摘要：介紹高(gao)純銅鋅合金濾(lv)材的特性(xing)和先進(jin)性(xing) ，以(yi)及討論了去(qu)(qu)除水中(zhong)鉛(qian)、砷、汞(gong)(gong)的機理(li)，可應用的范圍，應用現(xian)狀及前景。高(gao)純銅鋅合金濾(lv)材的特性(xing)和先進(jin)性(xing)， 及討論了去(qu)(qu)除水中(zhong)鉛(qian)、砷、汞(gong)(gong)的機理(li)，可應用的范圍，應用現(xian)狀及前景。

關鍵詞：高純(chun)銅鋅(xin)合金濾材； 重(zhong)金屬；電化反應(ying)；水處理

引言

高純銅(tong)鋅合金濾材是高純度的(de)銅(tong)，鋅顆(ke)粒，通過電化(hua)學(xue)氧化(hua)一還原(電子轉(zhuan)移)進行(xing)水(shui)處理(li)工作(zuo)，它可以清除水(shui)中高達99％的(de)鉛、鉻、汞與其它可溶解(jie)金屬。對控制細菌，真菌污(wu)垢(gou)，水(shui)藻的(de)滋生(sheng)成效卓(zhuo)著。被用于(yu)預處理(li)，主(zhu)處理(li)與廢水(shui)處理(li)設(she)備。

1 去除重金屬的機理

高純(chun)銅(tong)(tong)鋅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)濾(lv)材(cai)(cai)處(chu)(chu)理(li)(li)介(jie)(jie)質(zhi)可以去(qu)(qu)除水中(zhong)的(de)(de)重金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子，如(ru)鉛、汞(gong)(gong)、銅(tong)(tong)、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他(ta)許多可溶性重金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子，它們的(de)(de)去(qu)(qu)除是通過電化(hua)學氧化(hua)還原反應和催化(hua)作用完成的(de)(de)。去(qu)(qu)除重金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子的(de)(de)機理(li)(li)如(ru)下：金(jin)(jin)屬(shu)離(li)子鍍覆(fu)于高純(chun)銅(tong)(tong)鋅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)濾(lv)材(cai)(cai)處(chu)(chu)理(li)(li)介(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)表面(mian)(mian)或進入高純(chun)銅(tong)(tong)鋅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)濾(lv)材(cai)(cai)晶格中(zhong)，從(cong)而使有毒重金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)染物結合(he)(he)(he)在高純(chun)銅(tong)(tong)鋅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)濾(lv)材(cai)(cai)上(shang)。例如(ru)，水中(zhong)溶解(jie)的(de)(de)鉛離(li)子還原成不溶性的(de)(de)鉛原子，并鍍覆(fu)于高純(chun)銅(tong)(tong)鋅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)濾(lv)材(cai)(cai)介(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)表面(mian)(mian)；X射(she)線衍射(she)研究發現汞(gong)(gong)的(de)(de)去(qu)(qu)除是形成了銅(tong)(tong)一汞(gong)(gong)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。

高(gao)純銅鋅(xin)合(he)金(jin)濾材(cai)處理重金(jin)屬離子的化學反(fan)應式如下：

金(jin)屬(shu)離子在水(shui)的pH值升高(gao)時(shi)水(shui)解形成(cheng)金(jin)屬(shu)氫氧化物沉淀，也能去除金(jin)屬(shu)離子。

2 高純銅鋅合金濾材的可應用范圍

高(gao)純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金(jin)濾(lv)材(cai)(cai)(cai)可(ke)廣泛(fan)用(yong)于(yu)預處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，主處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)與廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)設備中。它們大多與活(huo)性碳顆(ke)粒過濾(lv)器，碳塊或管內過濾(lv)器共同使(shi)用(yong)。也可(ke)單獨使(shi)用(yong)。用(yong)高(gao)純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金(jin)濾(lv)材(cai)(cai)(cai)介(jie)質進行水(shui)(shui)的(de)(de)預處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是一種簡單、低耗(hao)的(de)(de)方(fang)法。對(dui)于(yu)微濾(lv)、超濾(lv)、反(fan)滲透膜、離子(zi)交換樹(shu)脂、顆(ke)粒狀活(huo)性炭(tan)，高(gao)純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金(jin)濾(lv)材(cai)(cai)(cai)介(jie)質能夠保護這些昂貴易損的(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)組件不受(shou)氯、微生物、結(jie)垢的(de)(de)影響。此外，高(gao)純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金(jin)濾(lv)材(cai)(cai)(cai)口(kou)介(jie)質能去除高(gao)達98％的(de)(de)重金(jin)屬，如(ru)Pb、cd：Ce、Ag、Ar、AI、Se、Cu、Hg，另(ling)外，借助沉淀在高(gao)純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金(jin)濾(lv)材(cai)(cai)(cai)介(jie)質上發(fa)生的(de)(de)氧化還(huan)原(yuan)反(fan)應還(huan)可(ke)以(yi)降(jiang)低水(shui)(shui)中碳酸鹽(yan)(yan)、硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)和硫酸鹽(yan)(yan)。

