A. KDF是什麼做的什麼材質
凱得菲(KDF)濾料在水處理中的應用
摘要:介紹高純銅鋅合金凱得菲(KDF)的特性,在水處理行業的應用范圍及前景
關鍵詞:高純銅鋅合金、凱得菲(KDF)、電化反應、重金屬、余氯、阻垢、水處理
一、 凱得菲(KDF)的作用及作用機理
凱得菲(KDF)是高純度的銅/鋅合金顆粒,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小的原電池系統,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。被用於預處理、主處理與廢水處理設備。凱得菲(KDF)完善或取代現有技術,可大輻度延長了系統壽命,減少了重金屬、微生物、污垢,降低了總費用,減化系統維護。
(1) 去除強氧化劑(余氯)
凱得菲(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。凱得菲(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,銅陰極上發生游離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,水和余氯成為最後的電子接受者,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、碘等與凱得菲(KDF)接觸後也能發生類似的氧化還原反應。
(2)去除重金屬
凱得菲(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。凱得菲(KDF)去除重金屬離子的機理如下:金屬離子吸附於凱得菲(KDF)處理介質的表面並與凱得菲(KDF)中的鋅發生置換反應,生成的金屬或吸附在凱得菲(KDF)表面,或進入凱得菲(KDF)晶格中,從而使有毒重金屬污染物結合在凱得菲(KDF)上。例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,並吸附於凱得菲(KDF)介質的表面,汞離子與凱得菲(KDF)也發生類似的反應,X射線衍射研究發現汞的去除是形成了銅-汞合金。凱得菲(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澱,也能去除金屬離子。
(3)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,凱得菲(KDF)過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶於水,可在凱得菲(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
(4)減少懸浮固體
凱得菲(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,通常凱得菲(KDF)過濾介質能夠有效地去除直徑小於至50μm的顆粒。
由鋼鐵材料製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,也可以發生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉澱在凱得菲(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
(5)減少礦物質結垢
凱得菲(KDF)處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩上方面。
①一方面,根據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。凱得菲(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。
②另一方面,由於凱得菲(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產生沉澱,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,研究發現,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,凱得菲(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碳酸鈣的結晶。採用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進行結晶學研究證明,未經凱得菲(KDF)處理的水中產生的硬垢是一些相對大的、具有規則形態的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶,這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網狀結構,是玻璃石灰石垢,經過凱得菲(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,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,這些成分不會粘附於金屬、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理過濾方法將它們除去。
(6)抑制微生物繁殖
凱得菲(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,凱得菲(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。
①氧化還原電位的變化
