Медно-цинковая фильтрация воды

Медно-цинковая фильтрация воды высокой чистоты из латуни — это процесс фильтрации воды , основанный на окислительно-восстановительном потенциале растворенного кислорода в воде в присутствии цинкового анода и медного катода . Он использует растворенные в воде примеси в качестве составного субстрата, которые восстанавливаются до более физиологически инертных соединений. ^{[ 1 ]}

Из-за присущих им ограничений бактерицидной и антипротозойной активности и плохой фильтрации органических химикатов (в частности, фосфорорганических пестицидов) медно-цинковые фильтры для воды обычно не используются в домашних условиях, если только они не объединены с углерода на основе системами . Они также находят применение в промышленности для продления срока службы систем углеродной фильтрации сточных вод .

Химия

В процессе фильтрации цинк действует как анод , а медь как катод в электролитической ячейке . Ионные загрязнения удаляются путем электронного обмена ( окислительно-восстановительная реакция ), в ходе которого они преобразуются в более физиологически инертную форму. ^{[ 2 ]} Эта окислительно-восстановительная реакция генерирует электрический потенциал около 300 мВ, который может отвечать за частичный антимикробный эффект, а также за гидроксильные радикалы, образующиеся во время процесса. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Технические характеристики

Этот процесс позволяет удалить хлор , сероводород , тяжелые металлы , железо , а также уменьшить количество некоторых неорганических загрязнений. ^{[ 3 ]}^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Фильтр также подавляет рост водорослей , грибков и бактерий . в некоторой степени ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} Медно-цинковая фильтрация используется в коммунальной переработке, ^{[ 6 ]} и очистка медицинских и стоматологических сточных вод, ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 7 ]} а также промышленных сточных вод. ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} Они могут быть компонентом систем фильтрации воды всего дома на входе. ^{[ 3 ]}^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} или встроены в душевые насадки или насадки для раковины в месте использования , поскольку они удаляют многие формы растворенного хлора и эффективны при более высоких температурах. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Одним из ранее описанных коммерческих методов фильтрации воды с медью и цинком является использование флюсовых сред с кинетической деградацией (KDF), продукта, основная линия фильтрации которого состоит из латунных гранул с различными пропорциями цинка и медного сплава . ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} Он был разработан в 1984 году и запатентован Доном Хескеттом в 1987 году. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} Альтернативный материал KDF представляет собой матрицу из тонкого металла, похожего на стальную вату . ^{[ 3 ]}

Фильтрация и использование

Среди методов фильтрации воды с использованием меди и цинка KDF сертифицирован по международному стандарту NSF 61 для применения на водоочистных станциях. ^{[ 18 ]} и стандарт NSF 2010 года для установок очистки питьевой воды. ^{[ 19 ]} В отчете Министерства здравоохранения и социальных служб США за 2005 год было установлено, что при нормальных условиях эксплуатации очистка загрязненных грунтовых вод в районе Сидар-Брук , состоящая из KDF и фильтрации с активированным углем, удаляет летучие органические соединения и ртуть до уровней, соответствующих государственным нормам питьевого водоснабжения. стандарты воды, хотя они также отметили, что используемая вода, возможно, уже должна быть «исключительно чистой» перед фильтрацией. ^{[ 20 ]}

Ограничения

Медно-цинковая фильтрация воды не удаляет органические химические вещества, такие как пестициды и побочные продукты дезинфекции, а также не эффективна против цист лямблий паразитических или криптоспоридий . ^{[ 7 ]}^{[ 21 ]} и их необходимо периодически промывать горячей водой для очистки. Это снижает их эффективность, а вытесненные при промывке загрязняющие вещества могут привести к загрязнению воды. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]}^{[ 22 ]} США Агентство по охране окружающей среды обнаружило, что медно-цинковая фильтрация воды может удалить ртуть из загрязненной воды, но только в низких концентрациях, и рекомендует использовать другие процессы для сильно загрязненной воды. ^{[ 23 ]}

