一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，具體指代一種對養(yǎng)殖水體 和天然湖水具有良好殺菌效果的電化學(xué)殺滅細(xì)菌的處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖是近幾十年世界上發(fā)展最快的食品行業(yè)之一。但是，養(yǎng)殖水域和生 態(tài)環(huán)境的污染持續(xù)加劇，優(yōu)良養(yǎng)殖品種的缺乏、養(yǎng)殖生物的病害等，嚴(yán)重影響了我國水產(chǎn)養(yǎng) 殖業(yè)的健康發(fā)展。其中水體中大量存在的細(xì)菌，是導(dǎo)致養(yǎng)殖對象品質(zhì)降低的主要因素，從而 阻礙了我國高附加值的水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。
[0003] 用于水處理中殺菌方法主要有物理法和化學(xué)法，物理法指采用物理技術(shù)進(jìn)行殺菌 的方法，例如紫外線殺菌，其殺菌技術(shù)較為成熟，殺菌效果較理想，但存在透光性差、燈管使 用壽命短等問題;化學(xué)法是向水中投加無機(jī)或有機(jī)殺菌劑，殺死或抑制微生物的生長繁殖， 化學(xué)法殺菌成本低、效果好，但長期加藥極易引發(fā)細(xì)菌的抗藥性，而且易造成環(huán)境的二次污 染。
[0004] 電化學(xué)殺菌是一種新的殺菌技術(shù)，其過程中起重要作用的有3種因素:其一是水流 通過電場而產(chǎn)生的一些強(qiáng)氧化劑，如臭氧等;其二是水中產(chǎn)生了氧化性極強(qiáng)但存在時(shí)間很 短的自由基，如羥基自由基;還有就是電場本身對細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生的作用，如細(xì)胞膜的電擊穿 現(xiàn)象，細(xì)胞的電灼燒現(xiàn)象，以及影響細(xì)菌代謝功能的電滲和電泳現(xiàn)象。
[0005] 20世紀(jì)70年代以來，電化學(xué)殺菌技術(shù)作為一種新型的"清潔技術(shù)"，電解過程中會(huì) 產(chǎn)生大量HC10，C1(T，·0, ·ΟΗ，Η2〇2, ·ηο2,ο3等具有消毒能力的強(qiáng)氧化性物質(zhì)，從而使被消 毒液體在特定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過電化學(xué)消毒器時(shí)能獲得預(yù)期的消毒效果。而且電化學(xué)殺菌不 會(huì)產(chǎn)生高致癌性副產(chǎn)物，消毒后出水具有持續(xù)殺菌作用，對生命力較強(qiáng)的致癌細(xì)菌的滅活 效果顯著，同時(shí)電化學(xué)作用破壞的細(xì)菌細(xì)胞絕大多數(shù)都無法自我修復(fù)而恢復(fù)活性。同時(shí)，電 極的電凝聚作用可以使水體中部分懸浮物絮凝沉降而使水體變得澄清。其中· 0Η是一種氧 化能力很強(qiáng)的自由基，羥基自由基的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為2.8V，氧化能力比普通的氧化劑如03、 C12、H202都強(qiáng)，僅次于氟，可以氧化糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸和氨基酸等物質(zhì)，從而破壞微生 物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞失去活性。
[0006] 目前國內(nèi)電化學(xué)殺菌技術(shù)和工藝較多，但同時(shí)存在一些不足，如對于細(xì)菌濃度較 高的廢水處理效率低，很難在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的殺菌率等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝 置，以解決現(xiàn)有廢水處理技術(shù)中殺菌率低等問題，本發(fā)明可有效的對養(yǎng)殖水體和天然湖水 進(jìn)tx水體殺菌。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，包括進(jìn)水 容器、蠕動(dòng)栗、反應(yīng)器、出水容器、可控電源、擋板、陰極、陽極;其中反應(yīng)器設(shè)進(jìn)水口和出水 口，反應(yīng)器的進(jìn)水口通過蠕動(dòng)栗與進(jìn)水容器相通，反應(yīng)器的出水口與出水容器相通，反應(yīng)器 通過置于反應(yīng)器內(nèi)腔中的陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，進(jìn)水容器與蠕動(dòng)栗和出 水容器通過管道相互連接，所述反應(yīng)器的內(nèi)腔通過水體分布板分成進(jìn)水區(qū)、前緩沖區(qū)、反應(yīng) 區(qū)、后緩沖區(qū)和出水區(qū)，反應(yīng)區(qū)通過陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，陰極與陽極的 間距為3~45mm。
[0009] 優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器為立方體構(gòu)型裝置，其內(nèi)設(shè)有陰極和陽極相互交錯(cuò)放置的 結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選地，所述的反應(yīng)器的陰極和陽極采用立體形態(tài)具有電化學(xué)催化性能的Ti〇2/ Ti納米管陣列電極，極板間距在3~45mm。
[0011] 優(yōu)選地，所述裝置殺滅水體中細(xì)菌的反應(yīng)條件為：電壓在2V~25V，表觀電流密度 0 · 25mA/cm2~18 · 03mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間 1 ~15min。
[0012]本發(fā)明的有益效果：
[0013] 本發(fā)明裝置中反應(yīng)器的電極采用立體形態(tài)具有電化學(xué)催化性能的Ti02/Ti納米管 陣列電極，能夠產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性物質(zhì)有效殺滅水體中細(xì)菌，同時(shí)所采用的立體形態(tài)電極 相比板狀電極增加了電極與水體接觸的有效面積，進(jìn)一步提高細(xì)菌的殺滅率;該裝置可控 性強(qiáng)、流程簡單、處理效率高、經(jīng)濟(jì)效益高，通過控制電壓和流量即可控制降解的程度。
【附圖說明】
[0014] 圖1繪示本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2繪示本發(fā)明反應(yīng)器的主視圖。