水通過凱得菲(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,用凱得菲(KDF)控制細菌,必須使細菌與凱得菲(KDF)直接接觸,凱得菲(KDF)對細菌的抑製作用主要發生於凱得菲(KDF)與水接觸面上,所以僅靠氧化還原電位的變化並不能完全控制微生物。
②氫氧根離子和過氧化氫
在凱得菲(KDF)將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產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。
③鋅離子對微生物的控制
凱得菲(KDF)處理介質中釋放出來的鋅對微生物有明顯的控製作用,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,凱得菲(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食物的能力,這將顯著影響細菌的生長。
二、凱得菲(KDF)的可應用范圍
凱得菲(KDF)可廣泛應用於預處理、主處理與廢水處理設備中。它們多與活性碳顆粒過濾器,碳塊或管內過濾器共同使用,也可單獨使用。
用凱得菲(KDF)介質進行水的預處理是一種簡單、低耗的方法。對於微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳,凱得菲(KDF)介質能夠保護這些昂貴易損的水處理組件不受氯、微生物、結垢影響。此外,凱得菲(KDF)介質能去除高達98%的重金屬,如Pb、Cd、Ce、Ag、Ar、Al、Se、Cu、Hg,另外,藉助沉澱在凱得菲(KDF)介質上發生的氧化還原反應還可以降低水中碳酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽。
影響膜分離工藝效率的主要問題是各種污染物在膜表面的沉積,造成膜表面孔的堵塞,這已是無可爭議的事實。凱得菲(KDF)介質與微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳相比,在提高水處理效率和持續保持高效方面具有更多的優勢,消耗更低。
(1)去除市政飲用水中的余氯
凱得菲(KDF)處理介質正日益被用來替代或與活性碳過濾器聯合使用,去除市政自來水中的余氯(可高達99%),其主要特點是使用壽命長。進行凱得菲(KDF)介質預處理可延長顆粒活性炭的使用壽命,並保護活性炭層(床)免受細菌污染。使碳的去污能力提升到原來的15倍,並且凱得菲(KDF)使更小型的碳過濾器的使用成為可能,從而降低了使用成本。
(2)保護反滲透裝置
反滲透膜很容易受氯腐蝕。凱得菲(KDF)介質可代替活性炭處理以保護反滲透(RO)免受氯氣、細菌污染。活性炭過濾器也可有效地去除余氯,但是由於活性炭在高氯水中會很快吸附飽和,所以在操作時必須嚴格控制水中氯氣的濃度,而且活性炭過濾床容易孳生細菌。凱得菲(KDF)處理介質除氯率高。有抑制微生物繁殖的作用,因而可為反滲透膜提供了穩定、長期的保護。
(3)抑製冷卻水中細菌及藻類的繁殖、減少結垢
冷卻塔及水冷式熱交換器中的水常被加溫並曝於空氣——因而成為細菌、藻類繁殖的絕好溫床(例如LEGIONELLA(軍團菌)可得自冷卻塔)。傳統化學方法通過投加葯劑控製冷卻塔中藻類及細菌生長、其費用昂貴,後續污水處理成本也高。凱得菲(KDF)處理介質處理冷卻水成本低,可有效控制藻類及細菌生長,不使用對環境有害的化學物質。另外,經凱得菲(KDF)介質處理後的水可減少硬水垢的生成。
(4)凱得菲(KDF)處理介質與其它凈水系統
凱得菲(KDF)介質可以控制顆粒活性碳層或活性碳濾芯內細菌、藻類和繁殖。當活性碳與凱得菲(KDF)處理介質一起使用時,活性碳去除有機雜質及余氯的能力增強。
凱得菲(KDF)處理介質也可以代替滲銀活性炭。從而降低成本。也避免了滲銀活性炭銀的毒性造成的潛在危險。
(5)去除有害重金屬及其他可溶性重金屬離子
凱得菲(KDF)介質,可單獨用來從水中除去鉛、汞、砷等有害重金屬以達到滿足飲用水的要求。以除砷為例,美國《水工業》雜志1994年第4期報導,當進水含砷量為5mg/l,凱得菲(KDF)過濾處理後水中含砷量為0.01mg/l,去除率達99.7%。在應用凱得菲(KDF)除砷時,毋須投加葯劑,所需設備也較簡單,僅需配備一台凱得菲(KDF)過濾器,處理過程也十分迅速,其過濾速度是一般採用石英砂的機械過濾器的三倍,因而設備佔地面積也較小。
三、凱得菲(KDF)的其他優點
凱得菲(KDF)處理介質的高壽命
所有的水處理介質都具有一個有效期。硅砂(SiO2)無疑是壽命最長的過濾介質,其次就是使用凱得菲(KDF)處理介質。有兩種情況會降低凱得菲(KDF)的使用壽命,每一種都有很長的時間。第一種是水中余氯的含量比鋅的溶解量要大得多時,余氯濃度為0.55ppm的市政自來水通過凱得菲(KDF)僅產生0.25ppm的鋅,除去10ppm的氯,其鋅的含量也不會超標。第二種是凱得菲(KDF)的物理降解,如腐蝕、磨擦或消耗,但是物理作用對凱得菲(KDF)使用壽命影響很小,據保守估計使用壽命在10年以上。
提供高質量家庭用水
天然無毒的高純銅鋅合金凱得菲(KDF)減少了飲用水與其它家庭用水中的細菌、重金屬、氯及其它有害成份,使用戶看不到氯的影響,如片狀皮膚乾燥、頭發粗糙、浴缸蓬頭中的青苔、綠藻的減少,從而得到口感更好,雜味更少的水質。
四、 總結
KDF已經在國外水處理行業中得到普遍使用,但國內企業應用較少,我公司通過不斷的嘗試,使其成功的國產化,且已批量出口,凱得菲(KDF)在我公司自有產品中使用,有良好的使用效果,並通過了北京市防疫站的鑒定,從國內外用戶反饋來看,也達到了國外同類產品的水平。可以預見,隨著國內企業對凱得菲(KDF)的逐步認識,凱得菲(KDF)在國內水處理行業中必將得到更加廣泛的應用。
B. 水處理用的KDF究竟是什麼東西
凱得菲(KDF)濾料在水處理中的應用
