KDF电化学金属滤料的作用机理
KDF电化学金属滤料是高纯度的铜/锌合金颗粒，它通过微电化学氧化-还原反应（电子转移－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，随着电子的转移化学反应的进行，有害物质转化为无害成分，从而达到净水的目的。
KDF电化学金属滤料滤料利用微电化学氧化还原机理将水中有害的余氯转化为无害的氯离子，该材料可以清除水中高达99%的氯；作为催化剂将有害的可溶性重金属离子还原为原子，附着于滤料表面，通过反冲洗去除，水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物均可达到有效去除。同时这种微电作用还能使水中绝大多数的病菌难以承受电位变化而被杀死，因此对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。另外经过KDF电化学金属滤料过滤后的水，水中钙镁离子不再形成难溶的方解石晶体，而形成松软的规则结晶，不容易结垢。
一、KDF电化学金属滤料去除强氧化剂的作用机理
KDF电化学金属滤料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。
KDF电化学金属滤料是由铜、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、碘等与凯得菲电化学金属滤料接触后也能发生类似的氧化还原反应。
二、KDF电化学金属滤料去除重金属作用机理
KDF电化学金属滤料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、化学吸附反应来完成的。
KDF电化学金属滤料去除重金属离子的机理如下：金属离子吸附于KDF电化学金属滤料处理介质的表面并与KDF电化学金属滤料中的锌发生置换反应，生成的金属或吸附在KDF电化学金属滤料表面，或进入KDF电化学金属滤料晶格中，从而使有毒重金属污染物结合在KDF电化学金属滤料上。
例如，水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子，并吸附于KDF电化学金属滤料介质的表面,汞离子与KDF电化学金属滤料也发生类似的反应，X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜－汞合金。KDF电化学金属滤料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+
因此，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。
三、 KDF电化学金属滤料去除硫化氢作用机理
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，KDF电化学金属滤料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KDF电化学金属滤料介质反冲洗时去除，化学反应式如下：
Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2
2H2 +02 →2H20
四、KDF电化学金属滤料减少悬浮固体作用机理
KDF电化学金属滤料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KDF电化学金属滤料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KDF电化学金属滤料接触，也可以发生氧化还原反应，FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在KDF电化学金属滤料表面，可用反冲洗方法将它们去除，化学反应式如下：
Zn + FeO ＝ ZnO + Fe
4Fe + 3O2＝2Fe2O3
五、KDF电化学金属滤料减少矿物质结垢作用机理
KDF电化学金属滤料处理介质对碳酸钙垢的作用有以下两个方面。
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。KDF电化学金属滤料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电化学金属滤料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，KDF电化学金属滤料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射线衍射进行结晶学研究证明，未经KDF电化学金属滤料处理的水中产生的硬垢是一些相对大的、具有规则形态的针状钙盐和镁盐的结晶，这些盐类质地坚硬、溶解度低、具有网状结构，是玻璃石灰石垢，经过KDF电化学金属滤料处理介质的水中结成的垢，从根本上改变了碳酸钙（镁）结晶的形态，垢形相对变小，外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形，都是由不坚硬的粉状成分组成的，这些成分不会粘附于金属、塑料或陶瓷的表面，很容易用物理过滤方法将它们除去。
六、KDF电化学金属滤料抑制微生物繁殖作用机理
KDF电化学金属滤料处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖，通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括：氧化还原电位的变化，氢氧根离子和过氧化氢的形成，介质中锌的溶出等。在一般情况下，KDF电化学金属滤料处理介质作为反渗透膜的预处理手段时，能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖，从而防止了微生物对膜的破坏。
1、氧化还原电位的变化
水通过KDF电化学金属滤料处理介质时，其氧化还原电位从＋200mV变化到－500mV，在一般情况下，各种类型的微生物只能在特定的氧化还原电位下生长，电位的大幅度变化，能破坏细菌的细胞，从而控制了微生物的生长。但是，水的氧化还原电位变化很小，用KDF电化学金属滤料控制细菌，必须使细菌与KDF电化学金属滤料直接接触，KDF电化学金属滤料对细菌的抑制作用主要发生于KDF电化学金属滤料与水接触面上，所以仅靠氧化还原电位的变化并不能完全控制微生物。
2、氢氧根离子和过氧化氢
在KDF电化学金属滤料将二价铁氧化到三价铁的过程中会产生氢氧根离子和过氧化氢，这就可以抑制那些在低氧化电位时尚能存活，但对氢离子和过氧化氢敏感的微生物，但是氢氧根离子和过氧化氢的寿命短，只是在过滤过程中具有高的反应活性，对微生物的抑制效果比较明显，在流出水中的残余效应比较小。
3、离子对微生物的控制
KDF电化学金属滤料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电化学金属滤料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。
可见，使用KDF多金属滤料介质进行水处理是一种简单、低耗的方法，可与微滤、超滤、纳滤、反渗透膜、离子交换树指、颗粒活性碳等方法联用，保护这些昂贵的水处理组件不受氯、微生物、矿物质结垢的影响，在提高水处理安全性的前提下提高系统的使用寿命，减少系统维护，降低系统运行费用。
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