Из-за их бактерицидного действия медно-цинковые устройства для фильтрации воды считаются EPA «пестицидными». Однако из Стэнфорда врач Пол Ауэрбах не рекомендует использовать их в качестве единственного средства бактерицидной обработки воды и не включает их в число рекомендуемых методов протозойной дезинфекции ни в точке входа , ни в точке использования . ^{[ 3 ]} США за 1995 год В отчете Агентства по охране окружающей среды такие системы использовались примерно на 20 градиренах было обнаружено , что в 1993 году в США. предпочтительнее из-за сравнительно безопасного производства отходов и более простого обслуживания. ^{[ 24 ]}

Также существует обеспокоенность по поводу ущерба окружающей среде из-за выброса цинка в районах с высокими концентрациями металлов или некоторых загрязнителей, в частности меди. ^{[ 25 ]} и хлор. ^{[ 26 ]} Публикации Американской ассоциации водопроводных предприятий не рекомендуют использовать медно-цинковые системы фильтрации воды для очистки хлорированной воды, стекающей в ручьи. ^{[ 26 ]}

Исследования также показали, что стандарты регулирования систем могут сильно различаться или отсутствовать в зависимости от отрасли и региона их использования. ^{[ 27 ]}

См. также

Антимикробные свойства меди . Способность меди убивать или останавливать рост микроорганизмов.
Антимикробные сенсорные поверхности из медного сплава . Способность меди предотвращать распространение болезнетворных микроорганизмов на поверхностях, к которым часто прикасаются.
Хлорамин – химическое соединение.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Джимми Уокер (2014). Обеззараживание в больницах и здравоохранении . Издательство Вудхед . п. 194. ИСБН 978-0857096579 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и округ Колумбия Коулман; М.Дж. О'Доннелл; AC Шор; Дж. Свон; Р. Дж. Рассел (2007), «Роль производителей в уменьшении количества биопленок в водопроводах стоматологических кресел», Journal of Dentistry , 35 (9): 701–711, doi : 10.1016/j.jdent.2007.05.003 , PMID 17576035
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Пол Ауэрбах (2011). Медицина дикой природы: Expert Consult Premium Edition . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-1455733569 .
^ Джеймс Хант (2001). «Фильтровальные материалы: правильный выбор: Справочное руководство для дилеров» (PDF) . Кондиционирование и очистка воды. Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2019 г. Проверено 3 июля 2016 г.
^ МДЖО'Доннелл; М.Бойл; Дж. Свон; Р.Дж.Рассел; DCColeman (2009), «Централизованная автоматизированная система управления качеством воды в стоматологической больнице и системой управления биопленкой с использованием нейтрального Ecasol поддерживает качество воды в стоматологической установке выше, чем качество питьевой воды: двухлетнее продольное исследование», Journal of Dentistry , 37 (10): 748 –762, номер документа : 10.1016/j.jdent.2009.06.001 , PMID 19573971
^ Jump up to: ^а ^б М. Вестерн; W Katzaras (1995), «Очистка муниципальных сточных вод для промышленного использования обратным осмосом», Desalination , 102 (1–3): 293–299, Bibcode : 1995 Desal.102..293W , doi : 10.1016/0011-9164(95 )00066-Б
^ Jump up to: ^а ^б ^с «КДФ Процесс Медиа» . Леннтех. 2016. Архивировано из оригинала 15 декабря 2015 года.
^ Арианна Катеначчи (2014), Удаление тяжелых металлов из воды: характеристика и применимость нетрадиционных сред (PDF) , Миланский политехнический университет, факультет гражданского и экологического строительства, стр. 18 : «Типичное применение среды KDF при очистке промышленных сточных вод связано с удалением свинца в производстве печатных плат: свинец удаляется на 94,4%, что позволяет повторно использовать воду в системе промывки с замкнутым контуром. При фильтрации через среду KDF растворимые катионы свинца восстанавливаются до нерастворимых атомов свинца, которые наносятся на поверхность среды гальваническим способом.