摘要:介紹高純銅鋅合金凱得菲(KDF)的特性,在水處理行業的應用范圍及前景
關鍵詞:高純銅鋅合金、凱得菲(KDF)、電化反應、重金屬、余氯、阻垢、水處理
一、 凱得菲(KDF)的作用及作用機理
凱得菲(KDF)是高純度的銅/鋅合金顆粒,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小的原電池系統,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。被用於預處理、主處理與廢水處理設備。凱得菲(KDF)完善或取代現有技術,可大輻度延長了系統壽命,減少了重金屬、微生物、污垢,降低了總費用,減化系統維護。
(1) 去除強氧化劑(余氯)
凱得菲(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。凱得菲(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,銅陰極上發生游離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,水和余氯成為最後的電子接受者,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、碘等與凱得菲(KDF)接觸後也能發生類似的氧化還原反應。
(2)去除重金屬
凱得菲(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。凱得菲(KDF)去除重金屬離子的機理如下:金屬離子吸附於凱得菲(KDF)處理介質的表面並與凱得菲(KDF)中的鋅發生置換反應,生成的金屬或吸附在凱得菲(KDF)表面,或進入凱得菲(KDF)晶格中,從而使有毒重金屬污染物結合在凱得菲(KDF)上。例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,並吸附於凱得菲(KDF)介質的表面,汞離子與凱得菲(KDF)也發生類似的反應,X射線衍射研究發現汞的去除是形成了銅-汞合金。凱得菲(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澱,也能去除金屬離子。
(3)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,凱得菲(KDF)過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶於水,可在凱得菲(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
(4)減少懸浮固體
凱得菲(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,通常凱得菲(KDF)過濾介質能夠有效地去除直徑小於至50μm的顆粒。
由鋼鐵材料製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,也可以發生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉澱在凱得菲(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
(5)減少礦物質結垢
凱得菲(KDF)處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩上方面。
①一方面,根據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。凱得菲(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。
②另一方面,由於凱得菲(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產生沉澱,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,研究發現,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,凱得菲(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碳酸鈣的結晶。採用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進行結晶學研究證明,未經凱得菲(KDF)處理的水中產生的硬垢是一些相對大的、具有規則形態的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶,這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網狀結構,是玻璃石灰石垢,經過凱得菲(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,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,這些成分不會粘附於金屬、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理過濾方法將它們除去。
(6)抑制微生物繁殖
凱得菲(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,凱得菲(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。
①氧化還原電位的變化
