水处理基础知识—过滤材料篇

1、 过滤材料篇目录一PP棉滤芯二活性炭滤芯三膜处理滤芯四KDF滤料五离子交换树脂一、PP棉滤芯PP熔喷滤芯材质：食品级聚丙烯精度：1m-100m陶瓷滤芯材质：陶瓷精度：0.1m二者均属于微滤范畴PP棉基本知识 又名PP熔喷式滤芯，采用无毒无味的 聚丙烯粒子，经过加热熔融、喷丝、牵引、接受成形而制成的管状滤芯。技术特点 流量大、精度高 耐腐蚀、耐压高 不会产生二次污染 使用寿命长，过滤成本低 化学成分干净，符合食用卫生标准PP棉优劣鉴别方法1、看 颜色洁白的PP棉比较好，发黄的或灰色的材质都不好；2、摸 好的PP棉手感非常柔软,弹性高,不会有任何异物感和硬物感；3、拽 好PP棉拽的时候很轻松，不费

2、力。 二、活性炭滤芯活性炭基本知识 活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒重金属。活性炭功能 吸附功能 随水温增加而减少；随PH值降低而增加。 过滤功能 流速快时，活性炭所提供的颗粒表面积越大，对水中悬浮物 的附着力越强。分类方式名称备注活性炭原材料煤质炭椰壳炭载银炭活性炭目数颗粒炭410；830；1230；1240粉炭3060；80325定制活性炭预处理酸洗煤基炭为主水洗椰壳炭为主活性炭在饮用水领域的分类椰壳炭煤基炭碘值1000850灰分3%10%

3、密度0.45-0.55Kg/m3磨损值9075水份3%3%硬度9090粒径410；830；1230；1240常用水处理活性炭技术指标活性炭目数和碘值活性炭目数， 指的就是筛网密度、粒度或粗细度。一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内的筛网，物料能通过该筛网，筛网的孔数即定义为目数。 单位体积中目数越多，接触空气面积最大，吸附性越好。目数越大颗粒越小。但过水性要差一些。 碘值， 表示有机化合物中不饱和程度的一种指标。指100g物质中所能吸收（加成）碘的克数。主要用于油脂、脂肪酸、蜡及聚酯类等物质的测定。不饱和程度愈大，碘值愈高。干性油的碘值大于非干性油的碘值。活性炭纤维材质：ACF主要功能：超越活

4、性炭的吸附能力活性炭滤芯材质：椰壳活性炭主要功能：脱色、脱氯、除臭活性炭检测指标 碘吸附值 主要为检测液体物质的吸附能力， 四氯化碳吸附值 主要为检测气体物质的吸附能力活性炭检测方法 掂重量看体积：同等重量包装的情况下，性能好的活性炭比劣质活性炭体积大许多。 看气泡：将一小把活性炭投入水中，由于水的渗透作用，水会逐渐浸入活性炭的孔隙结构中，迫使孔隙中的空气排出，从而产生一连串的极为细小的气泡，在水中拉出一条细小的气泡线，同时会发出丝丝的气泡声。这种现象发生得越剧烈，持续时间越长，活性炭的吸附性就越好。活性炭在家用饮用水行业中的应用 去除天然有机物 去除臭味及异味 去除卤代烃，如氯仿、四氯化碳

5、去除杀虫剂 其他应用：脱色、去除藻毒素、保护反渗透膜组件三、膜处理滤芯膜的种类和功能对比膜的种类膜的种类膜的功能膜的功能分离驱动力分离驱动力透过物质透过物质被截留物质被截留物质微滤（MF）溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂和溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤（UF）脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、胶体、微粒子反渗透（RO）脱除溶液中的盐类及低分子物质压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等各类有害物质超滤膜的基础知识 超滤膜的孔径为0.001-0.02微米之间，其为多孔膜，结构具有不对称性，按材料分为有机膜和无机膜。通过压力能筛出小于孔

6、径的溶质分子，以分离分子量大于500 道尔顿(原子质量单位）、粒径大于220纳米的颗粒。 超滤膜的制膜材料有机材料 纤维素酯类（CA/CTA）、聚砜类（PS/SPS）、聚烯烃类（PPPAN）、氟材料（PVDF/PTEE）无机材料 陶瓷、玻璃、氧化铝、氧化锌超滤膜的清洗 为了维持膜通量的稳定，必须定期对膜进行清洗，每次30-60秒。化学清洗时间，一般最短1天，最长6个月。有机物清洗采用碱液清洗；蛋白质清洗采用酶剂清洗；细菌、微生物、藻类清洗采用过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂清洗。 反渗透膜的孔径最小，孔径在0.0001 微米，除水分子以外，其他所有杂质颗粒（包括离子）大多都不能通过反渗透膜。反渗透膜

