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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?+ F3 ?5 _2 m8 H: Y
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; x. W  ^+ X2 r2 b, o3 V6 q" B/ u0 u
0 R8 x2 \0 i, ^2 W* m4 p
  
; {$ p! `! M3 c8 o3 H0 Y    4 q/ o# j( M# E% Z
        斜管填料中的KDF是什么意思?
. P/ F6 ^1 @3 ~8 T$ s, S- G   
4 E8 n# E2 R; K* j$ ]  # f3 b+ Y* Q8 b0 p- h5 M7 z
  
1 t. u' J$ s2 ~9 S    发布人:宇星锰砂净水 石英砂净水 发布时间:2008-9-7
5 P) P! R3 L" l1 g5 _  
. b- N) y' J) P# |* u  
- x7 I$ z' X: [  x    凯得菲(KDF)的作用及作用机理 " j' S6 c* ]& G1 h# ^
          & P4 T; A- V1 M  z' C' ~" N( 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。 
8 O. j' J4 s& p& \          
5 x# M+ C3 ^. ?- H5 d          (1) 去除强氧化剂(余氯) 
. Q4 q$ ^  `0 t2 M( C7 Z          
" I; H1 E. W" a9 u) Z) {          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: 
+ K" g) U- X1 Z1 d! O8 G" W3 ~. ?          
' V& W5 E7 h, D4 L. k2 Q% l: i/ v          Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH- ) H6 O* N3 G( x& B0 k1 `
          
. l' ~6 J) k! A& H; o          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。 9 D) R8 J+ [7 e
          
# r% U+ c1 ]" ~  T" {/ s3 h# ~1 b          (2)去除重金属 " [, }5 v# M- ^6 I7 K) }0 v6 ^
          
: n) v. O8 E' J" b; k4 ?5 W          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: 
$ V4 P7 N# s1 p1 o" p* o  v          
+ G9 c& v$ N9 u4 `2 I6 a+ n9 @# o          Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+ 
- t  g/ w/ z$ A- L- M4 w! \          $ y* {* T8 F+ P* F& N$ S. ]
          Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+ 
1 t$ w, O1 A3 u5 j0 l) n          8 r! A4 z, k. j7 {) F$ Z
          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。 
. X2 O2 ^& n2 a8 Z( Q: S; f4 P          
* O  F% r0 m/ i6 u% d          (3)去除硫化氢 3 E: P- C, j& W& z' y9 `
          
( e& N9 s6 Y0 F4 p8 }          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: $ v' |  `+ E# D1 q; }9 W& o
          " \" _2 G/ z- l6 u
          Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2 
0 z; m4 q$ V/ u7 U          * A/ a" A7 f6 c" n2 x: |: z! u
          2H2 +02 →2H20 , H/ B" Z7 ?3 R3 x
                        $ u. o1 w  E1 Y
                        (4)减少悬浮固体 ( f1 u5 N! t0 r5 n5 u8 S
                        ' z8 M7 F* 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。 
! J. S) ^8 W; v+ |* j  j                        
  v' b) z( f/ c5 i( o/ k' s                        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: 
3 U6 {' }% |" W* o+ Y1 @4 I2 Q6 B                        
' q. u/ k! m8 K6 x7 d' N5 g                        Zn + FeO = ZnO + Fe 
2 ?% o0 a$ o, [& B1 T0 x                        
2 c: j3 ]3 M: J                        2Fe + 3O2=2Fe2O3 ! E5 ]" R. h. z  Z' a) W8 Q9 O
                        
$ F$ \0 T* B) ?% ~; r; A                        (5)减少矿物质结垢 
. M, x2 R4 }& \% ^                        $ w5 x6 [: Q/ M0 g4 s: B
                        凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。 
0 G& y/ ~8 X) j# i- G9 m$ M* p                        $ ?. @; L5 R& U- ^
                        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。 4 P  B! t* u3 f' c  ]. i
                        
9 Y- j' M3 U4 t8 z' h7 y4 p. e                        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。 0 G7 q/ Y0 S+ r& K- ^* ?( n8 g
                        7 b$ U1 ?# ^" Y' \0 x
                        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。 
* I+ F% H/ Y' K6 v1 u5 {                        : O5 m  m8 N9 m+ ^2 e
                        (6)抑制微生物繁殖 - g: a- h/ l6 D
                        $ l% K7 z7 U1 q/ i1 i
                        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。 
: B2 r& x5 f6 @2 A                        
* q7 y# w" o: v% m* A                        ①氧化还原电位的变化 
0 u- v: t- a( \1 s' ]8 S  z                        
( d4 H2 [, l) \% r4 w. s& u( k                        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。 
6 E. g( T$ J) ?3 N" @- o: b                        5 J0 q: D& T; H1 o; A  e
                        ②氢氧根离子和过氧化氢 
( v1 [. u+ G, Q& E6 p% F2 s                        
+ S1 c9 A! @* w                        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。 
* Z, `( v7 A9 R. r5 g8 V                        ; o( d  z0 p+ t. ~; ~4 q) [
                        ③锌离子对微生物的控制 
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                        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。 
. W/ c4 \; c# M                        / H3 C2 n+ y4 o4 E( A/ U
                        二、凯得菲(KDF)的可应用范围 
5 L$ C8 Q2 E: a2 T" x# a                        2 I8 D! `/ N$ J* X% ]+ 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。 0 W7 T- l5 L* {8 R! S& R+ N7 S: m
                        , a9 l0 a5 g6 C0 o" l& x
                        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。 
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                        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。 
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                        (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
% o; J& o1 n# ~) ~  K1 c        公司地址:河南省巩义市康店工业区
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$ i# \3 a; Y0 J; L6 }          电话:0371-69011883
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          : o+ E' ]# W; F/ s# y
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        网址:http://www.yxjscl.cn  邮箱:gyyuxing@126.com
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