水通過凱得菲(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,用凱得菲(KDF)控制細菌,必須使細菌與凱得菲(KDF)直接接觸,凱得菲(KDF)對細菌的抑製作用主要發生於凱得菲(KDF)與水接觸面上,所以僅靠氧化還原電位的變化並不能完全控制微生物。
②氫氧根離子和過氧化氫
在凱得菲(KDF)將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產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。
③鋅離子對微生物的控制
凱得菲(KDF)處理介質中釋放出來的鋅對微生物有明顯的控製作用,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,凱得菲(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食物的能力,這將顯著影響細菌的生長。
二、凱得菲(KDF)的可應用范圍
凱得菲(KDF)可廣泛應用於預處理、主處理與廢水處理設備中。它們多與活性碳顆粒過濾器,碳塊或管內過濾器共同使用,也可單獨使用。
用凱得菲(KDF)介質進行水的預處理是一種簡單、低耗的方法。對於微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳,凱得菲(KDF)介質能夠保護這些昂貴易損的水處理組件不受氯、微生物、結垢影響。此外,凱得菲(KDF)介質能去除高達98%的重金屬,如Pb、Cd、Ce、Ag、Ar、Al、Se、Cu、Hg,另外,藉助沉澱在凱得菲(KDF)介質上發生的氧化還原反應還可以降低水中碳酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽。
影響膜分離工藝效率的主要問題是各種污染物在膜表面的沉積,造成膜表面孔的堵塞,這已是無可爭議的事實。凱得菲(KDF)介質與微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳相比,在提高水處理效率和持續保持高效方面具有更多的優勢,消耗更低。
(1)去除市政飲用水中的余氯
凱得菲(KDF)處理介質正日益被用來替代或與活性碳過濾器聯合使用,去除市政自來水中的余氯(可高達99%),其主要特點是使用壽命長。進行凱得菲(KDF)介質預處理可延長顆粒活性炭的使用壽命,並保護活性炭層(床)免受細菌污染。使碳的去污能力提升到原來的15倍,並且凱得菲(KDF)使更小型的碳過濾器的使用成為可能,從而降低了使用成本。
(2)保護反滲透裝置
反滲透膜很容易受氯腐蝕。凱得菲(KDF)介質可代替活性炭處理以保護反滲透(RO)免受氯氣、細菌污染。活性炭過濾器也可有效地去除余氯,但是由於活性炭在高氯水中會很快吸附飽和,所以在操作時必須嚴格控制水中氯氣的濃度,而且活性炭過濾床容易孳生細菌。凱得菲(KDF)處理介質除氯率高。有抑制微生物繁殖的作用,因而可為反滲透膜提供了穩定、長期的保護。
(3)抑製冷卻水中細菌及藻類的繁殖、減少結垢
冷卻塔及水冷式熱交換器中的水常被加溫並曝於空氣——因而成為細菌、藻類繁殖的絕好溫床(例如LEGIONELLA(軍團菌)可得自冷卻塔)。傳統化學方法通過投加葯劑控製冷卻塔中藻類及細菌生長、其費用昂貴,後續污水處理成本也高。凱得菲(KDF)處理介質處理冷卻水成本低,可有效控制藻類及細菌生長,不使用對環境有害的化學物質。另外,經凱得菲(KDF)介質處理後的水可減少硬水垢的生成。
(4)凱得菲(KDF)處理介質與其它凈水系統
凱得菲(KDF)介質可以控制顆粒活性碳層或活性碳濾芯內細菌、藻類和繁殖。當活性碳與凱得菲(KDF)處理介質一起使用時,活性碳去除有機雜質及余氯的能力增強。
凱得菲(KDF)處理介質也可以代替滲銀活性炭。從而降低成本。也避免了滲銀活性炭銀的毒性造成的潛在危險。
(5)去除有害重金屬及其他可溶性重金屬離子
凱得菲(KDF)介質,可單獨用來從水中除去鉛、汞、砷等有害重金屬以達到滿足飲用水的要求。以除砷為例,美國《水工業》雜志1994年第4期報導,當進水含砷量為5mg/l,凱得菲(KDF)過濾處理後水中含砷量為0.01mg/l,去除率達99.7%。在應用凱得菲(KDF)除砷時,毋須投加葯劑,所需設備也較簡單,僅需配備一台凱得菲(KDF)過濾器,處理過程也十分迅速,其過濾速度是一般採用石英砂的機械過濾器的三倍,因而設備佔地面積也較小。
三、凱得菲(KDF)的其他優點
凱得菲(KDF)處理介質的高壽命
所有的水處理介質都具有一個有效期。硅砂(SiO2)無疑是壽命最長的過濾介質,其次就是使用凱得菲(KDF)處理介質。有兩種情況會降低凱得菲(KDF)的使用壽命,每一種都有很長的時間。第一種是水中余氯的含量比鋅的溶解量要大得多時,余氯濃度為0.55ppm的市政自來水通過凱得菲(KDF)僅產生0.25ppm的鋅,除去10ppm的氯,其鋅的含量也不會超標。第二種是凱得菲(KDF)的物理降解,如腐蝕、磨擦或消耗,但是物理作用對凱得菲(KDF)使用壽命影響很小,據保守估計使用壽命在10年以上。
提供高質量家庭用水
天然無毒的高純銅鋅合金凱得菲(KDF)減少了飲用水與其它家庭用水中的細菌、重金屬、氯及其它有害成份,使用戶看不到氯的影響,如片狀皮膚乾燥、頭發粗糙、浴缸蓬頭中的青苔、綠藻的減少,從而得到口感更好,雜味更少的水質。
四、 總結
KDF已經在國外水處理行業中得到普遍使用,但國內企業應用較少,我公司通過不斷的嘗試,使其成功的國產化,且已批量出口,凱得菲(KDF)在我公司自有產品中使用,有良好的使用效果,並通過了北京市防疫站的鑒定,從國內外用戶反饋來看,也達到了國外同類產品的水平。可以預見,隨著國內企業對凱得菲(KDF)的逐步認識,凱得菲(KDF)在國內水處理行業中必將得到更加廣泛的應用。
C. 凈水器使用的kdf濾芯有什麼作用
KDF濾芯屬於高科技的產物 主要是過濾水中的重金屬離子,余氯等.希望我的回答對你有幫助.
