什么是过滤材料？
它通过微电化学氧化还原反应Redox进行水处理。当它与水接触时，合金中的两种金属在亚微观尺度上形成无数小的原电池系统。这种材料在水中反应能力强，反应速度极快，可去除水中高达99%的氯以及溶解在水中的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。它对抑制细菌、真菌、污垢和藻类的生长具有显著的效果。用于预处理、主处理和废水处理设备。KDF完善或替代现有技术，可以大大延长系统的使用寿命，减少重金属、微生物和污垢，降低总成本，简化系统维护。
KDF仅在美国就获得了65，438+04项专利。是目前最安全、最昂贵的水处理滤料，综合净水效果优于目前任何其他技术。
它有六个功能:
◆去除强氧化剂(余氯)
KDF具有很强的还原能力，能去除水中的各种强氧化剂，尤其对余氯有很好的去除效果。KDF由两种不同的金属组成，铜和锌。当与水接触时，合金中带正电位的铜成为阴极，带负电位的锌成为阳极，形成一次电池。锌阳极在反应中失去电子，生成锌离子进入溶液，游离氯的还原反应发生在铜阴极上，没有金属铜的溶解。水和余氯成为最后的电子受体，同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子。一般反应式如下:
Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2 ++ Cl-+H ++ 2OH-
水中的其他氧化剂，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多种重金属离子，如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝等多种可溶性重金属离子。它们的去除是通过置换反应和物理化学吸附反应完成的。KDF去除重金属离子的机理是:金属离子吸附在KDF处理介质表面，与KDF中的锌发生置换反应，生成的金属要么吸附在KDF表面，要么进入KDF晶格，使有毒重金属污染物与KDF结合。例如，溶于水的铅离子被还原成不溶的铅原子，吸附在KDF介质表面，汞离子与KDF发生类似的反应。x射线衍射研究表明，汞的去除形成了铜汞合金。KDF处理重金属离子的化学反应式如下:
锌/铜/锌+铅+→锌/铜/铅+锌
锌/铜/锌+汞→锌/铜/汞+锌
当水的PH值升高时，金属离子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
膜法水处理时，如果选用地下水作为水源，水中可能会有硫化氢。如果硫化氢被氧化成硫，会污染滤膜表面。KDF过滤介质具有去除硫化氢的功能，生成的硫化铜不溶于水，在KDF介质反冲洗时可以去除。化学反应式如下:
铜/锌+ H2S →铜/锌+铜+ H2
2H2 +02 →2H20
◆减少悬浮固体
KDF处理介质的平均粒径约为60目，最小粒径约为110目，也能起到物理过滤去除悬浮物的作用。一般来说，KDF过滤介质可以有效去除直径小于50 μ m的颗粒
钢铁制成的水管腐蚀时，铁氧化形成FeO胶体，FeO与卡德菲KDF接触，也可发生氧化还原反应。FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在KDF表面，可通过反冲洗去除。化学反应式如下:
Zn + FeO = ZnO + Fe
2Fe + 3O2=2Fe2O3
◆减少矿物结垢。
KDF处理介质对碳酸钙垢的影响有两个方面。
一方面，根据PH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系，当从溶液中除去二氧化碳时，PH值升高，从而降低碳酸钙的溶解度。KDF还通过电化学反应提高水的PH值，降低碳酸钙的溶解度，导致碳酸钙垢容易沉淀。
另一方面，由于锌离子在KDF处理介质中的溶解，水中锌离子的含量增加了，水中锌离子的存在可以改变水垢的晶体生长机制，使水中的碳酸钙水垢以文石晶型沉淀，在容器壁上形成软水垢而不是方解石型硬水垢。有人研究了水中杂质对方解石晶体生长的影响，发现即使锌离子浓度很低，也能阻止方解石晶体的形成。
通过实验可以进一步证明，KDF处理介质可以阻止矿物硬垢的形成和积累，主要是阻止方解石碳酸钙的结晶。扫描电镜和X射线衍射的晶体学研究表明，未经KDF处理的水中产生的硬垢是一些较大而规则的针状钙盐和镁盐的晶体，质地坚硬，溶解度低，具有网状结构。在含有KDF处理介质的水中形成的水垢从根本上改变了碳酸钙(镁)的晶型，并且水垢形状相对较小。外观有扁圆形、颗粒状、棒状，都是由不硬的粉末成分组成。这些成分不会附着在金属、塑料或陶瓷的表面，并且可以通过物理过滤很容易地去除。
◆抑制微生物繁殖
KDF处理介质不是通过一种机制，而是通过几种机制控制微生物的生长和繁殖，通过各自的单独作用或协同作用达到抑制微生物的效果。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，以及锌在介质中的溶解。一般来说，当KDF处理介质作为反渗透膜的预处理手段时，可以抑制细菌、藻类等微生物的繁殖，从而防止微生物对膜的破坏。
★氧化还原电位的变化
当水通过KDF处理介质时，其氧化还原电位从+200毫伏变化到-500毫伏。一般情况下，各种微生物只能在特定的氧化还原电位下生长，电位的大变化可以破坏细菌细胞，从而控制微生物的生长。但是，水的氧化还原电位变化很小。用KDF控制细菌，细菌必须与KDF直接接触，而KDF对细菌的抑制作用主要发生在KDF与水的接触面，所以仅靠氧化还原电位的变化是不能完全控制微生物的。
★氢氧根离子和过氧化氢
KDF将二价铁氧化成三价铁时，会产生氢氧根离子和过氧化氢，可以抑制那些在低氧化电位下也能生存，但对氢离子和过氧化氢敏感的微生物。而氢氧根离子和过氧化氢寿命较短，只是在过滤过程中具有较高的反应活性，对微生物的抑制作用明显，在出水中的残留作用相对较小。
★锌离子对微生物的控制
KDF处理介质中释放的锌对微生物有明显的控制作用，可以阻止酶的合成，从而影响生物的正常生长，抑制微生物的繁殖。此外，KDF培养基通过阻止叶绿素的合成来控制藻类的生长，锌离子的存在本质上降低了生物通过光合作用生产食物的能力，这将显著影响细菌的生长。