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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?
0 w; h9 d& _; ]& P8 q. h/ Y" ]2 K# i% O) @

8 p5 a- z* F$ C! z" B# s" H) H- b. g  E  t6 A* H9 m  \0 @

* Z& y0 L! Q* Q
  v4 o" F4 E- \( m) E: E  + s' s: m' L( H7 {1 J8 u. L
    - a7 M$ d" j3 p0 O+ L. K" n$ h
        斜管填料中的KDF是什么意思?( _  [, s) @5 C1 L8 n5 {
   
1 A9 x0 e0 z& y( H  
' u/ r% z/ `0 _1 v, q4 q, M  2 S: |1 `3 f4 d
    发布人:宇星锰砂净水 石英砂净水 发布时间:2008-9-7) s5 A5 h% C# Z6 {
  
8 `( ^+ j9 w6 R/ l/ J0 z% H  
' _8 L( R8 c; ?    凯得菲(KDF)的作用及作用机理 
4 M  b7 \3 P) x7 R: p# {" V/ y          8 F8 c% z( t. F/ X  v5 P; z& t
          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。 . M0 v/ b0 X" ^% G, N
          & {3 {6 e, o" P- I9 T
          (1) 去除强氧化剂(余氯) & V8 j4 X+ y* B
          ; S- o& x6 V/ x
          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: 7 ?- s$ y% M+ X1 K$ z* O) n
          
' Z1 w" {) v4 T1 @! m8 ?          Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH- 7 B5 E; k/ m7 k- s; C4 W# q4 @2 `+ H
          
- q6 C" H* h9 Q! `; e1 s          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。 
  a" W$ n" ^6 D1 d8 @+ X          
2 [+ A/ N, F1 m/ D          (2)去除重金属 ) W% u: s% F' I& H9 }9 x. J
          
" z6 E( L; u/ j          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: . k- ]& y% }' V, p6 y9 n0 P9 H* x
          
& j) N7 O+ r% v! e/ L1 G          Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+ 
% s! R( i! b1 @: }. M7 s: K! U3 n          
9 p) }: u( A4 z5 b# |8 M          Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+ 
) G/ u% y. O* e" ^3 M          
0 E- f. u! ^% l, y: P          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。 , L1 E2 t$ r; Q" `' ]% U* T2 G
          
- Q! K0 p5 ^6 R          (3)去除硫化氢 
, a9 m+ t( B: L4 Q$ j          
  H, c; q" o* n. E          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: - q/ l7 N+ ~- D0 H+ s" @3 H
          ( `/ u: U2 B1 N8 `6 b1 s& F
          Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2 0 h8 Z" @8 Q1 R5 H* H2 Q
          9 i" S5 c  l/ s" F8 d
          2H2 +02 →2H20 $ j; \7 J4 ^  q2 A$ {
                        
- M3 D' M/ N  D$ B% K7 E8 P7 m$ E# P                        (4)减少悬浮固体 
2 |" b/ Z0 t$ t                        % r9 U  \8 t7 b( x
                        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。 
3 O! o* z2 t0 v- Z6 \5 p                        
. r$ s+ ^2 \4 N+ w9 k                        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: : ~! D- l4 R% L/ w% u
                        
9 o5 Z" U% y& {9 o! a: B! y: [                        Zn + FeO = ZnO + Fe . A& B0 z6 B( k# G
                        
% q) O5 c$ n, j- l' e                        2Fe + 3O2=2Fe2O3 6 r: o. x6 N' ]0 C4 u0 B# v
                        
5 |: `- E9 c8 B4 T$ {$ [% S                        (5)减少矿物质结垢 ( C, p; t( P! K/ N
                        
) K; O) G6 H* V% h% l- R                        凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。 ) W6 n# j- l# A! u% {
                        " b. {. V4 F% B1 ]) z5 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。 
, \' T3 g# R9 f6 c" t9 \% B                        
" l2 E( E8 y: a; u& G: 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。 / v2 K- _8 L9 d# \
                        + p# t; v- N5 p* m& Y# B+ V
                        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。 
* T& q3 [* e: Z" W7 g- H( [                        6 C" u+ D0 r" N7 x- \4 r
                        (6)抑制微生物繁殖 
/ U/ }" @& A! M                        $ N* r: j. j5 E- E; b# M
                        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。 6 _% Q. F3 o- \' O  [+ V9 f1 d% L0 [
                        7 b$ H+ l9 L6 M7 {2 K
                        ①氧化还原电位的变化 5 J2 g# H- Z% t! J3 P' r# l1 j7 s9 M
                        - [! Q1 u3 x/ Q" X- a- n8 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。 ; H* {+ B  ^6 V( E2 k1 b% S
                        
; D9 G2 `4 s' }0 ^0 ]                        ②氢氧根离子和过氧化氢 ( A6 c2 m8 d5 `" t! @5 ^+ I
                        6 h) b0 N! m+ z0 d8 }
                        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。 
) W! i3 ^) a* l% B- J: V3 i; p                        
! L# ~- j; r+ L' i                        ③锌离子对微生物的控制 & a! _6 S  S2 T- m4 }1 o
                          ]1 G* O5 _1 Y$ S, O
                        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。 
* o% z9 C4 l  s) f                        
& q8 y% l; _+ u                        二、凯得菲(KDF)的可应用范围 
; w! e: y! d  g2 q2 C                        
# }  O2 U9 t$ C                        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。 
& ^3 y3 z8 p) _, c$ x  N3 {                        $ A, z0 C: t, R4 ]
                        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。 0 P* v3 [3 P: m3 i' S+ C4 t) k* f
                        7 ?% L* @3 e, R$ E& 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。 
4 T: O* P" }" _. y, N4 s+ _6 A                        7 A4 i3 ]3 p9 L, ^- k
                        (1)去除市政饮用水中的余氯 
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                        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。
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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1 X: ]9 [+ [; w  l# `7 A3 p3 t
        公司地址:河南省巩义市康店工业区
; q# m7 m3 `3 i8 ]9 Z1 y" V' i. l) y& Z6 l3 w
              
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2 |! t+ V# }6 \0 ~$ O. _, \0 N  j          电话:0371-69011883
  W) U! H3 e7 y! i7 D. _" p- K# U8 z% A* L$ U! V7 G5 F' l
            U5 f, f& D% _
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        网址:http://www.yxjscl.cn  邮箱:gyyuxing@126.com
( N4 _& `) i8 N7 m- H  E        , d: a& T) i2 g9 M' y  ]7 z) h) r. J' _
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