了解水處理過程序的化學原理

❶ 水處理設備多數都用KDF去除重金屬，原理是氧化還原，這個是化學反應，對人身體有害嗎

近年來，世界范圍的環境污染，及飲水對人體健康所帶來的影響，通過各種媒體宣傳及人們的切身體驗，已經逐漸被人們所認識，飲水的質量已經成為一種社會問題而日益受到關注。新技術、新材料以及各式各樣的凈水機、凈水器正逐步走進千家萬戶，經濟而有效的水處理設備成為人們共同追求的目標，人們希望飲用一種去毒除害、保留有益、恢復水的自然品質的健康的飲用水。在這樣的背景下，銅鋅合金濾料KDF作為一種去除水中氯氣、重金屬、抑制細菌及藻類繁殖的高效濾材被廣泛地應用在凈水設備當中。目前在國內許多凈水器、濾水器中均可見到KDF的應用。
銅鋅合金濾料KDF被廣泛應用的原因，在於它即是一種比較強的還原劑，可以去除水中的氯氣，同時銅鋅兩種金屬所構成的微電池可以同時去除多種重金屬離子且能夠抑制細菌藻類的繁殖。這種多重作用是其它單一濾料所不能實現的,尤其是KDF在去除有毒有害重金屬方面是更勝一籌。然而，KDF濾料雖然經過了幾年的推廣，但其應用卻主要憑經驗和感覺。應該指出的是任何一種水處理手段及濾料都不是萬能的，使用及最終獲得的結果都是有條件的，希望他取代其他方式也是不科學。只有充分掌握了解了KDF的結構與性質，在滿足一定條件下來獲得最佳使用效果，否則有時也會事與願違。理論電化學為KDF的研究提供了堅實的理論基礎，加上實踐經驗的積累，KFD、KDF反應裝置及KDF的其他形態的開發應用擴大了其使用范圍，KDF氧化還原水處理手段也會逐漸形成單一的完善的水處理單元操作。因此，應該開展從KDF微觀結構與性質、生產製造、實際應用的定量數學模型的建立、氧化還原反應裝置的開發等方面的研究，理論研究與實際應用能以全新體系的形式實施。在此我們提出提出一些問題供大家一起討論。
二.KDF的結構與性質
1.銅鋅合金濾料KDF的製造
KDF是銅鋅合金濾料的商品名，是銅鋅合金通過特定工藝加工製造的。
眾所周知，在我國冶煉及應用銅己有數千年的歷史。銅鋅合金俗稱黃銅，它具有許多優異的特性和奇妙的功能，在漫長的歷史進程中不但為人類社會的進步作出了不可磨滅的貢獻；而且隨著人類文明的發展不斷開發出新的用途。它既是一種古老的金屬，又是一種充滿生機和活力的現代工程材料。當前人類已經步入了豐富多彩的新紀元，KDF濾料在環保水處理方面的應用也為銅鋅合金拓展了新的領域。
KDF濾料可以採用不同的方法製作，目前工業化製作的方法，主要是採用水霧化法製作。其製作的原理是，選用高純度的銅、鋅兩種金屬在熔爐中熔化，經中間包過渡，注入到霧化區霧化。為了控制金屬流的大小，在中間包的底部裝入特製的限流漏嘴。進入霧化區的融熔金屬液在漏嘴的控制下，呈穩定的液流柱垂直落下。在霧化區，來自噴嘴的高速水流從不同的方向沖擊金屬液流，將液流擊成碎塊，分散成為銅鋅合金顆粒。單位體積的金屬的表面積增大了千萬倍，形成大量的肌膚微電池。
工藝流程如下：
選用優質銅鋅原料--中頻感應爐內熔化--成份調整--脫氧除渣--霧化制粉--質量檢測--篩分--包裝入庫
在我國有著非常豐富的銅鋅資源及成熟的冶煉技術，加快KDF國產化進程必然會擴大KDF的應用領域，還會大大地降低環保水處理企業的生產成本。
2.KDF的結構與微電池原理
KDF是銅鋅合金，在微觀上組成了無數個微電池，其原理我們可以用宏觀的丹尼爾電池來解釋，我們知道不同的金屬具有不同的電極電位，如表6-1：
當把兩種電極電位不同的金屬銅和鋅用導線連接起來放入水溶液中後，則構成了一個電化學體系，電極電位較低的也就是比較活潑的金屬鋅的電子會通過導線流到電極電位較高的也就是比較不活潑的金屬銅上，鋅極板上聚集了過多的正電荷，銅極上聚集了過多的負電荷，在水中銅鋅兩個極板之間形成了電場，水中離子開始產生定向遷移，如下圖：
