KDF滤料水处理技术分析

纳滤膜、中空纤维纳滤膜、微孔滤膜

1 KDF滤料简介

KDF滤料是美国KDF水处理公司采用全新技术生产的水处理专用滤料。它经美国国家卫生协会及（FDA）美国食品检验局通过检验。KDF是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化-还原反应（Redox）进行水处理工作，在与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统，这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，在去除金属离子和化合物外，对抑制细菌、真菌、水藻的滋生效果卓著。

KDF滤料采用14项专利技术，以非常简单的过滤工艺，可同时去除水中绝大部分常见污染物，无须添加化学药剂降低处理成本。特别对一些同时要去除多种污染物的要求，更是其它现有技术所难以妣美，KDF滤料独特的功能和神奇的效果为水处理技术提供了一种**有效的手段。在水处理领域有着广泛应用前景。

2 KDF滤料的分类

KDF55是铜和锌各占50%的金黄色合金颗粒，通过电化学氧化-还原（电子转移）反应有效地减少或除去水中的氯和重金属，并抑制水中微生物的生长繁殖。KDF55又分成普通型、粗粒型和超细型三种，用于不同颗粒要求场合的各种水处理过程。而KDF85是铜占85%，锌占15%的黑褐色合金颗粒。KDF85由于铜的含量特别多，可专门用于处理水中二价的铁和硫化氢。

3 KDF滤料水处理功能与原理

控制氯及重金属，简单而言，氧化还原法反应为滤料及污染物之间的电子转换，而将污染物转换成无害物质。

3.1 去除余氯

KDF能去除水中的氧化剂，如余氯。该作用是通过电化学氧化还原反应完成的。在某些场合中，如游离的氯，通过这种化学反应可以变成有益的物质，**去除水中的氯及三卤甲烷等副产品、硫化氢及其他有害气体，然后通过下一层过滤。

Zn + HOCl + H2O + 2e → Zn2 + Cl + H + 2OH

3.2 去除重金属

KDF滤料可以去除高达99%的无机水溶性重金属，如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子。通过电化学氧化还原反应和催化作用，沉淀在滤料表面，从而有效地从水中去除。

Zn/Cu/Zn + Pb(NO3)2 →Zn/Cu/Pb + Zn(NO3)2
Zn/Cu/Zn + HgCl2 → Zn/Cu/Hg + ZnCl2

3.3 抑制细菌

KDF滤料可以抑制细菌，水藻和真菌在活性炭滤床，滤芯上的滋生。从而有效地防止这些微生物对活性炭，RO膜，离子交换树脂的污染。KFD滤料还可以控制冷却塔及空调系统中的结垢，水藻，细菌生长。从而替代高成本的化学处理法并保护了环境。

由氧化还原反应而产生的电解质环境对某些微生物而言是致命的，反应还产生氢氧基和过氧化氢（H2O2），它们会降低其他某些微生物的活性。其次，KDF处理介质中释放出来的锌对微生物有明显的控制作用，锌能阻止酶的合成，从而影响有机体的正常生长，达到抑制微生物繁殖的目的，另外KDF介质通过阻止叶绿素合成而控制藻类生长，锌离子的存在从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力，这将显著影响细菌的生长。

3.4 减少悬浮固体

KDF处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目，**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KDF过滤介质能够有效地去除直径小至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KDF接触，也可以发生氧化还原反应，FeO**终形成Fe2O3固体沉淀在KDF表面，可用反冲洗方法将它们去除。

2Cu + FeO → Cu2O + Fe4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

3.5 防止结垢

由于它产生特殊的电解质环境抑制了细菌生长，能够减少水垢的生成，如在喷头、浴缸等地方，甚至可以改变水中的钙分子以阻止结垢。

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；KDF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KDF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。

4 KDF滤料的用途

不管是家庭净水产品、淋浴过滤器、商业用水处理、市政用水处理、反渗透膜，还是其他更高级的水处理设备，KDF滤料被广泛应用于净化水设备当中，用来去除水中的重金属离子。而一般家用中央净水器也使用KDF滤料，除了去除重金属离子外还能有效去除水中余氯，余氯在经过高温加热后会产生一种致癌物"三氯甲烷"，并且余氯对人体皮肤会造成损害，容易使皮肤发黄、干燥。中央净水设备中的KDF滤料能去除水中余氯，保证家庭用水健康。

纳滤膜、中空纤维纳滤膜、微孔滤膜