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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?: }, I6 v& h) q4 C+ F

' M  K  o' Y! j/ L- H5 D7 l+ B% ]0 m
% J  r/ t: c" a& A* B3 }  Z* [6 ^

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- M' s4 J* L' T( r* w& {  0 J' ^$ p2 N- X5 A2 x8 z
    - u2 t8 D% ^! E0 t
        斜管填料中的KDF是什么意思?
! F9 B, P4 r) |6 c3 O0 f  G    3 B( }+ a# ~9 H
  
- ^0 ?! c# X6 y  & x7 f5 ?# Y7 t2 Z
    发布人:宇星锰砂净水 石英砂净水 发布时间:2008-9-7& m4 Y* F# R. r2 {. |/ }! C
  
( g* u- N- `8 `2 T5 o/ ]  
0 |) c9 P0 |2 x) O    凯得菲(KDF)的作用及作用机理 8 u3 ?; Z) i) b! W: J
          4 o7 S7 E6 \. @
          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。 
  u3 A1 ?. H2 a* v: b$ n7 s% R          
5 J( M0 u& F! f+ v" \& Z          (1) 去除强氧化剂(余氯) 
/ ?, ^- v2 i# Q+ N9 U8 `$ L8 `# @          
( x+ V* h, X( W. ^7 r          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: % M! s$ f5 b7 u% G, O+ O0 t4 s0 H
          
1 n2 \8 J5 }3 T+ n; F1 R          Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH- ! p- p! p7 \5 o  p
          6 B7 h' T9 v8 y0 t. r
          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。 
, Z1 w3 z  Z) B( b          
5 X( V& x4 U2 I" @: @          (2)去除重金属 
" W+ D6 w; g, [! S3 x          
3 D2 H) Q6 q) Y+ H4 }9 ^          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: # o4 t8 ?/ \3 e4 G6 L
          
3 k% O2 L& R' i9 q5 n  S          Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+ $ Z' B) j- W* K& s- j
          : `" r* Q. f2 @, L! U
          Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+ 
7 t: t" k6 ^! w% X, {          
  R4 R: h+ l, U6 q' G$ J3 ~0 e          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。 
/ c: S: p. x: e6 I2 v% b, T: W0 _2 x          
: {% S1 U1 x/ l. @          (3)去除硫化氢 " u- n+ A, X2 R% ~# ^4 |5 z( T
          # `; B8 M( g, a) |' v; F+ t
          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: ( W! t* g5 t. A9 L' c8 |5 K3 i
          ) e' H, K) B6 M9 w
          Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2 
; C3 Z- L) W) i: h. w: t6 p# z          
5 R0 S! g) F3 Z3 |/ p& b9 \, ^9 t          2H2 +02 →2H20 ) N  e3 N7 T3 A
                        
6 u7 S! w! p7 J9 a, P$ j                        (4)减少悬浮固体 
+ s* n+ M5 a/ }                        
+ k, P5 P; t6 \# o1 g( _0 z7 M                        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。 ' M' S1 x& n3 c4 B9 a
                        
* u: g5 M! J3 L. c                        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: 
+ v+ a! `/ `: [                        
0 J( o  k/ W9 G1 V2 z/ [                        Zn + FeO = ZnO + Fe 3 ~; V8 W+ ^( b+ c1 k* t
                        ) a4 I. t+ B; m$ e$ d& U
                        2Fe + 3O2=2Fe2O3 ! f; i5 a2 P( u, [& e
                        . Q0 w* A, n6 D$ V( Q
                        (5)减少矿物质结垢 3 H0 S9 K7 O  }* q) J( T' d
                        
0 r6 j0 m; V: y                        凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。 
# w- Y' i" P' }7 J                        $ e" B9 R7 y6 A! M
                        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: B( h/ Y4 A                        & I3 I5 S! Y4 {/ z+ q
                        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。 
: l& d: R$ X% \' D' E                        $ ^" c9 p1 g6 _+ S1 G
                        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。 : t0 r) R+ ~' ?& O& D/ u% J
                        
$ [' f/ A! y3 `                        (6)抑制微生物繁殖 ; F' e* F( c0 n4 L$ W) ]/ ?  b* s9 i
                        ( n( p- t1 U! O2 `6 e
                        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。 # u; V9 B; F- |6 D$ r
                        
; K. b$ w/ m* _* ^) G1 `3 s                        ①氧化还原电位的变化 
+ C) ]# L  }& X- Y9 w                        
+ p" T6 ]9 @, P4 `9 j, b  p' L4 r                        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。 5 p: T- W! M5 p1 v+ I
                        
8 Z4 m$ |* {  m; F                        ②氢氧根离子和过氧化氢 
8 a& N2 u' e& J1 c8 J& N; X                        
" M4 D; i( r$ j2 j! @( Y" w& 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。 
9 ~/ L2 z1 _- f3 x% D" ?0 u                        4 W( ^5 h7 e' D+ L8 U6 f
                        ③锌离子对微生物的控制 
$ o4 X) M; m4 F! y# h+ x4 E9 t0 t5 C                        ) b- @1 v. ]. u0 K
                        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。 . [( ~- X, t6 x+ R8 H8 K4 u
                        * B8 x* o) W% y5 s: s! _  f
                        二、凯得菲(KDF)的可应用范围 ' D, j# V9 T4 X% |/ A
                        3 u0 @' D# }* Y! Z% d
                        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。 2 ?( o* \- }1 P' H& X; f8 G
                        
. [1 H2 q6 l- f& @- 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。 
3 o. W& j+ J. ^$ W. E3 W7 k% w2 F                        
* C- b. K+ H, v" l6 }1 v, J                        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。 
7 ^: X) w: r: Y2 [7 m0 h                        5 W5 u* _0 z# U4 F! u
                        (1)去除市政饮用水中的余氯 ( T) U$ }  Q5 }: a$ k! Q; B7 a! D
                        
, d. ]" R( K4 f- r                        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。7 V7 m8 D) W  I/ ^
    ) \: a4 u/ g  P0 n) m7 S( t
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( Z9 U( g5 `8 P    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7 @. h- x. R4 c! U+ S$ N, v
        公司地址:河南省巩义市康店工业区3 L: o3 E" `# X2 y$ B9 w
* i; B$ ^" O  B* w2 F
              ' H: @. L  H' q& Y

$ }9 B3 _2 {5 |1 `% T) F7 p          电话:0371-69011883
# e) p  U, D; |' j( b8 }
  d$ f/ ~2 N- `) ~6 j          
" O/ e2 v  u, j" t
$ G! |" d; d2 Z& a7 f- j        网址:http://www.yxjscl.cn  邮箱:gyyuxing@126.com
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