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为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料

2019-09-11 15:44阅读：

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　　KDF55 是一种高纯度的铜锌合金,因其昂贵，又被称“水黄金”,它是利用铜和锌在水中的氧化还原反应，或者说是一种电化学反应，来去除水中的重金属（如铅、汞、铜、铁等）、氯、硫化氢。由于它在水中会产生电解质的环境，使细菌不能增长，KDF55作为净水器中使用的滤料，起到抑制细菌，去除重金属，防止硬垢的作用。KDF-55被作为美国Pelican湃能净水设备中的主滤料。
为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料
KDF55的六大功能：
1、去除氧化剂（余氯）
　　KDF具有强大的还原能力，能去除水中的各种强氧化剂，对余氯特别有效。是由铜、锌二种不同的金属组成的，与水接触时，合金中电位正的铜成为阴极，而电位负的锌是阳极，构成原电池。锌阳极在反应中失去了电子，生成锌离子进入溶液，铜阴极上发生游离氯的还原反应，而不会发生金属铜的溶解，水和余氯成为最后的电子接受者，同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子总反应式如下：
　　Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-
　　水中其他的氧化剂，如臭氧、溴、碘等与接触后也能发生类似的氧化还原反应。
为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料
2、去除重金属
　　处理介质可以去除水中的多种重金属离子，如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子，它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。去除重金属离子的机理如下：金属离子吸附于处理介质的表面并与中的锌发生置换反应，生成的金属或吸附在表面，或进入晶格中，从而使有毒重金属污染物结合在上。例如，水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子，并吸附于介质的表面,汞离子与也发生类似的反应，X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜－汞合金。处理重金属离子的化学反应式如下：
　　Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+
　　Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+
　　金属离子在水的PH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀，也能去除金属离子。
为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料
3、去除硫化氢
　　在应用膜法进行水处理时，如果选用地下水作水源，水中可能存在硫化氢，硫化氢如被氧化成硫磺就会污染滤膜表面，过滤介质有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，可在介质反冲洗时去除，化学反应式如下：
　　Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2
　　2H2 +02 →2H20
为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料
4、阻挡悬浮固体
　　处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目，最小的颗粒约110目，也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用，通常过滤介质能够有效地去除直径小于至50μm的颗粒。
　　由钢铁材料制成的输水管件腐蚀时，铁氧化形成FeO胶体，FeO与接触，也可以发生氧化还原反应，FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在表面，可用反冲洗方法将它们去除，化学反应式如下：
　　Zn + FeO ＝ ZnO + Fe
　　2Fe + 3O2＝2Fe2O3
5、阻止矿物结垢
　　处理介质对碳酸钙垢的作用有两上方面。
　　一方面，根据PH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系，当二氧化碳从溶液中除去时，PH值升高，因而使碳酸钙的溶解度降低。通过电化学反应也使水的PH值升高，降低碳酸钙的溶解度，结果使碳酸钙垢容易析出。
　　另一方面，由于处理介质中锌离子的溶出，水中的锌离子含量有所增加，水中锌离子的存在能改变垢的晶体生长机理，使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀，在容器的器壁上形成软垢，而不是结晶为方解石型的硬垢。曾有人研究过水中杂质存在对方解石结晶生长的影响，研究发现，即使锌离子的浓度很低时，也能阻止方解石结晶的形成。
　　通过试验可以进一步证明，处理介质防止矿物硬垢的形成和积累，主要是阻止方解石形态碳酸钙的结晶。采用扫描电子显微镜和X射线衍射
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6、抑制微生物的繁殖
抑制微生物的繁殖从三个方面来实现，、氧化还原电位的变化，能破坏细菌的细胞，从而控制微生物的生长。、氢氧根离子和过氧化氢可以抑制那些对氢氧化根离子和过氧化氢敏感的微生物。、锌离子能阻止酶的合成，影响有机体的正常生长，达到抑制微生物繁殖的目的。另外，锌离子从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力，细菌种群的食物和能量来源是依靠藻类群落，藻类的减少将显著影响细菌的生长.kdf55是净水器滤料的重要组成部分。
为什么KDF55被作为美国Pelican湃能净水设备主要滤料
KDF处理水时的电化学反应机理
KDF是高纯度的铜、锌合金材料；通过电化学氧化—还原原理进行水处理。可以清除水中高达99%的氯和水溶铅、汞、镍、铬与其它可溶解金属。对遏制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生成效卓著。用于预处理、主处理等多个环节。主要作用：
１、去除氧化剂（余氯）。例如余氯、臭氧、碘等，该作用是通过电化学氧化—还原反应完成的。
 Zn+HClO+H2O→Zn+Cl+H+2OH
通过置换去除重金属。例如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其它许多可溶性重金属离子。
 Zn/Cu/Zn+Pb(NO3)2→Zn/Cu/Pb+Zn(NO3)2
 Zn/Cu/Zn+HgCl2→Zn/Cu/Hg+ ZnCl2
金属离子所在水的PH值升高时水解形成金属氢氧化物沉淀，也能去除金属离子。
２、去除硫化氢。地下水中存在硫化氢，若被氧化成硫磺会污染管网，KDF过滤介质有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，在反冲洗时去除。
 Cu+H2S→CuS+H2↑减少悬浮固体。
KDF处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目，最小的颗粒约110目。在输水管件腐蚀时，铁氧化形成FeO胶体，FeO与KDF接触，可发生氧化还原反应，FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在KDF表面，反冲洗时将它们去除。
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