[0016] 圖3繪示本發(fā)明反應(yīng)器的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說 明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
[0018] 參照圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，包括進(jìn) 水容器1、蠕動(dòng)栗2、反應(yīng)器3、出水容器4、可控電源5、擋板6、陰極7、陽極8;其中反應(yīng)器3設(shè)進(jìn) 水口 9和出水口 10，反應(yīng)器3的進(jìn)水口 9通過蠕動(dòng)栗2與進(jìn)水容器1相通，蠕動(dòng)栗的設(shè)置可以調(diào) 節(jié)待處理水體進(jìn)入反應(yīng)器的速度，反應(yīng)器3的出水口 9與出水容器4相通，反應(yīng)器3通過置于 反應(yīng)器內(nèi)腔中的陰極7和陽極8與可控電源5的正、負(fù)極相連，進(jìn)水容器1與蠕動(dòng)栗2和出水容 器4通過管道相互連接，所述反應(yīng)器3的內(nèi)腔通過四個(gè)擋板6分成進(jìn)水區(qū)、前緩沖區(qū)、反應(yīng)區(qū)、 后緩沖區(qū)和出水區(qū)，反應(yīng)區(qū)通過陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，陰極與陽極的間距 為3~45mm〇
[0019] 其中，所述的反應(yīng)器為立方體構(gòu)型裝置，其內(nèi)設(shè)有陰極和陽極相互交錯(cuò)放置的結(jié) 構(gòu)，保證用最少的電極個(gè)數(shù)達(dá)到最多的氧化區(qū)域，從而提高水體的處理效率。
[0020] 其中，所述的反應(yīng)器的陰極和陽極采用立體形態(tài)具有電化學(xué)催化性能的Ti〇2/Ti 納米管陣列電極，極板間距在3~45mm。
[0021] 其中，所述裝置殺滅水體中細(xì)菌的反應(yīng)條件為：電壓在2V~25V，表觀電流密度 0 · 25mA/cm2~18 · 03mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間 1 ~15min。
[0022]實(shí)施例1:取淡水魚養(yǎng)殖水1000L，在本發(fā)明裝置中進(jìn)行試驗(yàn)，具體反應(yīng)條件和處理 效果如下所示：
[0023] 反應(yīng)條件:輸出電壓15V，表觀電流密度8.03mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間3.3min。
[0024]
[0025] 實(shí)施例2:取淡水魚養(yǎng)殖水1000L，在本發(fā)明裝置中進(jìn)行試驗(yàn)，具體反應(yīng)條件和處理 效果如下所示：
[0026] 反應(yīng)條件:輸出電壓15V，表觀電流密度2.25mA/cm2,反應(yīng)時(shí)間2min。
[0027]
[0028] 實(shí)施例3:取天然湖水1000L，在本發(fā)明裝置中進(jìn)行試驗(yàn)，具體反應(yīng)條件和處理效果 如下所示：
[0029] 反應(yīng)條件:輸出電壓12V，表觀電流密度3.24mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間3.3min。
[0030]
[0031] 本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這 些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，其特征在于，包括進(jìn)水容器、蠕動(dòng)栗、反 應(yīng)器、出水容器、可控電源、擋板、陰極、陽極;其中反應(yīng)器設(shè)進(jìn)水口和出水口，反應(yīng)器的進(jìn)水 口通過蠕動(dòng)栗與進(jìn)水容器相通，反應(yīng)器的出水口與出水容器相通，反應(yīng)器通過置于反應(yīng)器 內(nèi)腔中的陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，進(jìn)水容器與蠕動(dòng)栗和出水容器通過管道 相互連接，所述反應(yīng)器的內(nèi)腔通過水體分布板分成進(jìn)水區(qū)、前緩沖區(qū)、反應(yīng)區(qū)、后緩沖區(qū)和 出水區(qū)，反應(yīng)區(qū)通過陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，陰極與陽極的間距為3~45mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，其特征在于，所述的反 應(yīng)器為立方體構(gòu)型裝置，其內(nèi)設(shè)有陰極和陽極相互交錯(cuò)放置的結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，其特征在于，所述的反 應(yīng)器的陰極和陽極采用立體形態(tài)具有電化學(xué)催化性能的Ti02/Ti納米管陣列電極，極板間 距在3~45mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，其特征在于，所述裝置 殺滅水體中細(xì)菌的反應(yīng)條件為：電壓在2V~25V，表觀電流密度0.25mA/cm2~18.03mA/cm2,反 應(yīng)時(shí)間1~15min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電化學(xué)法殺滅水體中細(xì)菌的處理裝置，包括進(jìn)水容器、蠕動(dòng)泵、反應(yīng)器、出水容器、可控電源、擋板、陰極、陽極；其中反應(yīng)器設(shè)進(jìn)水口和出水口，反應(yīng)器的進(jìn)水口通過蠕動(dòng)泵與進(jìn)水容器相通，反應(yīng)器的出水口與出水容器相通，反應(yīng)器通過置于反應(yīng)器內(nèi)腔中的陰極和陽極與可控電源的正、負(fù)極相連，進(jìn)水容器與蠕動(dòng)泵和出水容器通過管道相互連接。本發(fā)明的裝置可控性強(qiáng)、流程簡單、處理效率高、經(jīng)濟(jì)效益高。
【IPC分類】C02F1/467
【公開號(hào)】CN105439256
【申請?zhí)枴緾N201510894681
【發(fā)明人】薛建軍, 何娉婷, 趙媛, 王玲, 楊婷婷, 李彎, 肖成偉, 冒韻
【申請人】江蘇固道環(huán)保設(shè)備工程有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月8日