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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?& X/ W/ d6 Q# K* o1 }; O, \6 l; t9 l* @
- d! R6 v% D4 |/ A  K
2 x$ P' [3 E- M. T3 y
+ x: D& d4 M6 A2 N' m; j+ T4 q, X$ m
8 V" H6 j& Y, O6 W* R! r
/ V: ]1 X9 [; x) O
  
' a1 ?! S$ {/ D; Q! |/ |    
, @" A" c& R1 t, N* L        斜管填料中的KDF是什么意思?& a6 B# p2 h% s5 N# O
    # J5 i7 A! q. z& ~  u% E2 Y
  
, {8 j; v$ C- E" P1 X/ `, _  
, A9 ~9 V& G" l1 w% d. X  T    发布人:宇星锰砂净水 石英砂净水 发布时间:2008-9-7
2 b! T3 O; ^- h' N4 Y  [" ]4 L8 d  
2 H, g' r" {) G) k; v  j  
, V+ v7 G& B  }1 w9 ^5 x. h8 t    凯得菲(KDF)的作用及作用机理 
8 h( X5 W  A' T- v& [' \2 a          6 B( ]9 t+ \0 o, S! @
          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。 
: n; a% o' f2 n9 V6 k          
9 }5 G% |- q# m: o6 o7 O* F          (1) 去除强氧化剂(余氯) 
/ Q$ j/ S$ M' J  t/ q8 F          ; d1 x, d1 F2 |! B
          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: 
3 D2 y3 M" G% h  ~+ C9 r* c          
  l: p5 K( C- s0 O+ v# G! i: ?( r2 o          Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH- 
4 P7 w9 s* T3 e; }+ ?, K          
6 @2 m, h5 ?# G/ u: O" J: z          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。 
/ d7 u# X: C. Z* y5 `0 V% f* [          * u( U% H5 i+ q
          (2)去除重金属 
8 u. W: Q7 u+ o3 W. x          6 n# U8 A; ]* Z4 g
          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: 
( w: l$ W3 s: O1 O          
7 ?5 P3 W! H+ |. D# d          Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+ 
  b( K% F5 v* b+ d. m          - M7 v! u7 O! t
          Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+ # O( `- d. ~) C" ]9 ^9 {( u
          
8 h% j3 N$ @5 d' S, U          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。 # ~) L' m) N' V, F, i8 n# H2 o* M
          
5 C8 P5 W3 i: l/ K9 k          (3)去除硫化氢 
2 X! S" h8 T0 j* Y( P! Y- L$ A% E          
' q' A0 O& W! N  Q3 e% p          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: ! A- d4 f9 T$ e) U0 R
          7 I7 \8 [/ C+ n$ U
          Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2 
/ x2 N5 p1 P% U- o$ g1 n4 T          7 t# Q  P  W4 t) H4 S
          2H2 +02 →2H20 
; q9 [  z3 a' i4 u/ Z                        ( Y9 {! v) r4 M3 B
                        (4)减少悬浮固体 . A5 B) ]; \3 N
                        
2 K7 s' m. d: T4 O- Q                        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。 ! i& M. |& J& X; C7 }3 Q3 }
                        
- `$ d! v+ y* J, M                        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: 
( P# y/ y8 @- @$ e' c                        
+ h! ]' Z" T. H, U                        Zn + FeO = ZnO + Fe   h# {, {5 `1 t; ]
                        
. G; A& \9 g" d0 p  f7 G                        2Fe + 3O2=2Fe2O3 . X) l5 j3 j5 y; Z* C
                        
- c0 R, {4 s- N0 ]1 S                        (5)减少矿物质结垢 ( z* p3 U1 S) q
                        
& x+ `! O! p3 t! O" ]! Q                        凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。 ' {8 M, M0 L1 n
                        - T4 y- I& d0 S2 t
                        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。 # p- P* [* I) I, ]
                        , b9 G3 h* }" }+ V8 }% w, K0 n
                        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。 
7 J* t! p) V1 b0 E1 P                        
' V! a0 P" X8 `4 ?0 H2 ?+ R3 m                        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。 
  p5 q: E- M3 R                        ( G. e- i* l( J, Q1 u
                        (6)抑制微生物繁殖 6 _) }2 i" R" I
                        
: P$ I) E& n- x2 ^                        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。 
& S6 T; X+ }- Z8 p                        5 f: k; o4 a$ v- D* L# h' ^
                        ①氧化还原电位的变化 . w3 P& Z8 J& b' V' X5 }
                        0 E* c6 Y* O( d4 ]5 C$ o
                        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。 7 e* t3 p  x7 W) n6 O, H$ _% ?
                        
2 b4 y8 s) s# R3 p6 y                        ②氢氧根离子和过氧化氢 
* L9 Q2 A+ A; Y, b" _. a                        . P5 c& D! P4 v/ [4 v1 x4 j+ q3 o
                        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。 8 t1 L, {6 ]+ L" j
                        
9 Y/ ^7 X& x$ a4 A" W5 @+ P                        ③锌离子对微生物的控制 2 [) m/ a! Q% S1 k# A
                        8 w1 E6 [$ v' J/ D
                        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 g; ?/ M' o0 \0 q6 J  `- F" I
                        
2 u3 b9 w. `7 L, c                        二、凯得菲(KDF)的可应用范围   s2 w8 X* g& x2 z
                        
4 Y6 |% ?5 j- ^& T( F6 S1 w) ]                        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。 % z( W* _- u& a
                        
" ?' l) H3 c" N2 s+ [6 j                        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。 + J) ]+ w* b; y! J8 m6 }
                        
' P0 H- e) u1 b2 l, ?                        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。 - L0 ~/ d4 |  a6 C- _& V" r. |
                        
2 N& O  \1 m+ |- [5 C7 Q                        (1)去除市政饮用水中的余氯 / o8 ^6 T1 r4 G) I- b( v0 ]
                        
  [! X2 f! n$ k) F8 D6 M                        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。8 C& M, ~" U% x! y# y
   
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    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' S$ z; s6 s. Q& \+ O/ [9 ^
        公司地址:河南省巩义市康店工业区1 f( O3 y8 R% U0 Y4 h6 j8 m, B# X# r

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6 M; Q& q6 k, u6 M( h          电话:0371-69011883  _; [( ]8 ^3 d- \" P
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0 o4 Y3 W! Y6 C: a. a. }  E5 |2 x: x0 B# I  j9 Z. @, m
        网址:http://www.yxjscl.cn  邮箱:gyyuxing@126.com
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