^ Лоно Кахуна Купуа Ао (1998). Не пейте воду (не прочитав эту книгу): основное руководство по загрязненной питьевой воде и что вы можете с этим сделать . Лотос Пресс. ISBN 9780962888298 .
^ «История фильтров для воды» . Фильтры АкваОкс . Проверено 24 апреля 2019 г.
^ «Фильтр КДФ» . Хендай Вакортек. 2003 . Проверено 1 июля 2016 г.
^ Джастин Томас (1 января 2016 г.). «Лучший душевой фильтр 2016 года» . Проверено 3 июля 2016 г.
^ «Аквадуш» (PDF) . Многочистый. : «Система протестирована и сертифицирована WQA на соответствие стандарту NSF/ANSI 177 по снижению содержания свободного хлора».
^ Брэди, Джордж С.; Клаузер, Генри Р.; Ваккари, Джон А. (2002). Справочник материалов: энциклопедия для менеджеров, технических специалистов, менеджеров по закупкам и производству, технических специалистов и руководителей (15-е изд.). Макгроу-Хилл Образование . п. 17 . ISBN 978-0071360760 .
^ «Технологические среды KDF 55 и 85 для очистки воды» . KDF Fluid Treatment, Inc. Проверено 30 июня 2016 г.
^ Карл Вебер (2012). Последний звонок в оазисе: глобальный водный кризис и куда мы идем дальше . Общественные дела . стр. 181 –. ISBN 978-1-61039-144-3 .
^ В бизнесе, тома 13-14 . JG Пресс . 1991. с. 16. В 1987 году Хаскетт запатентовал новую технологию очистки жидкости, в которой используется медно-цинковый сплав под названием KDF (кинетическая деградационная флюсация) для удаления хлора, тяжелых металлов и других неорганических загрязнений...
^ МДЖО'Доннелл; М.Бойл; Дж. Свон; Р.Дж.Рассел; DCColeman (2009), «Централизованная автоматизированная система управления качеством воды в стоматологической больнице и системой управления биопленкой с использованием нейтрального Ecasol поддерживает качество воды в стоматологической установке выше, чем качество питьевой воды: двухлетнее продольное исследование», Journal of Dentistry , 37 (10): 748 –762, номер документа : 10.1016/j.jdent.2009.06.001 , PMID 19573971 : «Фильтровальный материал KDF-85 и гранулированный активированный уголь сертифицированы по международному стандарту NSF 61 для применения на станциях водоочистки». со ссылкой «Международный стандарт NSF NSF/ANSI 61-2008. Компоненты системы питьевой воды – воздействие на здоровье».
^ «Сертификаты NSF для KDF-55 и KDF-85» . НФС Интернэшнл . 2010.
^ Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (7 июля 2005 г.). «Загрязнение грунтовых вод в районе Сидар-Брук» (PDF) . Министерство здравоохранения и социальных служб США.
^ «Что такое КДФ?» (PDF) . Aquasmart Technologies Inc., 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2017 г. Проверено 9 июля 2016 г.
^ Мария Тикканен (2001). Руководство по утилизации хлорированной воды . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 118. ИСБН 9781583211434 . : «Капитальные затраты на эту систему немного выше, чем у систем химического дехлорирования».
^ Национальная исследовательская лаборатория по управлению рисками (1997), Обработка водной ртути , Агентство по охране окружающей среды, Управление исследований и разработок, стр. 5-1
^ Д. Боуман; Дж. ДеУотерс; Дж. Смит; С Снег; Р. Томас (1995), Оценка возможностей предотвращения загрязнения: авиабаза ВМС США в Норфолке , стр. 4–15.
^ Арианна Катеначчи (2014), Удаление тяжелых металлов из воды: характеристика и применимость нетрадиционных сред (PDF) , Миланский политехнический университет, факультет гражданского и экологического строительства, стр. 18
^ Jump up to: ^а ^б Мария Тикканен (2001). Руководство по утилизации хлорированной воды . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 118. ИСБН 9781583211434 .
^ Робина Анг (2012), Up the Pipe: обзор литературы по выщелачиванию меди и цинка из бытовых водопроводных систем (PDF) , Институт Каутрон , заархивировано из оригинала (PDF) 04 февраля 2020 г. , получено 7 июля 2016 г. 01

