kdf濾料

KDF濾料被廣泛應(yīng)用于凈化水設(shè)備當(dāng)中，用來去除水中的重金屬離子。而一般家用中央凈水器也使用KDF濾料，除了去除重金屬離子外還能有效去除水中余氯，余氯在經(jīng)過高溫加熱后會產(chǎn)生一種致癌物"三氯甲烷"，并且余氯對人體皮膚會造成損害，容易使皮膚發(fā)黃、干燥。中央凈水設(shè)備中的KDF濾料能去除水中余氯，保證家庭用水健康。

適用范圍

本指南適用于氯氣處理過的市政自來水。包括居民(家用)、商業(yè)、學(xué)校、公用事業(yè)及輕工業(yè)、建筑工地和工廠等使用自來水的場所，其用水流量在3~324加侖/分鐘(11~1226 L/min)范圍內(nèi)。(其他的KDF處理介質(zhì)和使用手冊函索即寄)

什么是KDF55處理介質(zhì)

KDF水處理介質(zhì)是一種獨(dú)一無二的、新穎的，符合環(huán)保要求的水處理介質(zhì)。是較為理想的水處理方法。KDF55處理介質(zhì)為高純銅/鋅合金，通過電化學(xué)氧化-還原(電子轉(zhuǎn)移)反應(yīng)有效地減少或除去水中的氯和重金屬，并抑制水中微生物的生長繁殖。

KDF55處理介質(zhì)滿足美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)，聯(lián)邦藥物管理局(FDA)、水質(zhì)協(xié)會(WQA)和國家衛(wèi)生基金會(NSF)關(guān)于飲用水中最高鋅和銅含量的標(biāo)準(zhǔn)的要求，如KDF處理介質(zhì)能去除水中濃度為10ppm的氯，但仍能滿足EPA關(guān)于飲用水中最高允許含鋅量的規(guī)定。

KDF55處理介質(zhì)的作用及機(jī)理

KDF處理水的原理是利用氧化還原反應(yīng)，KDF與水中氧化性有害物質(zhì)進(jìn)行電子交換，把許多有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。

3.1 使用壽命長，可重復(fù)循環(huán)使用(詳見4、5類介紹)

3.2 減少礦物結(jié)垢

KDF處理介質(zhì)對碳酸鈣垢的作用有二個方面。

一方面，根據(jù)pH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關(guān)系，當(dāng)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(xué)反應(yīng)也使水的pH值升高，降低碳酸鈣的溶解度，結(jié)果使碳酸鈣垢容易析出。

另一方面，由于KDF處理介質(zhì)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(jī)理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結(jié)晶形態(tài)產(chǎn)生沉淀，在容器的器壁上形成軟垢，而不是結(jié)晶為方解石型的硬垢。曾有人研究過水中雜質(zhì)存在對方解石結(jié)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(jié)晶的形成。

通過試驗(yàn)可以進(jìn)一步證明，KDF處理介質(zhì)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(jié)晶。采用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進(jìn)行結(jié)晶學(xué)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(jié)晶，這些鹽類質(zhì)地堅(jiān)硬、溶解度低、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是玻璃石灰石垢。經(jīng)過KDF處理介質(zhì)的水中結(jié)成的垢，從根本上改變了碳酸鈣(鎂)結(jié)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(jiān)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。

3.3 減少懸浮固體

KDF55處理介質(zhì)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(zhì)的作用，通常KDF55過濾介質(zhì)能夠有效地去除直徑小至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，F(xiàn)eO與KDF接觸，也可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)eO最終形成Fe2O3固體沉淀在KDF表面，可用反沖洗方法將它們?nèi)コ?，化學(xué)反應(yīng)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(xué)氧化還原反應(yīng)完成的。氧化還原反應(yīng)的發(fā)生是因?yàn)镵DF55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(fù)的鋅是陽極。在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。鋅陽極在反應(yīng)中失去了電子，鋅離子成為犧牲者進(jìn)入溶液，銅陰極上發(fā)生游離氯的還原反應(yīng)，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(yīng)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接觸后也能進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。