按照金屬活動順序，即金屬電極電位，所有比鋅電極電位高的重金屬離子都可以在陰極（銅極板）上放電還原，鍍在銅極上從而脫離水溶液，而在陽極上只有鋅放電成為鋅離子進入水中，因此，總反應為：Pb2+(水中)+Zn====Pb(Cu)+Zn2+（水中）從上面的例子可以看出，構成電化學體系的條件：一是要有兩種金屬，二是兩種金屬要用導線連接起來，三是將其置於水溶液中。那麼，將銅鋅合金製成顆粒即KDF濾料用來處理水時，會是一種什麼情況，我們來看下圖，這里是KDF合金濾料的微觀結構示意圖：
從圖中可以清楚地看到，KDF合金濾料在水中具備了構成電化學體系的條件，形成了無數個微電池，也就具備了發生電化學反應的條件。依據電化學反應可以起到凈化水質的作用。
如果我們稱取1摩爾的KDF55也就是129克的KDF55，則其中在理論上可以構成0.5X6.023X1023個微電池，可見微電池的數量是十分龐大的。但這里需要特別指出的是，能夠發生電化學反應的即用於凈化水質的是處在顆粒表面上的微電池，我們稱之為「肌膚微電池」。肌膚微電池僅僅是整個微電池中的一小部分，而恰恰是這一小部分肌膚微電池是我們計算、設計合金濾料反應器的依據。處在合金濾料顆粒內部的微電池自始至終都沒有參與任何反應。
3.KDF作用及機理
(1)去除余氯
KDF去除余氯是通過化學氧化還原反應完成的，因為氯是比較強的氧化劑，鋅是比較強的還原劑，當流動的水中的氯氣與KDF中的金屬鋅發生有效碰撞時，即發生如下反應：Zn+Cl2====Zn2++2Cl –其最終結果是，將有毒有害的氯氣轉化成無毒的氯離子，增加了水中鋅離子的含量。
(2)去除重金屬KDF去除有毒有害的重金屬是通過肌膚微電池電化學反應進行的。當水中含有有毒有害的重金屬離子M + 時，重金屬離子M + 會定向地向著銅陽極遷移，並且按照電極電位的大小順序先後放電變成金屬原子而鍍在銅極上，使得有毒有害重金屬離子從水脫離出來，達到凈化水質的目的。
三.影響KDF處理效果因素
1. 銅鋅合金濾料KDF是依據化學反應去除水中氯氣，依據電化學反應去除有毒有害的重金屬，其發生反應的前提是反應物之間要先進行有效的碰撞，因此，凡是阻礙這一過程發生的因素均會影響KDF的水處理效果。
2. 表面覆蓋
表面覆蓋是指銅鋅合金濾料KDF的表面被懸浮物、膠體等雜質所包裹，阻擋了氯分子和重金屬離子向銅極板上擴散和傳質，降低了有效碰撞的幾率，造成大量氯分子和重金屬離子的泄漏，影響了水質凈化效果。
這種情況大多發生在進水水質不好或KDF濾器前不設預處理的情況下，一旦KDF受到污染，即使啟動反沖洗功能破除表面覆蓋層的效果也不大。在實際應用中如果進水水質不良時，應在KDF前設置預處理設備，避免KDF受到污染而降低使用效果。
a. 孔隙度及有效碰撞KDF的凈化作用基於微觀的化學反應及電化學反應，前提是污染物與KDF的有效碰撞。因此，合理的濾床高度、壓頭損失允許的顆粒粒度、有效的過濾面積等都是非常重要的。在實際應用中是選擇開放式KDF反應器，還是選擇拋棄式KDF濾芯，或是選擇具有活化功能的KDF過濾器，要根據具體水質凈化工況來決定。
b. 極性有機物存在
KDF的表面是帶有不同電荷的活化表面，水中含有的極性有機污染物會吸附在合金濾料表面形成保護膜，同樣地阻擋了氯分子和重金屬離子向銅極板上擴散和傳質，使KDF的作用下降。因此，去除有機污染物是提高KDF凈化效果的重要手段。
c. 電極極化
3. 目前KDF在使用中普遍存在問題
a. 實際投加量太少
目前由於進口的KDF價格昂貴，加上在使用上缺少理論指導，許多廠家在凈水機中的投加KDF的量非常少，按照其凈化工況很難達到照其說明書介紹的作用。
b. 標注的使用壽命過長許多凈水機的技術文件中給出的KDF使用壽命過長，在凈水機的實際使用當中KDF過早失效，水質惡化，投訴時有發生。
c. 進水太臟表面覆蓋嚴重
由於進水水質惡劣，沒有預處理措施，造成懸浮物、膠體、大分子有機物覆蓋於KDF表面，KDF只是起到一般顆粒濾料的作用，而造成氯氣、重金屬離子泄漏，嚴重影響了凈水機的出水效果。
d. 進水不規范出水有問題
KDF在飲用水中使用時，由於沒有對進水提出嚴格的規范，忽略了在凈化水的同時向水中釋放鋅離子的傾向，而且凈化與釋放具有正相關性，當重金屬污染嚴重或氯氣投放量大時，有時出水會泛白，影響水的表觀效果。

