什么是濾料?

匿名用戶 | 2017-05-19 02:29

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（共1個回答）
  • KDF 是美國科學家發(fā)明的一種極其昂貴、高效的最新水處理濾料名稱,因為其高效且昂貴,俗稱水黃金,意指比黃金還貴.

    它通過微電化學氧化-還原反應Redox進行水處理工作,在與水接觸時,合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數(shù)小的原電池系統(tǒng),這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度,可以清除水中高達99%的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物.對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著.被用于預處理、主處理與廢水處理設備.KDF 完善或取代現(xiàn)有技術,可大輻度延長了系統(tǒng)壽命,減少了重金屬、微生物、污垢,降低了總費用,減化系統(tǒng)維護.

    KDF 僅在美國就獲 14 項專利,是目前最安全、昂貴的水處理濾料,綜合凈水效果優(yōu)于目前其它任何一種技術.

    它有六大功能：

    ◆ 去除強氧化劑(余氯)

    KDF 具有強大的還原能力,能去除水中的各種強氧化劑,對余氯特別有效.KDF 是由銅、鋅二種不同的金屬組成的,與水接觸時,合金中電位正的銅成為陰極,而電位負的鋅是陽極,構成原電池.鋅陽極在反應中失去了電子,生成鋅離子進入溶液,銅陰極上發(fā)生游離氯的還原反應,而不會發(fā)生金屬銅的溶解,水和余氯成為最后的電子接受者,同時生成氫離子、氫氧根離子和氯離子總反應式如下：

    Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-

    水中其他的氧化劑,如臭氧、溴、碘等與KDF 接觸后也能發(fā)生類似的氧化還原反應.

    ◆ 去除重金屬

    KDF 處理介質可以去除水中的多種重金屬離子,如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他許多可溶性重金屬離子,它們的去除是通過置換反應和物理和化學吸附反應來完成的.KDF 去除重金屬離子的機理如下：金屬離子吸附于KDF 處理介質的表面并與KDF 中的鋅發(fā)生置換反應,生成的金屬或吸附在KDF 表面,或進入KDF 晶格中,從而使有毒重金屬污染物結合在KDF 上.例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,并吸附于KDF 介質的表面,汞離子與KDF 也發(fā)生類似的反應,X射線衍射研究發(fā)現(xiàn)汞的去除是形成了銅－汞合金.KDF 處理重金屬離子的化學反應式如下：

    Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+

    Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+

    金屬離子在水的PH升高時水解形成金屬氫氧化物沉淀,也能去除金屬離子.

    ◆ 去除硫化氫

    在應用膜法進行水處理時,如果選用地下水作水源,水中可能存在硫化氫,硫化氫如被氧化成硫磺就會污染濾膜表面,KDF 過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶于水,可在KDF 介質反沖洗時去除,化學反應式如下：

    Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2

    2H2 +02 →2H20

    ◆ 減少懸浮固體

    KDF 處理介質的顆粒平均尺寸大約為60目,最小的顆粒約110目,也能起到物理過濾去除懸浮物質的作用,通常KDF 過濾介質能夠有效地去除直徑小于至50μm的顆粒.

    由鋼鐵材料制成的輸水管件腐蝕時,鐵氧化形成FeO膠體,FeO與凱得菲KDF）接觸,也可以發(fā)生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉淀在KDF 表面,可用反沖洗方法將它們去除,化學反應式如下：

    Zn + FeO ＝ ZnO + Fe

    2Fe + 3O2＝2Fe2O3

    ◆ 減少礦物質結垢

    KDF 處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩個方面.

    ★ 一方面,根據(jù)PH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關系,當二氧化碳從溶液中除去時,PH值升高,因而使碳酸鈣的溶解度降低.KDF 通過電化學反應也使水的PH值升高,降低碳酸鈣的溶解度,結果使碳酸鈣垢容易析出.

    ★ 另一方面,由于 KDF 處理介質中鋅離子的溶出,水中的鋅離子含量有所增加,水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機理,使水中的碳酸鈣垢以文石的結晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀,在容器的器壁上形成軟垢,而不是結晶為方解石型的硬垢.曾有人研究過水中雜質存在對方解石結晶生長的影響,研究發(fā)現(xiàn),即使鋅離子的濃度很低時,也能阻止方解石結晶的形成.

    通過試驗可以進一步證明, KDF 處理介質防止礦物硬垢的形成和積累,主要是阻止方解石形態(tài)碳酸鈣的結晶.采用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進行結晶學研究證明,未經(jīng) KDF 處理的水中產(chǎn)生的硬垢是一些相對大的、具有規(guī)則形態(tài)的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶,這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網(wǎng)狀結構,是玻璃石灰石垢,經(jīng)過 KDF 處理介質的水中結成的垢,從根本上改變了碳酸鈣（鎂）結晶的形態(tài),垢形相對變小,外觀平坦呈圓形、顆粒形和棒形,都是由不堅硬的粉狀成分組成的,這些成分不會粘附于金屬、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理過濾方法將它們除去.

    ◆ 抑制微生物繁殖

    KDF 處理介質不是通過一種機理、而是幾種機理控制微生物的生長繁殖,通過每一種的單獨作用或協(xié)同作用來達到抑制微生物的作用.主要機理包括：氧化還原電位的變化,氫氧根離子和過氧化氫的形成,介質中鋅的溶出等.在一般情況下, KDF 處理介質作為反滲透膜的預處理手段時,能夠抑制細菌、藻類等微生物的繁殖,從而防止了微生物對膜的破壞.

    ★ 氧化還原電位的變化

    水通過 KDF 處理介質時,其氧化還原電位從＋200mV變化到－500mV,在一般情況下,各種類型的微生物只能在特定的氧化還原電位下生長,電位的大幅度變化,能破壞細菌的細胞,從而控制了微生物的生長.但是,水的氧化還原電位變化很小,用 KDF 控制細菌,必須使細菌與KDF 直接接觸,KDF 對細菌的抑制作用主要發(fā)生于 KDF 與水接觸面上,所以僅靠氧化還原電位的變化并不能完全控制微生物.

    ★ 氫氧根離子和過氧化氫

    KDF 將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產(chǎn)生氫氧根離子和過氧化氫,這就可以抑制那些在低氧化電位時尚能存活,但對氫離子和過氧化氫敏感的微生物,但是氫氧根離子和過氧化氫的壽命短,只是在過濾過程中具有高的反應活性,對微生物的抑制效果比較明顯,在流出水中的殘余效應比較小.

    ★ 鋅離子對微生物的控制

    KDF 處理介質中釋放出來的鋅對微生物有明顯的控制作用,鋅能阻止酶的合成,從而影響有機體的正常生長,達到抑制微生物繁殖的目的.另外,KDF 介質通過阻止葉綠素合成而控制藻類生長,鋅離子的存在從本質上降低了有機體從光合作用生產(chǎn)食物的能力,這將顯著影響細菌的生長.
    匿名用戶 | 2017-05-19 02:29

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