Дальнейшее чтение

US 4642192 , Хескетт, Дон, «Способ обработки жидкостей», выдан 1987 г.
Паспорт безопасности материалов, опубликованный General Electric .

[hospitals-1] Jump up to: ^а ^б ^с Джимми Уокер (2014). Обеззараживание в больницах и здравоохранении . Издательство Вудхед . п. 194. ИСБН 978-0857096579 .

[biofilms-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и округ Колумбия Коулман; М.Дж. О'Доннелл; AC Шор; Дж. Свон; Р. Дж. Рассел (2007), «Роль производителей в уменьшении количества биопленок в водопроводах стоматологических кресел», Journal of Dentistry , 35 (9): 701–711, doi : 10.1016/j.jdent.2007.05.003 , PMID 17576035

[wilderness-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Пол Ауэрбах (2011). Медицина дикой природы: Expert Consult Premium Edition . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-1455733569 .

[4] Джеймс Хант (2001). «Фильтровальные материалы: правильный выбор: Справочное руководство для дилеров» (PDF) . Кондиционирование и очистка воды. Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2019 г. Проверено 3 июля 2016 г.

[5] МДЖО'Доннелл; М.Бойл; Дж. Свон; Р.Дж.Рассел; DCColeman (2009), «Централизованная автоматизированная система управления качеством воды в стоматологической больнице и системой управления биопленкой с использованием нейтрального Ecasol поддерживает качество воды в стоматологической установке выше, чем качество питьевой воды: двухлетнее продольное исследование», Journal of Dentistry , 37 (10): 748 –762, номер документа : 10.1016/j.jdent.2009.06.001 , PMID 19573971

[ReferenceA-6] Jump up to: ^а ^б М. Вестерн; W Katzaras (1995), «Очистка муниципальных сточных вод для промышленного использования обратным осмосом», Desalination , 102 (1–3): 293–299, Bibcode : 1995 Desal.102..293W , doi : 10.1016/0011-9164(95 )00066-Б

[lenntech-7] Jump up to: ^а ^б ^с «КДФ Процесс Медиа» . Леннтех. 2016. Архивировано из оригинала 15 декабря 2015 года.

[8] Арианна Катеначчи (2014), Удаление тяжелых металлов из воды: характеристика и применимость нетрадиционных сред (PDF) , Миланский политехнический университет, факультет гражданского и экологического строительства, стр. 18 : «Типичное применение среды KDF при очистке промышленных сточных вод связано с удалением свинца в производстве печатных плат: свинец удаляется на 94,4%, что позволяет повторно использовать воду в системе промывки с замкнутым контуром. При фильтрации через среду KDF растворимые катионы свинца восстанавливаются до нерастворимых атомов свинца, которые наносятся на поверхность среды гальваническим способом.

[9] Лоно Кахуна Купуа Ао (1998). Не пейте воду (не прочитав эту книгу): основное руководство по загрязненной питьевой воде и что вы можете с этим сделать . Лотос Пресс. ISBN 9780962888298 .

[10] «История фильтров для воды» . Фильтры АкваОкс . Проверено 24 апреля 2019 г.

[11] «Фильтр КДФ» . Хендай Вакортек. 2003 . Проверено 1 июля 2016 г.