❷ 除水垢的原理是什麼

含有鈣(Ca)鎂(Mg)鹽類等礦物質的水叫做「硬水」。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自來水是河水、湖水或者井水經過沉降，除去泥沙，消毒殺菌後得到的，也是硬水。剛下的雨雪，水裡不含礦物質，是「軟水」。水燒開後，一部分水蒸發了，本來不好溶解的硫酸鈣(CaSO4,石膏就是含結晶水的硫酸鈣）沉澱下來。原來溶解的碳酸氫鈣(Ca(HCO3)2）和碳酸氫鎂（Mg(HCO3)2)，在沸騰的水裡分解，放出二氧化碳(CO2)，變成難溶解的碳酸鈣(CaCO3)和氫氧化鎂（Mg(OH)2)也沉澱下來。這就是水垢的來歷。 用硬水洗衣服的時候，水裡的鈣鎂離子和肥皂結合，生成了脂肪酸鈣和脂肪酸鎂的絮狀沉澱，這就是「豆腐渣」的來歷。在硬水裡洗衣服，浪費肥皂。水壺里長了水垢，不容易傳熱，浪費燃料。這些對於一個家庭來說，浪費還不算嚴重。對於工廠來說，問題就大啦。工廠供暖供汽用的大鍋爐，有的每小時要送出好幾噸蒸汽，相當於燒干幾噸水。據試驗，一噸河水裡大約有1．6公斤礦物質；而一噸井水裡的礦物質高達30公斤左右。一天輸送幾十噸蒸汽，硬水在鍋爐內壁沉積出的水垢數量，又該多麼驚人！大鍋爐里結了水垢，好比鍋爐壁的鋼板和水之間築起一座隔熱的石牆。鍋爐鋼板挨不著水，爐膛的火一個勁地把鋼板燒得通紅。這時候，如果水垢出現裂縫，水立即滲漏到高溫的鋼板上，急劇蒸發，造成鍋爐內壓力猛增，就要發生爆炸。鍋爐爆炸的威力，不亞於一顆重磅炸彈！可見水垢的危害，決不能等閑視之！因此，在工廠里，往往在水裡加入適量的碳酸鈉（俗名蘇打），使水中的鈣鎂鹽類變成沉澱除去，水就變成了軟水。使硬水通過離子交換樹脂，也能除去其中的礦物質，得到軟水。家裡的水壺、暖水瓶里長了水垢，怎麼清除干凈呢？ 小心地將水壺燒到剛剛要干，立即浸到涼水裡。這一熱一冷，由於鋁和水垢熱脹冷縮的程度不同，水垢就會碎裂，從壺壁上籟籟落下。水垢的主要成分是碳酸鈣、氫氧化鎂，它們可以和酸起化學變化。根據這個道理，在水壺里倒些食醋（主要成分CH3COOH，有機酸-醋酸），在火上溫熱一下，只見水垢上放出密密麻麻的小氣泡，水垢便粉碎了。用稀鹽酸（HCl,一種強酸)也能除水垢。稀鹽酸「消化」碳酸鈣的能力比食醋強，不過，操作起來要十分小心，別讓鹽酸把手也腐蝕壞了。要知道，鹽酸和鋁(Al)很容易起反應。如果是搪瓷水壺，搪瓷又未脫落，用稀鹽酸除水垢當然好。暖水瓶里的水垢這樣除去，更沒問題了。