D. 凈水器使用的kdf濾芯有什麼作用
kdf是一種高純度的銅合金,能夠完美去除水中的重金屬與酸根離子,提高水的活化程度,更有利於人體對水的吸收,保護人體健康,促進人體新陳代謝。就是用這種材料製成了kdf濾芯。這種濾芯用在凈水器中是一種最好的配置。
E. 凈水器中,活性炭的作用是什麼
活性炭過濾器作用:
活性碳吸附過濾器缸體採用水力模擬長徑設計,並採用粒徑合理,比表面積大於 1000㎡/g 的高效活性碳,使其既有上層特效過濾又有下層高效吸附等功能,大大提高產水凈化程度和碳的使用壽命。
經活性碳吸附過濾器處理後水質余氯含量:≤0.1PPM。
對水體中異味、有機物、膠體、鐵及余氯等性能卓著.
對於降低水體的濁度、色度,凈化水質,減少對後續系統(反滲透、超濾、離子交換器)的污染等也有很好的作用。
過濾過程:
活性炭過濾器吸附器內的濾料,底部可裝填0.15~0.4米高的石英砂吸,作為支持層,石英砂的顆粒可採用20-40毫米,石英砂上可裝填1.0-1.5米顆粒狀的活性炭作為過濾層。裝填厚度一般為1000-2000mm。
活性炭過濾器在裝料之前,底部濾料石英砂應進行溶液的穩定性試驗,浸泡24小時後,符合以下要求:全固型物的增加量不超過20mg/L。耗氧量的增加不超過10mg/L。在鹼性介質中浸泡後,二氧化硅的增加不超過10mg/L。
活性炭過濾器石英砂沖洗干凈後裝入設備內應仔細清洗,水流應由上往下沖洗,臟水由下部排出,直至出水澄清,然後裝入顆粒性活性炭濾料,再進行清洗,水流由下而上沖洗,臟水由上部排出。
活性炭過濾器的作用主要是去除大分子有機物、鐵氧化物、余氯。這是因為有機物、余氯、鐵氧化物易使離子交換樹脂中毒,而余氯、陽離子表面活性劑等不但會使樹脂中毒,還會破壞膜結構,使反滲透膜失效。
注意事項:
1、泵入口的吸油粗濾器;
2、泵出口油路上的高壓濾油器;
3、系統回油路上的低壓濾油器;
4、安裝在系統以外的旁路過濾系統。
5、由於活性炭過濾器的活性炭吸附功能具有一定的飽和值,當達到飽和吸附容量時,活性炭濾池的吸附功能將大大降低,因此需要注意分析活性炭的吸附能力,及時更換活性炭或者通過高壓蒸汽進行消毒恢復。
值得注意的是,在使用活性炭的初期(或者更換過活性炭運行初期),少量的極細微的粉末活性炭有可能隨水流進入反滲透設備系統,而造成反滲透膜流道的污堵,引起操作壓力升高、產水量下降和系統的壓降上升,而且這種破壞作用很難用常規的清洗方法恢復。所以必須將活性炭沖洗干凈,去除細小粉末後才能將過濾水送至後續RO系統。
F. KDF凈水器的優點和缺點有哪些
建議不要採用這種濾芯的凈水器!
