本發(fā)明涉及殺菌消毒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電解水殺菌裝置及殺菌方法。

背景技術(shù)：

水處理殺菌目前普遍采用向水中加氯或氯化物的氧化消毒法。但發(fā)現(xiàn)加氯消毒會(huì)導(dǎo)致飲用水中產(chǎn)生“三致”(致癌、致畸、致突變)物質(zhì)。近年開(kāi)發(fā)的紫外線、臭氧、超聲波、磁化、靜電等處理方法，或因設(shè)備復(fù)雜、處理水流量小，或因處理費(fèi)用高而沒(méi)能獲得普遍應(yīng)用。

隨著工業(yè)的發(fā)展，水源受各種有機(jī)物的污染增加，供水系統(tǒng)傳統(tǒng)的加氯消毒方法已被發(fā)現(xiàn)會(huì)形成對(duì)人體有害的物質(zhì)。于是，研究新的替代殺菌手段日益成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和重要發(fā)展方向。現(xiàn)有的商品化的各種電消毒水處理器，多是在添加了氯化鈉等電解質(zhì)后，電解產(chǎn)生二氧化氯和次氯酸鈉等殺菌劑。使用后，產(chǎn)生許多人體有害物質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種電解水殺菌裝置，同時(shí)還提供使用該裝置的殺菌方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：

一種電解水殺菌裝置，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有上下兩片電極，上電極、下電極中間設(shè)置有用于隔離電極陰陽(yáng)極、保持電極距離的電極隔離片。

所述電極隔離片為絕緣材料。

電極為釕銥鈦電極，基材為鈦板，基材表面設(shè)有氧化釕、氧化銥涂層。

電極為梳齒狀結(jié)構(gòu)。

所述殼體由上殼體、下殼體對(duì)接而成，上下兩片電極分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在上殼體、下殼體內(nèi)部，上、下兩片電極呈梳齒狀結(jié)構(gòu)。

所述下殼體、下電極、電極隔離片、上電極、上殼體，以超聲波焊接方式密封固定于殼體內(nèi)，上、下電極與上、下殼體之間，用橡膠塊進(jìn)行密封，橡膠塊外側(cè)設(shè)置壓板壓住橡膠塊，壓板通過(guò)螺釘固定在上殼體上，上殼體的框架內(nèi)設(shè)置環(huán)氧樹(shù)脂密封。

一種電解水殺菌裝置的殺菌方法，其特征是：

本裝置通電后，上下電極將水分子分解為氫離子(H+)和氧離子(O-)，作為陰離子的氧離子與周邊的其他水分子產(chǎn)生反應(yīng)，并生成羥基(OH-)，此時(shí)，少量存在于自來(lái)水的含微量氯成份的次氯酸鈉(HOCL)也分解為HCL+，O-，并產(chǎn)生溶解氧(O-,O₃-)陰離子和過(guò)氧化氫類滅菌物質(zhì)，從而對(duì)水進(jìn)行殺菌并生產(chǎn)殺菌水。

電解水殺菌裝置的工作電壓：DC12V，工作電流：200-500mA。

電解處理后的水殘留氯數(shù)值：0.3PPM以上

工作水流量：200-700ml/min，出水流量：200-700ml/min。

有益效果，本發(fā)明所述的電解水殺菌裝置，應(yīng)用釕銥鈦電極電解，可以在不影響水質(zhì)的情況下達(dá)到殺菌的效果。裝置設(shè)計(jì)可靠性高，壽命長(zhǎng)，殺菌效果好，成本低，無(wú)需添加殺菌劑、無(wú)二次污染。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；

圖1為本發(fā)明所述的電解水殺菌原理示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的電解水殺菌裝置分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3a為上電極示意圖。

圖3b為下電極示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

電解法作為一種具有滅菌效果好，使用性強(qiáng)和無(wú)二次污染的殺菌水處理技術(shù)而受到歡迎。

電解殺菌可分為間接殺菌和直接殺菌兩種：

一、間接殺菌：利用電解產(chǎn)生ClO-、HClO₃、H₂O₂、O₂-、OH-等物質(zhì)對(duì)微生物殺滅。

現(xiàn)有商品化的消毒處理器，多是在添加了氯化鈉等電解質(zhì)后，產(chǎn)生二氧化氯和次氯酸鈉等殺菌劑。

二、直接殺菌：直接殺菌是利用電解電極直接作用于微生物，使其死亡。

電解法殺菌消毒機(jī)理：

⑴電解含氯的水，產(chǎn)生ClO-和少量更高價(jià)的氯酸鹽。電極上的反應(yīng)如下，陽(yáng)極：2Cl－2e→Cl₂，Cl₂+H₂O→HClO+H+Cl-，OH-離子擴(kuò)散到陽(yáng)極周圍的液層中和次氯酸反應(yīng)生成ClO-，并進(jìn)一步反應(yīng)生成氯酸：12ClO+6H₂O－12e→4HClO₃+8HCl+3O₂，所產(chǎn)生的HClO和HClO₃均是強(qiáng)氧化劑，對(duì)微生物有很強(qiáng)的殺滅效果。

⑵電解不含氯離子的水時(shí)，原水中不含Cl-時(shí),同樣有良好的殺菌效果,說(shuō)明電解時(shí)產(chǎn)生了除HOCl以外的其他氧化物質(zhì),