影(ying)響膜(mo)(mo)分離工藝效率(lv)的(de)主要問題是各種污染物在膜(mo)(mo)表面(mian)的(de)沉積，造成(cheng)膜(mo)(mo)表面(mian)孔的(de)堵塞(sai)，這已是無可爭(zheng)議的(de)事實。高純銅鋅合金濾材介質與微濾、超濾、反滲(shen)透(tou)膜(mo)(mo)、離子交(jiao)換(huan)樹脂、顆(ke)粒活性炭(tan)相比，在提高水處理(li)效率(lv)和持(chi)續保持(chi)高效方面(mian)具有更多(duo)的(de)優勢(shi)，消(xiao)耗更低。

2．1 去除(chu)市政飲用水中的余氯

高純銅(tong)鋅合(he)金濾材(cai)口處理介質正日益被用(yong)來替(ti)代或與活(huo)性炭過濾器聯合(he)使用(yong)，去除市(shi)政自來水中(zhong)的余(yu)氯(可高達(da)99％)，其主(zhu)要特點(dian)是使用(yong)壽命(ming)長。并保(bao)護活(huo)性炭濾層免受細菌污染，使碳的去污能力提升到原來的15倍。并且高純銅(tong)鋅合(he)金濾材(cai)使更(geng)小型的碳過濾器的使用(yong)成為可能，從(cong)而(er)降低了使用(yong)成本(ben)。

2．2 保護反滲透裝置

反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)膜很容(rong)易受氯腐蝕。高(gao)純銅鋅合(he)金(jin)濾材口(kou)介質(zhi)可代替(ti)活性炭處(chu)(chu)理以保護反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(RO)裝置(zhi)免受氯氣、細(xi)菌(jun)污染(ran)，有抑制微生物繁殖(zhi)的作(zuo)用。美(mei)國現代中西部(bu)門診部(bu)實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)處(chu)(chu)理量為355Ud的反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)裝置(zhi)，裝了高(gao)純銅鋅合(he)金(jin)濾材過濾介質(zhi)預處(chu)(chu)理設(she)備后(hou)，膜的使用壽命明顯延長。實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)的操作(zuo)管理人員的報告表明：反(fan)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)膜工作(zuo)了整整八(ba)年，給(gei)美(mei)國病理學(xue)院提供了大量試劑用水，出水水質(zhi)一直保持在一級(ji)水平(ping)。

2.3 抑制(zhi)冷卻(que)水中細菌(jun)及藻(zao)類(lei)的繁殖、減(jian)少結垢

冷卻(que)塔及(ji)水(shui)(shui)(shui)冷式(shi)熱(re)交(jiao)換器中的(de)水(shui)(shui)(shui)常被加溫并(bing)曝于空氣一因而成(cheng)為細(xi)菌、藻(zao)類(lei)繁殖的(de)絕好溫床(例如Legionella(軍團病(bing))可(ke)(ke)得自冷卻(que)塔)。傳統化學法(fa)通過投加藥劑控(kong)(kong)制(zhi)冷卻(que)塔中藻(zao)類(lei)及(ji)細(xi)菌生長，其費用昂(ang)貴(gui)，后續污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理成(cheng)本(ben)也高。高純銅鋅合金濾(lv)材處(chu)理介(jie)質(zhi)處(chu)理冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)成(cheng)本(ben)低，可(ke)(ke)有效控(kong)(kong)制(zhi)藻(zao)類(lei)及(ji)細(xi)菌生長，不使(shi)用對環境有害的(de)化學物(wu)質(zhi)。另外，經(jing)高純銅鋅合金濾(lv)材介(jie)質(zhi)處(chu)理后的(de)水(shui)(shui)(shui)可(ke)(ke)減(jian)少硬水(shui)(shui)(shui)垢的(de)生成(cheng)。