❸ 請教電廠化學水處理系統的主要設備及其工作原理

電廠水處理可以根據機組的裝機容量和水質要求區別。最多的可分為四內個重要處理過程。容江河中取水經過自然沉降或機械沉降、物理吸附等工藝進行初處理為第一步，主要設備有機械攪拌過濾器，機械懸浮過濾器，活性炭過濾器等。第二步為反滲透、超濾、海水淡化、正滲透等工藝進行降低離子含量、導電度等。第三步為離子交換處理，進一步降低水中的各種離子含量，水質達到純水指標，主要是陰陽離子交換器，混合離子交換器等。
第四步爐內增加混合離子交換器主要是針對爐內水質凈化。一般小機組可能沒有。

❹ 水處理設備的工作原理是什麼

本原理
:RO-反滲透預處理工藝主要為活性炭和精濾。滲透是一種自然現象：水通過半透膜，從低溶回質濃度一答側到高溶質濃度一側，直到溶劑化學百位達到平衡。平衡時，膜兩側壓力差等於滲透壓。這就是滲透效應（Osmosis）現象。反滲透是指如果在高濃度的一邊加壓，便能把以上提及的滲透效應停止並反轉，使水份從高濃度迫往低濃度的一邊，把水凈化。這種現象稱為反滲透（逆滲透），這種半透膜稱度為逆滲透膜。
特點:
能過濾掉水中的細菌、病毒、重金屬、農葯、有機物、礦物質和異色異味等，是一種純內水，無需加熱即可飲用。它所過濾出的水量的成本很低。生產的純水品質高、衛生指標理想。
反
滲透水處理設備是採用目前國際上較為先進的反滲透除鹽技術來制備
，是一種純物理過程的制備技術。反滲透純水機組具有能長期不間斷工作，自動化程度高，操作方便，出水水質長期穩定，無污染物排放，製取純水成本低廉等優點。
技術在國內醫葯容、生物、電子、化工、電廠、污水處理等領域得到了廣泛的運用。鐧懼害鍦板浘

❺ 污水處理的化學方法及原理

不溶態污染物的分離技術：
1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、氣浮；
4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
污染物的生物化學轉化技術：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等
2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法
污染物的化學轉化技術：
1、中和法：酸鹼中和
2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
溶解態污染物的物理化學分離技術：
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
根據常見污水處理方法分類
物理法：物理或機械的分離過程.過濾,沉澱,離心分離,上浮等
化學法：加入化學物質與污水中有害物質發生化學反應的轉化過程.中和,氧化,還原,分解,混凝,化學沉澱等
物理化學法：物理化學的分離過程.氣提,吹脫,吸附,萃取,離子交換,電解電滲析,反滲透等
生物法：微生物在污水中對有機物進行氧化,分解的新陳代謝過程.活性污泥,生物濾池,生物轉盤,氧化塘,厭氣消化等
根據常用處理廢水的化學方法分類
混凝
向膠狀渾濁液中投加電解質,凝聚水中膠狀物質,使之和水分開
混凝劑有硫酸鋁,明礬,聚合氯化鋁,硫酸亞鐵,三氯化鐵等
含油廢水,染色廢水,煤氣站廢水,洗毛廢水等
中和
酸鹼中和,pH達中性
石灰,石灰石,白雲石等中和酸性廢水,CO2中和鹼性廢水
硫酸廠廢水用石灰中和,印染廢水等
氧化還原
投加氧化(或還原)劑,將廢水中物質氧化(或還原)為無害物質
氧化劑有空氣(O2),漂白粉,氯氣,臭氧等
含酚,氰化物,硫鉻,汞廢水,印染,醫院廢水等
電解
在廢水中插入電極板,通電後,廢水中帶電離子變為中性原子
電源,電極板等
含鉻含氰(電鍍)廢水,毛紡廢水
萃取
將不溶於水的溶劑投入廢水中,使廢水中的溶質溶於此溶劑中,然後利用溶劑與水的相對密度差,將溶劑分離出來
萃取劑:醋酸丁酯,苯,N—503等設備有脈沖篩板塔,離心萃取機等
含酚廢水等
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等
吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理.
編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理.
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准.一級處理屬於二級處理的預處理.
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准.
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等.
整 個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者砂濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生

