ＫＤＦ介质与传统滤料比较具有许多优点:使用寿命长;可以１００%恢复过滤能力;能有效控制微生物;维护方便;综合性能优良;处理费用低。

目前ＫＤＦ介质有两种主要产品:ＫＤＦ５５,它是５０%铜和５０%锌的合金;ＫＤＦ８５,它是８５%的铜和１５%锌的合金。

ＫＤＦ介质具有很多功能:去除水中的余氯;去除可溶性的重金属;控制微生物生长;阻止硬垢的积累;除铁;降低氟化物、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐等。

ＫＤＦ介质在水处理中的应用领域十分广泛,它可用于:家用净水器;净化井水;处理市政水中的氯;保护反渗透系统;控制冷却塔水中的结垢、细菌及藻类;屋顶水箱的净化;蓄水池、开放的储水槽和船舶储水箱的净化;应急状态下用水的处理;净化淋浴用水;保护超滤、微滤的滤膜和离子交换树脂。

在图１中列出了应用ＫＤＦ介质时,最常见的水处理工艺流程图。

图１应用ＫＤＦ介质时的水处理工艺流程图

有关ＫＤＦ介质的净水机理、ＫＤＦ介质的特性、净化的效果以及在水处理领域中的应用情况,近年来国内出版的杂志［１］～［５］中已经有了较多的介绍,但是如何设计应用ＫＤＦ介质的净水过滤器尚较少涉及,本文将对设计问题作较多的介绍。

 

一、主要参数

 

１ 过滤器流速

过滤器流速是设计压力过滤器最关键的一个参数,一般过滤介质（如石英砂）滤速不能超过１２ｍ／ｈ,而对于ＫＤＦ来说,其滤速可以数倍于一般介质。在１９９７年前ＫＤＦ５５和ＫＤＦ８５均推荐采用３６ｍ／ｈ,１９９７年起对于ＫＤＦ５５推荐采用７２ｍ／ｈ,而对于ＫＤＦ８５仍推荐采用３６ｍ／ｈ^［６］。如用于除氯时,应用更高的流速也可得到满意的结果。

２ 滤床深度ｈ

当容器直径为１５０ｍｍ时,滤床深度不应小于２５０ｍｍ,随着容器直径的增加,相应地床深亦应增加,直径每增加２５ｍｍ,床深亦应增加２５ｍｍ,直到床深增加到６２５ｍｍ后便不能再增加。

３ ＫＤＦ的用量Ｇ

式中Ｇ———ＫＤＦ滤料的用量（ｋｇ）；

ｄ———容器直径（ｍ）;

ｈ———滤床深度（ｍ）;

ｒ———ＫＤＦ滤料的视比重,２７４０ｋｇ／ｍ^３。

 

二、反冲洗

 

在电化学还原过程中,ＫＤＦ设备中会形成一些氧化物,如氧化铜、氧化铁和钙、镁的沉淀物,铜与硫化氢反应还会形成硫化铜。它们都是不溶性的固态物质,必需用反冲洗方法将它们除掉,否则这些不溶解的物质将阻止ＫＤＦ的功效。

反冲洗每周至少三次,根据供水的质量有时冲洗的次数需要更多,如美国宾州矿区安装了一套ＫＤＦ设备以除去水中的硫化氢,每天清晨冲洗一次。

每次反冲洗的时间为１０ｍｉｎ,正洗为３ｍｉｎ,如果有需要,可以重复全过程,但反冲洗的时间也不要超过１０ｍｉｎ。

由于ＫＤＦ介质的密度很大,最好采用较大的流量进行反冲洗。在１９９７年前对于ＫＤＦ５５和ＫＤＦ８５均推荐采用两倍于工作流量;１９９７年开始,对于ＫＤＦ５５推荐采用与工作流量一样,对于ＫＤＦ８５仍推荐采用两倍于工作流量^［６］。

如果由于水泵功率或管道尺寸的限制,不能达到两倍工作流量,可以采用两个ＫＤＦ装置并联,交替地进行反冲洗。

在计算反冲洗流量时对于ＫＤＦ５５和ＫＤＦ８５均可应用下述公式

ＢＲ＝１８πｄ^２

式中ＢＲ———反冲洗流量（ｍ^３/ｈ）;

ｄ———容器直径（ｍ）。