7、的基础知识反渗透原理反渗透膜的剖面图RO膜的技术发展：醋酸纤维膜 聚酰胺膜 复合膜反渗透膜的种类参数参数复合膜复合膜醋酸膜醋酸膜PH使用范围2-124-6使用压力（Kg/cm2）1530脱盐率（%）TDS9998硅（SiO2）9995使用3年后脱盐率的变化9998.7%9896%耐氯性0.1ppm1ppm抗污染能力强弱商业化时间1981年1962年主要影响反渗透膜的因素 硬度的影响 胶体物质的影响 氧化性物质的影响 有机物的影响 PH值的影响 水温的影响 进水盐浓度的影响 压力的影响三种方式可提高RO膜通水量：1、提高原水水温；2、通过提高系统操作压力来弥补系统产水的不足；3、使用低压（大通量

8、）RO膜元件。 水温与反渗透膜的脱盐率常温时温度每变化1度，RO反渗透膜的产水量改变约3%，由水的粘度变化造成，（更高的水温）低的水粘度更利于水流透过膜，即：水通量随着温度的降低而降低。同时，水温的降低将使得系统的脱盐率升高（膜元件类型不同，升高幅度不同），产水水质的提高。 RO反渗透净水机几个指标 进水压力应在4.5-7公斤/平方厘米； RO反渗透膜大多采用芳香聚酰胺复合膜； 海水淡化条件下，压力应在60公斤/平方厘米； 在25度条件下，温度每升1度产水增加2.7%，反之亦反； 50G膜产水量7.88L/H，净水出水量不小于48L/H。 四、KDF滤料KDF基础知识 KDF（白金粒子转换材料

9、）是一种高纯度的铜锌合金，利用电化学氧化还原法去除水中污染物，并控制细菌及藻类成长。KDF分类KDF55：铜锌各占50%的比例，呈金黄色合金颗粒；KDF85：铜占比85%，锌占比15%，呈黑褐色合金颗粒；n KDF通过电化学反应使水的pH值升高，降低碳酸钙的溶解度，结果使碳酸钙垢容易析出； n 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。KDF减少矿物质结垢的原理 KDF55处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目，最小的颗粒约115目，也能起到物理过

10、滤去除悬浮物质的作用，通常KDF55过滤介质能够有效地去除直径小至50m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，KDF减少悬浮物的原理 KDF去除水中的铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝等可溶性重金属离子，它们的去除是通过电化学氧化还原反应和催化作用完成的。KDF去除重金属的原理 KDF55能去除水中的氧化剂，例如余氯。该作用是通过电化学氧化还原反应完成的。KDF去除氧化剂的原理 KDF抑制微生物的原理 KDF处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的

11、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。KDF的作用 去除强氧化剂 去除重金属 去除硫化氢 减少悬浮固体 减少矿物质结垢 抑制微生物繁殖五、离子交换树脂 离子交换技术是最为经济有效的离子交换技术是最为经济有效的水质软化技术，同时也是家庭较大水质软化技术，同时也是家庭较大用水量软化的唯一方法。用水量软化的唯一方法。 用水量较小的饮用水软化则应该用水量较小的饮用水软化则应该使用反渗透或纳滤技术来实现。使用反渗透或纳滤技术来实现。 如果仅仅是解决饮用水的结垢问如果仅仅是解决饮用水的结垢问题，也可以

12、使用电极阻垢法或者电题，也可以使用电极阻垢法或者电气石物理阻垢技术来防止硬水在加气石物理阻垢技术来防止硬水在加热时结垢。热时结垢。电极阻垢主要技术：高频电磁场用途：用水量大的阻垢场合物理阻垢主要技术：托玛琳（电气石）用途：用水量小的阻垢场合离子交换树脂基础知识 离子交换树脂由树脂母体（骨架）和交换基团构成。离子交换树脂在生成过程中先采用凝胶法生成树脂母体小球（具有空间网架多孔结构的高分子小球），其引入不同功能交换基团，时期具有相应的离子交换功能。离子交换树脂软化原理 Na型强酸性阳离子交换树脂中的Na交换去除水中的Ca+、Mg+饱和的树脂在用5-8%的NaCl溶液再生，原水经过树脂软化之后，其处理后的水中含盐量并没有降低。软水机树脂交换示意图离子交换树脂的基本类型离子树脂转型强酸性阳离子树脂强碱性阴离子