經(jīng)過(guò)分析在陽(yáng)極一側(cè)存在下列反應(yīng):

①、H₂O→H++OH-

②、20H－2e→〔O〕+H₂O→H₂O₂

③、4OH－4e→2H₂O+0₂

④、〔O〕+O₂→O₃

因此有H₂O₂、O₃、〔O〕等強(qiáng)氧化性消毒劑產(chǎn)生,從而使處理水電解后具有及強(qiáng)的殺菌效果。

⑶電解直接作用于細(xì)菌細(xì)胞體，破壞某個(gè)細(xì)菌器，致使細(xì)菌死亡。氯殺菌作用的近代觀點(diǎn)是主要通過(guò)HClO起作用，HClO分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時(shí)，能起氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡，氧化的最終產(chǎn)物為CO₂和H₂O。

因此即使在連續(xù)使用氯的情況下，也不會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性。

參看圖2、圖3a、圖3b；電解水殺菌裝置，殼體內(nèi)設(shè)置有上下兩片電極，上電極、下電極中間設(shè)置有用于隔離電極陰陽(yáng)極、保持電極距離的電極隔離片3。

所述電極隔離片3為絕緣材料，具體為PC材料。

電極為釕銥鈦電極，基材為鈦板，基材表面設(shè)有氧化釕、氧化銥涂層。電極為梳齒狀結(jié)構(gòu)。

所述殼體由上殼體5、下殼體1對(duì)接而成，上下兩片電極2、4分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在上殼體5、下殼體1內(nèi)部，上下兩片電極2、4呈梳齒狀結(jié)構(gòu)固定于殼體內(nèi)部。

所述下殼體1、下電極2、電極隔離片3、上電極4、上殼體5，以超聲波焊接方式密封固定，上、下電極與上、下殼體之間，用橡膠塊7進(jìn)行密封，橡膠塊外側(cè)設(shè)置壓板8壓住橡膠塊，壓板通過(guò)螺釘9固定在上殼體5上，上、下殼體的框架內(nèi)設(shè)置環(huán)氧樹(shù)脂密封，上下兩片電極2、4通過(guò)插簧6與導(dǎo)線連接。

本裝置通電后，上下電極將水分子分解為氫離子(H+)和氧離子(O-)，作為陰離子的氧離子與周邊的其他水分子產(chǎn)生反應(yīng)，并生成羥基(OH-)，此時(shí)，少量存在于自來(lái)水的含微量氯成份的次氯酸鈉(HOCL)也分解為HCL+，O-，并產(chǎn)生溶解氧(O-,O₃-)陰離子和過(guò)氧化氫類滅菌物質(zhì)，從而對(duì)水進(jìn)行殺菌。

本裝置性能測(cè)定如下：

基本性能測(cè)定條件：

1，周圍溫度及濕度：20℃,50-90％RH。

2，水壓的測(cè)定：0.2-1.2kgf/cm²。

3，測(cè)定姿勢(shì)：水平測(cè)量。

4，一般自來(lái)水(氯值0.3～0.4ppm)。

基本性能測(cè)定方法：

1，用管子連接自來(lái)水和電解水模塊的入水口進(jìn)行供水并使電解水模塊工作兩分鐘(供電)后出來(lái)的電解水的氯殘留濃度應(yīng)高于0.5ppm。

2，1中生成的電解水噴灑于待殺菌物體并停止后測(cè)定殺菌性能(殺菌力應(yīng)達(dá)到99.9％)。

基本性能:

1 額定電壓：DC 12V.

2 使用電壓：DC 10V～14V.

3 消費(fèi)電流：350mA(-50/+50mA).

4 出水流量：200～700ml/min.

5 氯殘留值(殺菌基準(zhǔn))：0.5ppm以上.

氯值測(cè)定基準(zhǔn)(+/-交互時(shí)，最高氯值為基準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)水另用基準(zhǔn)水(調(diào)制水)

調(diào)制誰(shuí)制作方法：

蒸餾水1L中添加NaCL 24mg，Mg S04 46mg后進(jìn)行溶解

添加NaCL 24mg時(shí)TDS為24ppm(傳導(dǎo)度約48uS/cm，CI-離子濃度理論上為14.56ppm)

添加MgSO4 46mg時(shí)TDS為46ppm(傳導(dǎo)度約92uS/cm)

添加NaCl 24mg+MgSO4 46mg時(shí)TDS為70ppm(傳導(dǎo)度約130uS/cm)

評(píng)價(jià)電極性能時(shí)使用調(diào)節(jié)水的目的主要是統(tǒng)一電解溶液的CL–離子濃度及溶液阻值的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)試，從而提高可靠性。

6.推薦溫度：18～25℃(濕度30～90％RH)/測(cè)試時(shí)入水溫度以平均20℃。

7.保存溫度：-10～60℃(濕度10～90％RH):-30～+70℃(流通溫度:-25～+65℃)。

8.耐水壓性能：堵住出口后施加一分鐘5kgf/cm²壓力時(shí)，無(wú)漏水及破損現(xiàn)象。

9.使用壓力：1.0-3.0kgf/cm²。

本發(fā)明所述的電解水殺菌裝置，應(yīng)用鈦電極電解，可以在不影響水質(zhì)的情況下達(dá)到殺菌的效果。裝置設(shè)計(jì)可靠性高，便于維修更換。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)例的限制，上述實(shí)例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。