❻ 污水處理的原理

污水處理 為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求，並對其進行版凈化的過程。權
按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物
不同的污水處理方法不一樣，當然處理的原理野不一樣。
一般工業污水：加葯 絮凝 沉澱 過濾 消毒 就可以排放了，這個是基本的工藝程序，有時候也有人用電解法等
生活污水一般都是用活性污泥法較多（裡面又分很多類）：大致上就是靠污泥里的微生物來降解水中的有機物，從而降低COD，BOD ,TN,TP等！

其實你可以去網路搜一下污水處理，裡面介紹很詳細，野可以單獨搜一種方法，來了解污水處理。例如CASS工藝（就是我們廠用的工藝），氧化溝，SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法等，其實原理差不多，這個都是處理生活污水的工藝，可以了解下
工業污水 我個人懂的也不是太多，感覺就是加葯，有空自己了解下去

❼ 水處理設備工作原理

水處理設備工作原理：

RO-反滲透預處理工藝主要為活性炭和精濾。滲透是一種回自然現象：水通過答半透膜，從低溶質濃度一側到高溶質濃度一側，直到溶劑化學位達到平衡。平衡時，膜兩側壓力差等於滲透壓。這就是滲透效應(Osmosis)現象。

反滲透是指如果在高濃度的一邊加壓，便能把以上提及的滲透效應停止並反轉，使水份從高濃度迫往低濃度的一邊，把水凈化。這種現象稱為反滲透(逆滲透)，這種半透膜稱為逆滲透膜。

(7)了解水處理過程序的化學原理擴展閱讀：

設備特點

反滲透水處理設備能過濾掉水中的細菌、病毒、重金屬、農葯、有機物、礦物質和異色異味等，是一種純水，無需加熱即可飲用。它所過濾出的水量的成本很低。生產的純水品質高、衛生指標理想。

反滲透水處理設備是採用先進的反滲透除鹽技術來制備去離子水，是一種純物理過程的制備技術。反滲透純水機組具有能長期不間斷工作，自動化程度高，操作方便，出水水質長期穩定，無污染物排放，製取純水成本低廉等優點。反滲透膜技術在國內醫葯、生物、電子、化工、電廠、污水處理等領域得到了廣泛的運用。

❽ 一般水處理方法及原理有哪些

水處理」便是通過物理的、化學的手段，去除水中一些對生產、生活不需內要的物質的過程。

是為了適用容於特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。

由於社會生產、生活與水密切相關，因此，水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛，構成了一個龐大的產業應用。

常說的水處理包括：污水處理和飲用水處理兩種。經常用到的水處理葯劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺，活性炭及各種濾料等。
常用的水處理方法有：(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等，現在將這些處理法之原理及功能在此一一說明。

❾ 污水處理的物理化學方法的原理是什麼

物理原理來：通過物理作用自，分離、回收污水中呈懸浮狀態的污染物質，在處理過程中不改變污染物的化學性質。
化學原理：通過化學反應和傳質作用，來分離、回收污水中呈溶解、膠體狀態的污染物質，或將其轉化為無害物質。

❿ 水處理中，物理方法和化學法有什麼區分

物理法：是指經過物理變化的方法吧，比如用活性炭吸附，用網吸附固體物質
化學法：是經過化學變化，比如，污水中有酸，就用鹼來中和掉，再好象有溶於水的物質，就用另一物質與它進行反應，生成不溶物或無害物，例如 硫酸銅CuSo4，就可以用氫氧化鋇Ba(OH)2來反應，生成物都為不溶物，即達到了處理的效果。