3.5 抑制微生物的繁殖

美國環(huán)境保護(hù)署將KDF55處理介質(zhì)作為一種微生物抑制劑，說明該處理介質(zhì)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(zhì)不是通過一種機(jī)理、而是幾種機(jī)理控制微生物的生長繁殖，通過每一種的單獨(dú)作用或協(xié)同作用來達(dá)到抑制微生物的作用。主要機(jī)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(zhì)中鋅的溶出等。在一般情況下，KDF55處理介質(zhì)作為反滲透膜的預(yù)處理手段時，能夠抑制細(xì)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(zhì)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(xì)菌的細(xì)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(xì)菌，必須使細(xì)菌與KDF直接接觸，KDF對細(xì)菌的抑制作用主要發(fā)生于KDF-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。

3.5.2 氫氧根離子和過氧化氫

美國印第安納州南本德圣母大學(xué)在研究KDF處理介質(zhì)降低水中鐵離子濃度時發(fā)現(xiàn)，在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(yīng)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(yīng)比較小。

3.5.3 鋅離子對微生物的控制

KDF處理介質(zhì)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(jī)體的正常生長，達(dá)到抑制微生物繁殖的目的。

另外，KDF55介質(zhì)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(zhì)上降低了有機(jī)體從光合作用生產(chǎn)食物的能力，細(xì)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(xì)菌的生長。

3.6 重金屬的去除

KDF處理介質(zhì)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(xué)氧化還原反應(yīng)和催化作用完成的。

KDF55去除重金屬離子的機(jī)理如下:金屬離子鍍覆于KDF處理介質(zhì)的表面或進(jìn)入KDF晶格中，從而使有毒重金屬污染物結(jié)合在KDF上。例如，水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子，并鍍覆于KDF介質(zhì)的表面; 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(xué)反應(yīng)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淀，也能去除金屬離子。

3.7 去除硫化氫

在應(yīng)用膜法進(jìn)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(zhì)有去除硫化氫的功能，生成的硫化銅不溶于水，可在KDF55介質(zhì)反沖洗時去除，化學(xué)反應(yīng)式如下:

Cu/Zn+H2S Cu/Zn+CuS+H2

2H2+O2 2H2O

KDF55處理介質(zhì)的使用方法及壽命

4.1 使用反沖洗裝置

在大多數(shù)以電化學(xué)氧化還原過程為基礎(chǔ)的水中會形成少量的氧化物，隨之而產(chǎn)生的鈣/鎂沉淀物必須定時清除。選擇知名廠家生產(chǎn)的3步循環(huán)反沖控制閥、采用高流量反沖裝置，可以除去任何滯留在KDF表面的污物，反沖流速應(yīng)是正常使用流速的2倍。反沖洗時間為10分鐘，然后凈化漂洗3分鐘。每周至少進(jìn)行兩次反沖，如必要時可適當(dāng)增加，但每次反沖時間不宜超過10分鐘。反沖流速受反沖水溫、介質(zhì)的類型、顆粒尺寸、介質(zhì)密度等因素的影響。

KDF55處理介質(zhì)堆積密度為171磅/立方英尺(2.74g/cm3)。這樣高密度介質(zhì)反沖水流速要達(dá)到正常用水流速的2倍，需39gpm/平方英尺(2.65cm/s)的回流速率。如水溫比較低可采用稍低的反沖速度。溫度稍高的水用較高的水流速度反沖。如果由于泵及管子的尺寸限制使反沖水流速率達(dá)不到正常流速的2倍，應(yīng)使用2個KDF55反應(yīng)床，并使每一個反應(yīng)床都達(dá)到正常流速的1.5倍。依次類推，當(dāng)KDF反應(yīng)床足夠多時，反沖也可使用正常的水流速度來完成。(計(jì)算略)

推薦的操作條件(用3步循環(huán)反沖控制閥)

正常水流流速(10"床深) 15gpm/平方英尺(57升/分鐘)

反沖10分鐘 速率:正常水流流速的2倍

凈化/漂洗3分鐘 速率; 正常水流流速的2倍

介質(zhì)床擴(kuò)張 反沖:10~15%

無基板 20%

最小床深(6") 10英尺

pH范圍:飲用水 6.5~8.5

溶解性總固體流量 >150ppm(毫克/升)/分鐘

水溫(水流) 350-2120F

4.2 KDF55處理介質(zhì)的高壽命

所有的水處理介質(zhì)都具有一個有效期。硅砂(SiO2)無疑是壽命最長的過濾介質(zhì)，其次就是使用KDF55處理介質(zhì)。

有兩種情況會降低KDF55處理介質(zhì)的使用壽命，每一種都需很長時間。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KDF55僅產(chǎn)生0.25ppm的鋅，除去10ppm的氯，其鋅的含量也不會超標(biāo)。第二種是KDF55的物理降解，如腐蝕、磨擦或消耗，但是物理作用對KDF55使用壽命影響很小。根據(jù)保守的估計(jì)，KDF55處理介質(zhì)的使用壽命為10年。其主要依據(jù)如下:

