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反渗透纯水机产水pH值特性介绍

2012-05-21

  反渗透纯水机产水pH值特性介绍

  随着人们生活水平的提高,人们对饮水安全的关注程度也越来越高了,特别是近几年来,中国城市突发性水环境污染事故频发,饮用水安全危机频现,人们对生活饮用水也愈加关心了。反渗透纯水机因能始终为人们提供优质的饮用水而备受消费者的关注。有些人对反渗透纯水机产水的pH值有些疑惑,本文将详解一下反渗透纯水机产水pH值的问题。

  反渗透技术简介

  反渗透纯水机采用的是反渗透过滤技术,其核心是反渗透膜。反渗透膜是一种选择透过性膜,在外加压力作用下使水溶液某一些组分选择性透过,从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的,具体工作原理如图1所示。反渗透膜能够去除掉水中的对人体有害的重金属离子、细菌、病毒(包括H1N1病毒)、胶体、放射性物质、溶解性的盐离子、以及各种污染物质等;原水中的水分子则保留下来供饮用,其它的包括细菌、病毒、污染物、水垢等均为浓缩水被排出。

  反渗透产水pH值的分析

  当反渗透纯水机的进水为常规的自然水体时(如地表水和自来水等),水中含有CO2,而CO2在水中会与HCO3-和CO32-之间形成一定的离解平衡,由于RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,所以RO产水中的CO2含量与RO进水中CO2的含量基本相同,但是HCO3-和CO32-常常能够减少1~2个数量级,这样就会打破进水中CO2、HCO3-和CO32-之间的离解平衡,在系列反应中,CO2将与H2O结合发生如下反应平衡的转移,直到建立新的平衡。

  中央净水机所采用的KDF滤料是什么

  KDF 是美国科学家发明的一种极其昂贵、高效的最新水处理滤料名称,因为其高效且昂贵,俗称水黄金,意指比黄金还贵。 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,可以清除水中高达99%的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于预处理、主处理与废水处理设备。KDF 完善或取代现有技术,可大辐度延长了系统寿命,减少了重金属、微生物、污垢,降低了总费用,减化系统维护。

  KDF 仅在美国就获 14 项技术,是目前最安全、昂贵的水处理滤料,综合净水效果优于目前其它任何一种技术。

  它有六大功能:

  去除强氧化剂(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。KDF 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KDF 接触后也能发生类似的氧化还原反应。

  去除重金属

  KDF 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。KDF 去除重金属离子的机理如下:金属离子吸附于KDF 处理介质的表面并与KDF 中的锌发生置换反应,生成的金属或吸附在KDF 表面,或进入KDF 晶格中,从而使有毒重金属污染物结合在KDF 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 介质的表面,汞离子与KDF 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 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。

  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,KDF 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 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

  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,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与凯得菲KDF)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 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

  减少矿物质结垢

  KDF 处理介质对碳酸钙垢的作用有两个方面。

  另中国饮料工业协会在2007年出具了官方性的意见,认为目前并没有权威部门得出pH值超越6.5~8.5的饮用水会对人体健康造成危害的结论。我国生活饮用水标准中规定了pH值范围,主要目的在管制水处理工艺的正确性,以及确保输送管路不受影响,世界各国权威机构亦均认为pH值与饮用水本身的健康与安全性无关。由于人体胃酸的pH值为0.9~1.5,远远高于软饮料中的酸含量。人体的消化系统能承受酸度较高的胃酸,能承受含量较低的软饮料中的酸。因此消费者完全无需担忧软饮料中的酸性。

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