KDF是一種銅辛合金,它靠的是原電池的原理,祛除重金屬,用銅與其他重金屬進行化學置換,同時把鋅給置換出來,不好的KDF鋅含量高的話,對人體沒有好處。
KDF在凈水方面有很大功效,但在飲用水方面,最怕的就是造成銅、鋅等超標。KDF是銅鋅合金。凈水器一通水,濾芯中的水就無法排空,當KDF一直浸泡在水中,確實會導致銅鋅超標。長期使用KDF發生板結失效。也是常見的。
在國外,KDF主要用到工業水處理。普通的微濾,超濾沒有使用。例如純正進口的微濾凈水器上依然使用的是活性炭,而不會用KDF。只有引入中國的凈水器,因ACF(纖維活性炭)價格極高,所以才有KDF使用。
2013年3月,上海黃浦江松江段水域大量漂浮死豬。一時之間,上海市民紛紛質疑自來水水質安全,上海的吳小姐就是其中一員,吳小姐購買的開能凈水器使用後發現出水有絮狀物,於是將凈水器的出水送去檢測機構檢測,檢查報告甚是嚇人,報告顯示自來水鋅離子含量為0.403mg/L,但凈水器出水鋅離子含量卻為2.46mg/L,遠超過《生活飲用水衛生標准》中規定的鋅離子含量不得超於1mg/L的規定。幾份檢測報告中,鋅離子含量最高的達到22.1mg/L。原來吳小姐經過開能凈水器過濾後的水質比自來水還毒。這採用了KDF濾芯的凈水器簡直就是凈水器毒葯。
其實2008年5月23日,上海,國際水展展出的開能凈化水和自來水。2013年3月,開能的凈水器被爆出導致自來水「鋅超標」的問題,造成「鋅超標」的主要原因正是這些凈水器所採用的濾芯材料為KDF,俗稱「原子化高純銅鋅合金」。KDF利用化學原理,將水中的余氯、重金屬析出,但也容易造成鋅、銅元素超標。開能凈水器除了家用凈水機採用了KDF濾芯外,還有家商兩用終端凈水機」衛生許可批件已於2013年5月24日過期,但這款機器仍在銷售。
華中科技大學同濟醫學院公共衛生學院教授吳志剛接受《消費者報道》記者采訪時表示,造成出水水質鋅超標的原因有三種:源水鋅超標;水中重金屬含量較高;KDF存放時間太久,鋅已經氧化了。
"鋅、銅離子超標是KDF的致命弱點。"業內人士董良傑也贊同。據他解釋,KDF本來就是銅鋅合金,很容易導致鋅泄漏,導致鋅、銅離子超標,所以不能多用。
2013年3月,上海黃浦江松江段水域大量漂浮死豬。一時之間,上海市民紛紛質疑自來水水質安全,上海的吳小姐就是其中一員,吳小姐購買的開能凈水器使用後發現出水有絮狀物,於是將凈水器的出水送去檢測機構檢測,檢查報告甚是嚇人,報告顯示自來水鋅離子含量為0.403mg/L,但凈水器出水鋅離子含量卻為2.46mg/L,遠超過《生活飲用水衛生標准》中規定的鋅離子含量不得超於1mg/L的規定。幾份檢測報告中,鋅離子含量最高的達到22.1mg/L。原來吳小姐經過開能凈水器過濾後的水質比自來水還毒。這採用了KDF濾芯的凈水器簡直就是凈水器毒葯。
其實2008年5月23日,上海,國際水展展出的開能凈化水和自來水。2013年3月,開能的凈水器被爆出導致自來水「鋅超標」的問題,造成「鋅超標」的主要原因正是這些凈水器所採用的濾芯材料為KDF,俗稱「原子化高純銅鋅合金」。KDF利用化學原理,將水中的余氯、重金屬析出,但也容易造成鋅、銅元素超標。開能凈水器除了家用凈水機採用了KDF濾芯外,還有家商兩用終端凈水機」衛生許可批件已於2013年5月24日過期,但這款機器仍在銷售。
華中科技大學同濟醫學院公共衛生學院教授吳志剛接受《消費者報道》記者采訪時表示,造成出水水質鋅超標的原因有三種:源水鋅超標;水中重金屬含量較高;KDF存放時間太久,鋅已經氧化了。
"鋅、銅離子超標是KDF的致命弱點。"業內人士董良傑也贊同。據他解釋,KDF本來就是銅鋅合金,很容易導致鋅泄漏,導致鋅、銅離子超標,所以不能多用。
G. KDF是什麼 KDF是什麼材料啊它有什麼作用呢原理又是什麼
納米金屬簇凈水材料又稱納米KDF,英文名稱為Nano-metal
clusters
media/Nano-KDF/NMC,是凈易科技利用發明專利(ZL200610034167.5)生產的一種新型凈水材料,主要用於降低水中的余氯、有害重金屬離子等污染物的濃度。
物性參數
型號
NMC-I
NMC-II
NMC-III
NMC-IV
外觀
棕紅色顆粒
黑紫色小球
黑紫色小球
黑紫色顆粒
粒度
0.5~1.0mm
0.5~1.0mm
1.0~1.5mm
10~60目
堆密度
g/ml
0.9~1.0
0.8~0.9
0.8~0.9
0.6~0.9
孔徑
<10nm
<10nm
<10nm
<10nm
比表面積m2/g
90~120
100~150
20~60
200~300
用途
(1)用於飲用水的深度凈化,降低水中余氯、重金屬離子、有害離子和消毒副產物、有機微污染物的濃度。有良好的抑菌性能。
(2)可單獨用於家用凈水器中,也可和活性炭混合使用,提高活性炭的使用壽命,有效控制活性炭使用過程細菌的滋生速度。
(3)用作超濾膜、反滲透膜的前置濾芯,可有效延長超濾膜、反滲透膜的使用壽命,提高其穩定性。
使用參考指標
(1)PH范圍:6-9
