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  • 1 # 行者說趣聞

    KDF是一種高純度的銅鋅合金,是美國DonHesKett博士在1984年發明的一種新型的水過濾介質。其淨水原理是利用氧化還原反應,KDF介質與汙染物進行電子交換,把許多汙染物質變成無害物質。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、汙垢、水藻的滋生效果卓著。被用於預處理、主處理與廢水處理裝置。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、汙垢,降低了總費用,減化系統維護。能有效去除水中氯、有機化合物、重金屬、防止致癌物質三滷甲烷的產生,產水安全、可直接生飲。

    KDF銅鋅合金濾料在淨水器水處理工藝中的作用有:

    (1)淨水機中KDF能去除強氧化劑(餘氯)

    KDF具有強大的還原能力,能去除水中的各種強氧化劑,對餘氯特別有效。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,銅陰極上發生遊離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,水和餘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。水中其他的氧化劑,如臭氧、溴、碘等與KDF接觸後也能發生類似的氧化還原反應。

    (2)淨水器中KDF能去除重金屬

    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,它們的去除是透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:金屬離子吸附於KDF處理介質的表面並與KDF中的鋅發生置換反應,生成的金屬或吸附在KDF表面,或進入KDF晶格中,從而使有毒重金屬汙染物結合在KDF上。例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,並吸附於KDF介質的表面,汞離子與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。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)淨水器中KDF能去除硫化氫

    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汙染濾膜表面,KDF過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶於水,可在KDF介質反衝洗時去除。

    (4)淨水器中KDF可以減少懸浮固體

    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,可用反衝洗方法將它們去除。

    (5)淨水器中KDF可以減少礦物質結垢

    KDF處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩個方面。

    ①一方面,根據PH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關係,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透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

    (6)淨水器中KDF能抑制微生物繁殖

    KDF處理介質不是透過一種機理、而是幾種機理控制微生物的生長繁殖,透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,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淨水器中KDF氧化還原電位的變化

    水透過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,各種型別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生於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淨水器中KDF氫氧根離子和過氧化氫

    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,在流出水中的殘餘效應比較小。

    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介質透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。

    KDF銅鋅合金濾料的使用壽命是除了二氧化矽之外最長的過濾介質。正是由於KDF的種種功能,因此被廣泛的應用在水處理裝置。

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