2．4 高純(chun)銅鋅合(he)金濾材處理介質(zhi)與其它凈(jing)水系統

高純(chun)銅(tong)鋅合(he)金濾材(cai)介質(zhi)可(ke)以(yi)控(kong)制(zhi)顆粒(li)活性(xing)炭(tan)層(ceng)或活性(xing)炭(tan)濾芯內細菌(jun)、藻類的(de)繁(fan)殖。當活性(xing)炭(tan)與高純(chun)銅(tong)鋅合(he)金濾材(cai)處(chu)理(li)介質(zhi)一(yi)起使用時，活性(xing)炭(tan)去除有機雜(za)質(zhi)及(ji)余(yu)氯的(de)能力增(zeng)強。高純(chun)銅(tong)鋅合(he)金濾材(cai)處(chu)理(li)介質(zhi)也(ye)可(ke)以(yi)代(dai)替滲銀活性(xing)炭(tan)。從(cong)而降低(di)成本。也(ye)避免了滲銀活性(xing)炭(tan)銀的(de)毒性(xing)造(zao)成的(de)潛在危險。

2．5 去除有害重金屬及其他可溶性(xing)重金屬離子

高純(chun)(chun)銅(tong)(tong)鋅(xin)(xin)合金濾(lv)材口(kou)介質，可單獨用來(lai)從水(shui)中(zhong)除去鉛、汞、砷(shen)(shen)等有害重金屬以達到(dao)滿足飲用水(shui)的要求(qiu)。以除砷(shen)(shen)為(wei)例(li)，當(dang)進水(shui)含砷(shen)(shen)量(liang)為(wei)5mg／L，口(kou)高純(chun)(chun)銅(tong)(tong)鋅(xin)(xin)合金濾(lv)材過(guo)濾(lv)處理后水(shui)中(zhong)含砷(shen)(shen)量(liang)為(wei)O-lmg／L，去除率99．7％。在應用高純(chun)(chun)銅(tong)(tong)鋅(xin)(xin)合金濾(lv)材除砷(shen)(shen)時(shi)，毋需(xu)投加藥(yao)劑，所需(xu)設備也(ye)較簡單，僅需(xu)配備一臺高純(chun)(chun)銅(tong)(tong)鋅(xin)(xin)合金濾(lv)材過(guo)濾(lv)器，處理過(guo)程也(ye)十分迅(xun)速，其(qi)過(guo)濾(lv)速度是一般(ban)采用石英砂的機(ji)械過(guo)濾(lv)器的三倍，因而(er)設備占地面積也(ye)較小。

3 高純銅鋅合金濾材的其他優點

高(gao)純銅(tong)鋅合金濾(lv)材處理(li)介(jie)質(zhi)的(de)(de)高(gao)壽命，保守的(de)(de)估計(ji)高(gao)純銅(tong)鋅合金濾(lv)材處理(li)介(jie)質(zhi)的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命也(ye)在l0年以上。提供高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)(de)家(jia)庭用(yong)(yong)水(shui)口感更好，雜(za)味更少的(de)(de)水(shui)質(zhi)。

4 結論

高純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金濾(lv)材已(yi)(yi)(yi)經在(zai)國(guo)外水(shui)處(chu)理(li)行業(ye)中(zhong)得(de)到(dao)(dao)普遍使(shi)用(yong)，但國(guo)內企業(ye)應用(yong)較少。目前國(guo)內已(yi)(yi)(yi)有(you)一些公司如(ru)：北京盛(sheng)峰(feng)飛龍環保科技有(you)限(xian)公司等通過(guo)不斷的(de)嘗試，使(shi)其成功的(de)運(yun)用(yong)到(dao)(dao)凈(jing)水(shui)、中(zhong)水(shui)、污水(shui)等水(shui)處(chu)理(li)行業(ye)中(zhong)，且已(yi)(yi)(yi)批量出口。可以(yi)預見，隨著國(guo)內企業(ye)對(dui)高純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金濾(lv)材的(de)逐步認知，高純(chun)銅(tong)鋅(xin)合金濾(lv)材在(zai)國(guo)內水(shui)處(chu)理(li)行業(ye)中(zhong)必將得(de)到(dao)(dao)更加廣泛的(de)應用(yong)。

參考文獻
1 張壽愷．氧化還原濾料新進展．給水排水，2000 NO．10．
2 姜安璽．環境工程學．黑龍江科學技術出版社．
3 劉玉鈍氧化還原水處理技術中國給水排水壩，1997．N03． 
 
 
 

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