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反滲透純水機產水pH值特性介紹

2012-05-21

  反滲透純水機產水pH值特性介紹

  隨著人們生活水平的提高,人們對飲水安全的關注程度也越來越高了,特別是近幾年來,中國城市突發性水環境污染事故頻發,飲用水安全危機頻現,人們對生活飲用水也愈加關心了。反滲透純水機因能始終為人們提供優質的飲用水而備受消費者的關注。有些人對反滲透純水機產水的pH值有些疑惑,本文將詳解一下反滲透純水機產水pH值的問題。

  反滲透技術簡介

  反滲透純水機采用的是反滲透過濾技術,其核心是反滲透膜。反滲透膜是一種選擇透過性膜,在外加壓力作用下使水溶液某一些組分選擇性透過,從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的,具體工作原理如圖1所示。反滲透膜能夠去除掉水中的對人體有害的重金屬離子、細菌、病毒(包括H1N1病毒)、膠體、放射性物質、溶解性的鹽離子、以及各種污染物質等;原水中的水分子則保留下來供飲用,其它的包括細菌、病毒、污染物、水垢等均為濃縮水被排出。

  反滲透產水pH值的分析

  當反滲透純水機的進水為常規的自然水體時(如地表水和自來水等),水中含有CO2,而CO2在水中會與HCO3-和CO32-之間形成一定的離解平衡,由于RO膜可以脫除溶解性的離子而不能脫除溶解性的氣體,所以RO產水中的CO2含量與RO進水中CO2的含量基本相同,但是HCO3-和CO32-常常能夠減少1~2個數量級,這樣就會打破進水中CO2、HCO3-和CO32-之間的離解平衡,在系列反應中,CO2將與H2O結合發生如下反應平衡的轉移,直到建立新的平衡。

  中央凈水機所采用的KDF濾料是什么

  KDF 是美國科學家發明的一種極其昂貴、高效的最新水處理濾料名稱,因為其高效且昂貴,俗稱水黃金,意指比黃金還貴。 它通過微電化學氧化-還原反應Redox進行水處理工作,在與水接觸時,合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數小的原電池系統,這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度,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、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于預處理、主處理與廢水處理設備。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、污垢,降低了總費用,減化系統維護。

  KDF 僅在美國就獲 14 項專利,是目前最安全、昂貴的水處理濾料,綜合凈水效果優于目前其它任何一種技術。

  它有六大功能:

  去除強氧化劑(余氯)

  KDF 具有強大的還原能力,能去除水中的各種強氧化劑,對余氯特別有效。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,銅陰極上發生游離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,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KDF 接觸后也能發生類似的氧化還原反應。

  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,它們的去除是通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:金屬離子吸附于KDF 處理介質的表面并與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,從而使有毒重金屬污染物結合在KDF 上。例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,并吸附于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。KDF 處理重金屬離子的化學反應式如下:

  Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+

  Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+

  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。

  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污染濾膜表面,KDF 過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶于水,可在KDF 介質反沖洗時去除,化學反應式如下:

  Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2

  2H2 +02 →2H20

  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于至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,FeO與凱得菲KDF)接觸,也可以發生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉淀在KDF 表面,可用反沖洗方法將它們去除,化學反應式如下:

  Zn + FeO = ZnO + Fe

  2Fe + 3O2=2Fe2O3

  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。

  另中國飲料工業協會在2007年出具了官方性的意見,認為目前并沒有權威部門得出pH值超越6.5~8.5的飲用水會對人體健康造成危害的結論。我國生活飲用水標準中規定了pH值范圍,主要目的在管制水處理工藝的正確性,以及確保輸送管路不受影響,世界各國權威機構亦均認為pH值與飲用水本身的健康與安全性無關。由于人體胃酸的pH值為0.9~1.5,遠遠高于軟飲料中的酸含量。人體的消化系統能承受酸度較高的胃酸,能承受含量較低的軟飲料中的酸。因此消費者完全無需擔憂軟飲料中的酸性。

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