水处理中的KDF是什么意思

hgwbg9o9

斜管填料中的KDF是什么意思?
$ P+ w3 c  y/ v" G8 r9 R9 y


; @" L0 m5 L6 x) i+ |
/ ]2 y4 ]* C# z" j5 |$ z
　　
　　　　
7 m) ?0 m; A# B. A9 s/ f7 j　　　　　　　　斜管填料中的KDF是什么意思?
6 m' g# V! _/ {. y1 |   
2 X# o! q" n. W2 b- x0 _  
# a( K$ |' |* N+ G( b2 e' g6 a　　
　　　　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　
, {0 D) N# v; {; \. n- d　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　(1)　去除强氧化剂(余氯)　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　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：　
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-　
& q4 r  Y3 h. i2 E  b8 g　　　　　　　　　　
8 M0 |7 R$ E0 ^4 h% W/ [0 f　　　　　　　　　　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　
　　　　　　　　　　
6 j9 R: W# ^2 X" E; U# `　　　　　　　　　　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：　
+ L; z3 E6 q9 b　　　　　　　　　　
+ P- V/ O# ~, A3 }. P" t　　　　　　　　　　Zn/Cu/Zn+Pb2+　→Zn/Cu/Pb+Zn2+　
　　　　　　　　　　
; G- M; ~7 M% [+ g. c7 _! O+ G　　　　　　　　　　Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+　
0 ?2 W8 p+ U6 j. C7 p　　　　　　　　　　
  ], I& ^$ [' H* p. d　　　　　　　　　　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。　
  d! ?# S5 C- ]( V. r5 a　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　(3)去除硫化氢　
　　　　　　　　　　
# x: u( E7 E3 Q. m　　　　　　　　　　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：　
　　　　　　　　　　
& h6 ]+ h) l0 W" X　　　　　　　　　　Cu/Zn　+　H2S　→　Cu/Zn　+　CuS　+　H2　
* e: z0 r, ~) y3 f* I2 P4 r4 o　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　2H2　+02　→2H20　
- s/ g* k, ?2 I. x5 ~　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1 f1 h# e6 T- n0 Z1 [　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)减少悬浮固体　
. m$ P# R! x. ?* L　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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：　
; O' Q8 w* _& m- u2 C# k! r% k　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1 D6 Z/ W5 {: C, z/ ^$ T& G% M( q　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Zn　+　FeO　＝　ZnO　+　Fe　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2Fe　+　3O2＝2Fe2O3　
3 {3 ]! h3 w5 v1 X2 m8 b: m" q9 t　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
7 _; h) \" X' e9 Q+ {+ ^　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5)减少矿物质结垢　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　凯得菲(KDF)处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。　
$ o8 K6 t( [9 Y$ ^　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
. e" M: ]. j9 z+ x) E- V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
$ V: L; I! d1 B7 f* h' r2 l　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
* j+ \3 J( S" n0 @' a/ a　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(6)抑制微生物繁殖　
" T' |# |( t2 e9 Y　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
! I& ]  v4 m: e3 R4 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。　
: A9 y' w# e) E5 c/ K# u0 X: b2 j7 ^　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
. B% K. u( s6 ]& s. L/ a　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①氧化还原电位的变化　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
8 Y- E2 U2 }8 W& m3 |　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
* E+ j8 l- n6 P, Z0 E& ~　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②氢氧根离子和过氧化氢　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/ y% l! @% r. X& \2 H  s( @　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
+ ~7 ]  h2 t% C　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③锌离子对微生物的控制　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
( }7 c9 g8 r* t. q6 q7 I0 j9 S　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、凯得菲（KDF）的可应用范围　
- Z! _8 _, W; A9 M　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
. K0 o- T( y9 e, F　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。　
# J3 U  L6 n7 H5 @" ]' 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。　
% m6 l$ B$ }1 A/ L, e; 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。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9 `0 M4 a- T  s7 v% k　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)去除市政饮用水中的余氯　
- \! j( W  D0 R$ s/ A+ a- C　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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。
, T$ w' V- n  o   
) ^3 r* n% P: C8 ~% \/ }0 R  
　　
　　　　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
        公司地址：河南省巩义市康店工业区
4 U+ `! @! e- i" _2 C; _
9 I# [/ Z: [" i% ?　　　　　　　　　　　　　　
. V( O6 w8 E" a6 S1 u6 B2 Z; K2 w5 m
　　　　　　　　　　电话：0371－69011883

1 j/ x% B% _5 L# s  s( H  S3 T* q3 x　　　　　　　　　　

* D, o0 J, M6 z% g3 A+ F: s# x　　　　　　　　网址：http://www.yxjscl.cn　　邮箱：gyyuxing@126.com
        

6 f$ k; \1 i+ z3 m4 Y8 P/ Y