水处理中的KDF是什么意思

hgwbg9o9

斜管填料中的KDF是什么意思?


' W# O! D9 h: E! Y! |  S  L( h


# h# F' N  O  S5 e: W) N　　
  d0 p! I2 a1 l　　　　
& B$ L; }+ j' `, J* B: I6 U　　　　　　　　斜管填料中的KDF是什么意思?
, s9 H2 O/ u7 e6 E% D   
  
　　
* a& w  i1 N) W　　　　发布人：宇星锰砂净水 石英砂净水　发布时间：2008-9-7
  
　　
　　　　凯得菲（KDF）的作用及作用机理　
7 A' J* x- N2 D+ e- W　　　　　　　　　　
+ Y- X  h/ K$ n- j　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　
& D5 j; d" _1 ~0 f　　　　　　　　　　(1)　去除强氧化剂(余氯)　
- M. E1 x: x# D3 T8 J  Y/ S+ Q; h　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　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：　
: j( P8 u" {1 \* [+ F! S* }　　　　　　　　　　
8 `2 ]% g$ v; @' ?7 b9 P& `　　　　　　　　　　Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-　
4 d2 B, ~" Z" L7 A$ v1 N　　　　　　　　　　
' s" u% l1 H% P3 c8 c* J　　　　　　　　　　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)去除重金属　
2 a) l1 N  J2 O: G* _　　　　　　　　　　
! n$ J7 t3 S- x) `; Q: E　　　　　　　　　　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：　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Zn/Cu/Zn+Pb2+　→Zn/Cu/Pb+Zn2+　
/ c, W) b5 F3 S% F2 ?　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　(3)去除硫化氢　
　　　　　　　　　　
6 w. }5 ]$ @6 Z; m% j6 M& l5 K　　　　　　　　　　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：　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Cu/Zn　+　H2S　→　Cu/Zn　+　CuS　+　H2　
　　　　　　　　　　
0 Z1 r6 F, F1 X　　　　　　　　　　2H2　+02　→2H20　
1 d6 J" @2 [* n  r& G6 E　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
' A* n2 ~$ ?: N6 h　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)减少悬浮固体　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2 y# H" L, o" ]2 N& T1 h　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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：　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
! U3 w& |# _- Q　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Zn　+　FeO　＝　ZnO　+　Fe　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
6 Y! N9 Y5 @6 |& Q6 N5 {: V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2Fe　+　3O2＝2Fe2O3　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5)减少矿物质结垢　
7 E8 L8 D, v+ K- T* K4 c. R* b　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
, c' [" U" y, {' ?9 i. o1 P　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
3 W9 L# X3 k& x; F- b% }　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(6)抑制微生物繁殖　
" f# W8 J7 i& q- v2 G  @! s/ Y　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
- ]5 n- Y) g: z) a9 n, p3 w　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①氧化还原电位的变化　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
  f& ~) E' f7 ^# P　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
6 h( u. R. [% K! @　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②氢氧根离子和过氧化氢　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
0 e4 {6 j1 g# B　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
# u1 z  E8 I& U; q8 |" Z　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③锌离子对微生物的控制　
6 ~, t, C! L# @2 \' H　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
) ~; G/ K4 t) r6 o+ n1 x( Y! z. S　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、凯得菲（KDF）的可应用范围　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9 S% U0 t! A2 O2 N# c$ z' b　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)去除市政饮用水中的余氯　
3 t  b5 x. v  E8 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。
   
  
$ b6 X; H- \2 ^  |　　
　　　　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
: g( y% w4 J  C0 Y( C2 W! _        公司地址：河南省巩义市康店工业区
, L. B4 T; A. u+ \; X+ {
　　　　　　　　　　　　　　
: G0 O% U9 }6 t* s! S  O
; @% L9 G8 s) ~7 {* j4 u　　　　　　　　　　电话：0371－69011883

+ K" T5 K+ ~. l　　　　　　　　　　
3 c% p# B: u! H+ l: _
! E) y% Z; ]1 z( O! }5 v　　　　　　　　网址：http://www.yxjscl.cn　　邮箱：gyyuxing@126.com
2 c$ h& v2 ~" w+ F( R" `        
' c1 K/ @6 r) P# M- |/ ?& Q) r6 P0 e
# V; E+ t: z6 `