* 經(jīng)過6年的實(shí)際應(yīng)用，由氯的減少量推算出消耗1/3立方英尺的KDF55這樣計(jì)算其壽命可達(dá)25年。

* 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用含10ppm氯的水進(jìn)行加速實(shí)驗(yàn)，使KDF55介質(zhì)完全消耗掉，推算KDF壽命可達(dá)26.5年。

* 1/3立方英尺的KDF55介質(zhì)用200萬加侖含0.5~1.2ppm氯的自來水處理兩年，推算出其壽命達(dá)23.4年。

* 一個五口之家(每人每天耗50加侖水)每天用250加侖自來水，含0.5ppm氯通過1/3立方英尺KDF55介質(zhì)推算出理論壽命為24.4年。

如何清洗已污染的KDF55介質(zhì)

用鹽酸可以清洗受污染的KDF55介質(zhì)。注意必須在通風(fēng)良好的地方使用鹽酸，切記禁止吸煙和明火，因?yàn)樘幚頃r產(chǎn)生的氫氣易爆。

清洗步驟為:將濃鹽酸溶解于水中制得稀酸液，使pH值不低于2.5，將稀酸液倒入KDF介質(zhì)床上，直至稀酸液浸過介質(zhì)床，然后持續(xù)進(jìn)行反沖約20分鐘。反沖直至流出清水，當(dāng)流出水的pH與進(jìn)水pH相同時即可。

本公司強(qiáng)烈推薦使用Quick Brite 公司生產(chǎn)的KDF55清潔劑。

用Quick Brite.清潔劑清洗KDF55介質(zhì)的方法:

1) 排出凈水器中的水;

2) 加入足夠量的強(qiáng)力Quick Brite 浸過KDF介質(zhì)(1加侖Quick Brite可清洗1/3立方英尺KDF55);

3) 浸泡至少10分鐘;

4) 攪拌溶液和介質(zhì);

5) 再浸泡5分鐘以上;

6) 將清洗劑排放進(jìn)下水道;

7) 用水反沖，漂洗干凈，沖洗水排入下水道;

8) 用新鮮水重復(fù)反沖、漂洗、排水、直至流出清水，pH值達(dá)到Quick Brite的值即可。

KDF55介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

介質(zhì)組成 原子化高純銅鋅合金

顏色 金黃

外觀狀態(tài) 顆粒

目數(shù)(U.S.Mesh) 10~100目

顆粒大小范圍 2.00~0.145mm

堆積密度 2.4~2.9克/立方厘米(171磅/立方英尺)

濁度 >20 NTU

味道 無

7.用KDF55處理介質(zhì)進(jìn)行高純水生產(chǎn)預(yù)處理簡介

用KDF55介質(zhì)進(jìn)行水的預(yù)處理是一種簡單、低耗的方法。對于微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性炭，KDF介質(zhì)能夠保護(hù)這些昂貴易損的水處理組件不受氯、微生物、結(jié)垢的影響。此外，KDF55介質(zhì)能去除高達(dá)98%的重金屬，如Pb 、Cd、 Ce、 Ag、 Ar、Al、 Se、 Cu、 Hg，另外，借助沉淀在KDF介質(zhì)上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)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(shí)。KDF55介質(zhì)與微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒活性炭相比，在提高水處理效率和持續(xù)保持高效方面具有更多的優(yōu)勢，消耗更低。

8.從廚房水龍頭到工業(yè)冷卻水處理中的應(yīng)用

KDF介質(zhì)可應(yīng)用于很多的水處理預(yù)處理及污水處理方面。以下為幾個例子:

8.1 國內(nèi)研究結(jié)果

北京工業(yè)大學(xué)呂亞文等對KDF的反滲透預(yù)處理系統(tǒng)中的可行性研究證明:

(1) KDF去除余氯的效果明顯

在實(shí)驗(yàn)條件下，出水完全能夠滿足反滲預(yù)處理對余氯含量的要求，甚至在濾速為96m/min的條件下，余氯的去除率仍在99%以上，對霉菌和酵母的去除率更高;除此以外還具有延時殺菌的效果。