(2)使用溫度:
5℃-95℃
(3)建議濾料層高度:一般重力滲漏式凈水器
≥10mm,家用凈水器
≥100mm(隨濾料規格、水流速、進水水質、期望去除率和凈水量不同而不同。)
(4)使用壽命:100~500L/g
(5)余氯去除率:50%-95%(隨濾料用量、水流速、進水余氯濃度、進水水質和使用時間不同而不同)
(6)水質要求:市政自來水
使用方法
(1)根據所需凈化的水的水質和水流速度將一定量的納米金屬簇凈水材料裝入濾芯中,為防止水流將濾料顆粒帶走,請在濾芯兩端加裝合適孔徑的格網。
(2)將裝填濾料後的濾芯裝入凈水裝置中,打開進水開關,使需凈化的水以一定流速流過濾料。
最初流出的水混濁,是多孔材料中的空氣排出和顆粒表面的一些細粉脫落所致,屬正常現象。
(3)長期使用後水流速降低、壓降增加是由於水中污染物在凈水材料表面和孔道吸附積聚所致,建議定時反沖。
使用注意事項
(1)從未使用的納米金屬簇凈水材料第一次與水接觸時有放熱現象,濾料用量多、水流速小時,開始出水溫熱為正常現象,很快出水水溫就會恢復正常。
(2)納米金屬簇除余氯、重金屬離子等凈水效果與濾料用量、水流速和裝填方法有關。
(3)如果有反沖設計,濾料在濾芯中不裝滿,建議裝填體積≤2/3濾芯體積.
儲存和運輸事項
(1)濾料密封乾燥保存
(2)觸摸濾料前,請將手擦乾。不要用濕手觸摸濾料
H. 凈水器都是什麼芯,有什麼作用
0.9 um精密陶瓷濾芯,以最先進的納米陶瓷技術,在超過1000 C高溫下製成中空多孔具滲透性的 精密陶瓷濾芯。此項設計主要是讓水流往濾芯內部,可有效去除泥漿,微粒及 病原菌等。(10000升),陽離子樹脂濾芯,陽離子樹脂濾芯不僅可以將水中的鈣、鎂等俗稱的硬水交換成軟化水,最 重要的是能隔離重金屬、輻射物質及化學殘余物。(12000升)KDF+活性炭濾芯可去除96%余氯,有效的去除多種重金屬離子及強氧化物,抑制真菌、污 垢、 水藻的滋生。(10000升)。生化陶瓷濾芯。(中華麥飯石+木魚石+納米活力子+負電位能量+高強磁力+ 無紡布+無毒海綿)能放射遠紅外線至水中,將水分解成水分子集團並改變水面張力,經過生 化陶瓷球所產生的活水將更容易被人體吸收,促進新陳代謝,增強活力,並改 善體內循環體系,增進免疫系統功能。(有效期限:2年)。高效椰殼活性炭濾芯,高效椰殼活性炭的的吸附功能高效清除水中殘留的農葯、化學及有機污染 物,去除氯、異色、異味,能調適水的口感,使水更甘甜可口,同時殺死、抑 制細菌及微生物的繁殖。(12000升)。燒結活性炭濾芯。能清除水中有害的致癌物質、工業污染物、毒素和其他有害物質,吸附雜質和清除殘余物質,如:甲氯、異味等。(12000升)。0.2um精密陶瓷濾芯。以最先進的納米陶瓷技術製成,進一步確保水質微生物處於安全狀態。納 米微粒具有非常大的相關表面結構,可增加它們與細菌或真菌的接觸面, 進而更能大大提升其殺菌及抑制真菌效能。(10000升)。
I. KDF濾芯的作用機理
KDF處理水的原理是利用氧化還原反應,KDF與水中氧化性有害物質進行電子交換,把許多有害物質變為無害物質。
3.1 使用壽命長,可重復循環使用(詳見4、5類介紹)
3.2 減少礦物結垢
KDF處理介質對碳酸鈣垢的作用有二個方面。
一方面,根據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;KDF55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,由於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產生沉澱,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,研究發現,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碳酸鈣的結晶。採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KDF處理的水中產生的硬垢是一些相對大的、具有規則形態的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶,這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網狀結構,是玻璃石灰石垢。經過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,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,這些成分不會粘附於金屬、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理過濾方法將它們除去。
3.3 減少懸浮固體
KDF55處理介質的顆粒平均尺寸大約為60目,最小的顆粒約115目,也能起到物理過濾去除懸浮物質的作用,通常KDF55過濾介質能夠有效地去除直徑小至50μm的顆粒。
