、Ar、Al、Se、Cu、Hg,另外,借助沉淀在凯得菲(KDF)介质上发生的氧化还原反应还可以降低水中碳酸盐、硝酸盐和硫酸盐。 7 `1 _5 d& ^/ Q
                        9 R: F2 ~3 l: H+ R3 |- z
                        影响膜分离工艺效率的主要问题是各种污染物在膜表面的沉积,造成膜表面孔的堵塞,这已是无可争议的事实。凯得菲(KDF)介质与微滤、超滤、反渗透膜、离子交换树脂、颗粒状活性碳相比,在提高斜管填料效率和持续保持高效方面具有更多的优势,消耗更低。 : `: D! i' q$ P% U0 p0 X& {! c
                        # j6 ~* J+ [8 r- {0 c( N
                        (1)去除市政饮用水中的余氯 * I( e$ h$ [# S2 N) J
                        
; _/ ]# b& t4 d* i: |                        凯得菲(KDF)处理介质正日益被用来替代或与活性碳过滤器联合使用,去除市政自来水中的余氯(可高达99%),其主要特点是使用寿命长。进行凯得菲(KDF)介质预处理可延长颗粒活性炭的使用寿命,并保护活性炭层(床)免受细菌污染。使碳的去污能力提升到原来的15倍,并且凯得菲(KDF)使更小型的碳过滤器的使用成为可能,从而降低了使用成本。
1 k  q. O: L% j/ j) _5 Y4 V   
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) \. z* {( {) d    巩义市宇星锰砂净水 石英砂净水材料有限公司  工程部、技术部
  b: w+ Y( k0 |" L. ]        公司地址:河南省巩义市康店工业区
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              % M  K% b% i8 u3 [. l) R
; f( w- I' |& H
          电话:0371-69011883
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          # n. j3 q7 j5 q, p

' T! N9 s: n" p% d* K        网址:http://www.yxjscl.cn  邮箱:gyyuxing@126.com1 a/ Z3 l! m3 f" U
        , n- B( @4 L$ L& a8 W

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