(2) KDF對重金屬離子具有一定的去除作用

(3) KDF具有一定的阻垢效能

8.2 國外應(yīng)用情況

(1) 去除市政飲用水中的余氯

KDF處理介質(zhì)正日益被用來替代或與活性炭過濾器聯(lián)合使用，去除市政自來水中的余氯(可高達(dá)99%)，其主要特點(diǎn)是使用壽命長。進(jìn)行KDF介質(zhì)預(yù)處理可延長顆?；钚蕴康氖褂脡勖⒈Ｗo(hù)活性炭濾層(床)免受細(xì)菌污染。

同時KDF介質(zhì)可去除鉛及其他重金屬，去除率高達(dá)98%，重金屬的污染問題正日益引起衛(wèi)生部門的高度重視。

(2) 保護(hù)反滲透裝置

反滲透膜很容易受氯腐蝕。KDF介質(zhì)可代替活性炭處理以保護(hù)反滲透(RO)裝置免受氯氣、細(xì)菌污染。

活性炭過濾器也可有效地去除余氯，但是由于活性炭在高氯水中會很快吸附飽和，所以在操作時必須嚴(yán)格控制水中氯氣的濃度，而且活性炭過濾床容易孳生細(xì)菌。KDF處理介質(zhì)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(wěn)定、長期的保護(hù)。

美國美國現(xiàn)代中西部門診部實(shí)驗(yàn)室處理量為 355L/d的反滲透裝置，裝了KDF55過濾介質(zhì)預(yù)處理設(shè)備后，膜的使用壽命明顯延長。實(shí)驗(yàn)室的操作管理人員的報告表明:反滲透膜工作了整整八年，給美國病理學(xué)院提供了大量試劑用水，出水水質(zhì)一直保持在一級水平。

(3) 抑制冷卻水中細(xì)菌及藻類的繁殖、減少結(jié)垢

冷卻塔及水冷式熱交換器中的水常被加溫并曝于空氣--因而成為細(xì)菌、藻類繁殖的絕好溫床(例如Legionella(軍團(tuán)病)可得自冷卻塔)。傳統(tǒng)化學(xué)法通過投加藥劑控制冷卻塔中藻類及細(xì)菌生長，其費(fèi)用昂貴，后續(xù)污水處理成本也高。

KDF處理介質(zhì)處理冷卻水成本低，可有效控制藻類及細(xì)菌生長，不使用對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。另外，經(jīng)KDF介質(zhì)處理后的水可減少硬水垢的生成。

(4) KDF處理介質(zhì)與其它凈水系統(tǒng)

KDF介質(zhì)可以控制顆粒活性炭層或活性炭濾芯內(nèi)細(xì)菌、藻類的繁殖。當(dāng)活性炭與KDF處理介質(zhì)一起使用時，活性炭去除有機(jī)雜質(zhì)及余氯的能力增強(qiáng)。

KDF處理介質(zhì)也可以代替滲銀活性炭。因?yàn)殂y是有毒金屬，故滲銀活性炭必須在美國環(huán)境保護(hù)署注冊。KDF介質(zhì)則不必作為有毒的微生物抑制劑在美國環(huán)保署注冊。KDF處理介質(zhì)通過廢金屬回收(循環(huán))系統(tǒng)來達(dá)到自我循環(huán)，比滲銀活性炭成本低得多。

(5) KDF介質(zhì)也能有效地保護(hù)昂貴的離子交換器免受氯及微生物的污染。

注:

* KDF55獲中國衛(wèi)生部衛(wèi)生許可:進(jìn)口國衛(wèi)字(1998)JS0006號

* 制造公司:美國KDF FLUID TREATMENT，INC.

* 美國專利4642192，5122274;5135654。專利發(fā)明人Don Heskett

目前有兩種主要產(chǎn)品:KDF55，它是50%銅和50%鋅的合金;KDF85，它是85%的銅和15%鋅的合金。KDF作為過濾介質(zhì)的濾水器具有許多優(yōu)點(diǎn):使用壽命長;可以100%恢復(fù)過濾能力;可以去除水中的余氯;能有效地控制微生物的生長;阻止硬垢的積累等。

☆ 雙芯制水，雙重呵護(hù);

☆ KDF濾料;

☆ 國家專利，卓越品質(zhì);

☆ 濾芯可撤換，經(jīng)濟(jì)方便;

☆ 國家MA權(quán)威認(rèn)證;