[12] Джастин Томас (1 января 2016 г.). «Лучший душевой фильтр 2016 года» . Проверено 3 июля 2016 г.

[13] «Аквадуш» (PDF) . Многочистый. : «Система протестирована и сертифицирована WQA на соответствие стандарту NSF/ANSI 177 по снижению содержания свободного хлора».

[Materials_Handbook-14] Брэди, Джордж С.; Клаузер, Генри Р.; Ваккари, Джон А. (2002). Справочник материалов: энциклопедия для менеджеров, технических специалистов, менеджеров по закупкам и производству, технических специалистов и руководителей (15-е изд.). Макгроу-Хилл Образование . п. 17 . ISBN 978-0071360760 .

[15] «Технологические среды KDF 55 и 85 для очистки воды» . KDF Fluid Treatment, Inc. Проверено 30 июня 2016 г.

[Weber2012-16] Карл Вебер (2012). Последний звонок в оазисе: глобальный водный кризис и куда мы идем дальше . Общественные дела . стр. 181 –. ISBN 978-1-61039-144-3 .

[17] В бизнесе, тома 13-14 . JG Пресс . 1991. с. 16. В 1987 году Хаскетт запатентовал новую технологию очистки жидкости, в которой используется медно-цинковый сплав под названием KDF (кинетическая деградационная флюсация) для удаления хлора, тяжелых металлов и других неорганических загрязнений...

[18] МДЖО'Доннелл; М.Бойл; Дж. Свон; Р.Дж.Рассел; DCColeman (2009), «Централизованная автоматизированная система управления качеством воды в стоматологической больнице и системой управления биопленкой с использованием нейтрального Ecasol поддерживает качество воды в стоматологической установке выше, чем качество питьевой воды: двухлетнее продольное исследование», Journal of Dentistry , 37 (10): 748 –762, номер документа : 10.1016/j.jdent.2009.06.001 , PMID 19573971 : «Фильтровальный материал KDF-85 и гранулированный активированный уголь сертифицированы по международному стандарту NSF 61 для применения на станциях водоочистки». со ссылкой «Международный стандарт NSF NSF/ANSI 61-2008. Компоненты системы питьевой воды – воздействие на здоровье».

[19] «Сертификаты NSF для KDF-55 и KDF-85» . НФС Интернэшнл . 2010.

[20] Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (7 июля 2005 г.). «Загрязнение грунтовых вод в районе Сидар-Брук» (PDF) . Министерство здравоохранения и социальных служб США.

[21] «Что такое КДФ?» (PDF) . Aquasmart Technologies Inc., 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2017 г. Проверено 9 июля 2016 г.

[22] Мария Тикканен (2001). Руководство по утилизации хлорированной воды . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 118. ИСБН 9781583211434 . : «Капитальные затраты на эту систему немного выше, чем у систем химического дехлорирования».

[23] Национальная исследовательская лаборатория по управлению рисками (1997), Обработка водной ртути , Агентство по охране окружающей среды, Управление исследований и разработок, стр. 5-1

[24] Д. Боуман; Дж. ДеУотерс; Дж. Смит; С Снег; Р. Томас (1995), Оценка возможностей предотвращения загрязнения: авиабаза ВМС США в Норфолке , стр. 4–15.

[25] Арианна Катеначчи (2014), Удаление тяжелых металлов из воды: характеристика и применимость нетрадиционных сред (PDF) , Миланский политехнический университет, факультет гражданского и экологического строительства, стр. 18

[chlorine-26] Jump up to: ^а ^б Мария Тикканен (2001). Руководство по утилизации хлорированной воды . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 118. ИСБН 9781583211434 .

[cawthron-27] Робина Анг (2012), Up the Pipe: обзор литературы по выщелачиванию меди и цинка из бытовых водопроводных систем (PDF) , Институт Каутрон , заархивировано из оригинала (PDF) 04 февраля 2020 г. , получено 7 июля 2016 г. 01

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]