由鋼鐵材料製成的輸水管件腐蝕時,鐵氧化形成FeO膠體,FeO與KDF接觸,也可以發生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉澱在KDF表面,可用反沖洗方法將它們去除,化學反應式如下:
2Cu+FeO Cu2O+Fe
4Fe+3O2 2Fe2O3
3.4 去除氧化劑(余氯)
KDF55能去除水中的氧化劑,例如余氯。該作用是通過電化學氧化還原反應完成的。氧化還原反應的發生是因為KDF55是由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。在陰極發生還原反應,陽極發生氧化反應。鋅陽極在反應中失去了電子,鋅離子成為犧牲者進入溶液,銅陰極上發生游離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,水和余氯成為最後的電子接受者,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KDF55接觸後也能進行氧化還原反應。
3.5 抑制微生物的繁殖
美國環境保護署將KDF55處理介質作為一種微生物抑制劑,說明該處理介質能起到抑制微生物繁殖的作用,但不能完全殺滅微生物種群。KDF55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,KDF55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。
3.5.1 氧化還原電位的變化
水通過KDF55處理介質時,其氧化還原電位從+200mV變化到-500 mV,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對細菌的抑製作用主要發生於KDF-水接觸面上,所以僅靠氧化還原電位的變化並不能完全控制微生物。
3.5.2 氫氧根離子和過氧化氫
美國印第安納州南本德聖母大學在研究KDF處理介質降低水中鐵離子濃度時發現,在KDF將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產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,但對氫氧根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。
3.5.3 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製作用,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,KDF55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食物的能力,細菌種群的食物和能量來源是依靠藻類群落,藻類的減少將顯著影響細菌的生長。
3.6 重金屬的去除
KDF處理介質可以去除水中的重金屬離子,如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他許多可溶性重金屬離子,它們的去除是通過電化學氧化還原反應和催化作用完成的。
KDF55去除重金屬離子的機理如下:金屬離子鍍覆於KDF處理介質的表面或進入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,並鍍覆於KDF介質的表面; X射線衍射研究發現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+Pb(NO3)2 Zn/Cu/Pb + Zn(NO3)2
Zn/Cu/Zn+HgCl2 Zn/Cu/Hg+ ZnCl2
金屬離子在水的pH升高時水解形成金屬氫氧化物沉澱,也能去除金屬離子。
3.7 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膜表面,KDF55過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶於水,可在KDF55介質反沖洗時去除,化學反應式如下:
Cu/Zn+H2S Cu/Zn+CuS+H2
2H2+O2 2H2O
J. KDF濾料有什麼樣的功能,可以用在哪些地方
kdf濾料主要去除余氯、重金屬、抑制病菌、殺菌滅藻、阻垢等功能
適用於處理過的市政自來水。包括居民(家用)、商業、學校、公用事業及輕工業、建築工地和工廠等使用自來水的場所,其用水流量在3~324加侖/分鍾(11~1226
L/min)范圍內。
四川潔明優價供應美國進口kdf濾料,國產凱德菲kdf濾料
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