CN101678135A - 以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法及其实施装置 - Google Patents

以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法及其实施装置 Download PDF

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Abstract

本发明可用来净化废水以去除污染且可活化水溶液以及对纯水和饮用水进行化学处理。本发明用于水和水溶液的处理方法是通过脉冲气体放电的等离子体来进行，其方式是将气体介质边界处的液体流曝露于脉冲气体放电的等离子体的活动中，该脉冲气体放电由具有不同频率的两个主要脉冲放电I和II来诱发并维持着，假设该气体介质被初步离子化。以放电I的脉冲之间的间隔以脉冲包的形式形成该放电II。本发明可使污染物质的初始浓度高的废水被净化，以使水溶液介质活化的效率提高，使所获得的性质对外部效应的稳定性和抵抗性提高，且在该活化期间可对由水溶液介质所获得的已修改的及/或再获得的物理性、化学性和生物性进行控制。

Description

以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法及其实施装置
技术领域
本发明涉及以气体放电的低温等离子体进行水和含水溶液处理以提供其自广范围的致污物和污染物的去污、自不同性质的微生物的消毒或活化的领域。
主要地，本发明可用于处理来自不同来源的污水，以用于饮用和技术水处理。本发明还可用于活化化学上纯的和可饮用的水以及含水溶液。由此活化产生的产物可用于医药、兽医学、食品、微生物、化妆品、采矿和化学工业及农业中。
背景技术
存在许多通过以气体放电的等离子体(由放电诱发)影响水和含水溶液(含水介质)来处理水和含水溶液的已知方法，所述放电例如为：电弧放电(arc discharge)(US 5464513)、电晕放电(corona discharge)(US5549795、WO 98/09722)、阻挡层放电(barrier discharge)(RU 2136600、2164499)、高压放电(RU 2152359)或辉光放电(glow discharge)(RU2043969、2043970、2043971、2043972、2043973、WO 02/058839、02/059045)。由于O-、O2 - O3 - OH- H2O-的此类处理离子的缘故，在含水介质中产生过氧化氢H2O2和超氧化物H2O3。这些反应物与水和含水溶液中存在的物质和微生物反应。辅助因素也是光电效应和UV辐射。
存在一种以气体放电的等离子体处理含水介质的已知方法，所述气体放电的等离子体是由30A的电流强度和10-50kV的电压下的一系列脉冲的电弧放电(US 5464513)来诱发，或由含氧气体介质中10kV的电压下的脉冲放电(RU 97117396)来诱发，或由100-500kV的电压下的高压放电来诱发，且同时一起的流体的表面层充当电极(RU 1011545)。
用于以由一系列脉冲电弧放电诱发的气体放电的等离子体进行含水介质处理的装置(US 5464513)包括反应室，其装备有用以馈送受处理的水的设备，其中至少两个电极布置在其连接到高压源的盒中。
存在一种以由电晕放电诱发的气体放电的等离子体进行含水介质处理的已知方法(JP，PN：03181393、JP，PN：62121695)，然而，此方法需要其实施高压不小于3000V。
用于此方法实施方案的装置(JP，PN：03181393、JP，PN：62121695)包括反应室，其装备有用以馈送受处理的水的设备，其中至少两个平面电极水平固定在其连接到高压源的盒中。
存在一种以由电晕放电诱发的气体放电的等离子体进行含水介质处理(WO 98/09722)的已知方法，所述电晕放电在1到20kV的电压下在液体层上方产生。
用于此方法实施方案的装置(WO 98/09722)包括反应室，其中至少两个电极布置在其盒中，其中一个电极放置在受处理液体的表面上方并连接到高压(1-20kV)源(频率为200kHz)，且另一电极在工艺过程中被流体覆盖。装置装备有将受处理的液体馈送到反应室中的构件和用以在反应室内部提供真空的设备。
存在一种以由阻挡层放电诱发的气体放电的等离子体在运行模式中进行含水介质处理(RU 2136600，2164499)的已知方法，所述阻挡层放电在具有介电涂层(电绝缘阻挡层)的高压电极的辅助下产生。
用于此方法实施方案的装置(RU 2136600)包括反应室，其具有形成和排放所布置的水-气体混合物的构件，以及呈相对安置的两个歧管的形式的电极系统，所述电极系统具有固定在其盒中的备有介电阻挡层的电极。其一者的电极放置成距另一者的电极1-15mm距离处。装置装备有反应箱(camera)入口和用于液体的排放管分支。
用于以由灯丝形式的放电诱发的气体放电的等离子体进行水处理的装置(DE 4440813)包括反应室，两个彼此电隔离的电极，其中属于气体气氛的一个电极被制成板，具备电介质和冷却系统且连接到高压(8-12kV)源(频率为200kHz)，且在工艺过程中被流体覆盖的另一电极接地并存在于盒中。所述装置具备用于将受处理的流体馈送到反应室中的构件。
已被我们视为原型的本发明的最接近的现有技术是以由非持续辉光放电(non self sustained glow discharge)诱发的气体放电的等离子体在运行模式中进行含水介质处理(WO 02/058839)的方法，所述非持续辉光放电在0,1-20A的工作电流强度和不超过500V的电压下在受处理的流体的表面上产生(时钟频率为0,1-100κHz，工作循环不小于40％且脉冲电流的起始电压为2-10kV，电流强度为30-5000mkA，脉冲持续时间为0,01-20mksec)，其中使用不相同的电极，所述电极的一者浸没在所述受处理流体中，且具有相反电位的电极处于气体气氛中。在通过非持续辉光放电进行处理期间，放电介质中的温度维持在受处理流体的自然沸点以下，且压力维持在30-250托，施加磁场，且在深度为0.5-5mm的紊流中馈送所述受处理流体。
上述方法在最接近的现有技术中在用于含水介质处理(WO 02/058838)的装置中实施，所述装置已被我们视为原型，且包括反应室，其中至少两个环形电极(内部和外部)同轴布置，其具有用于起始所述非持续辉光放电的间隙，其中磁体安装在所述反应室的外侧上，与内部电极相对。
所述装置装备有：用于将电位施加到所述电极的构件，其并入有与所述电极电连接的操作电压和离子化(激发剂)脉冲电压源；用于将所述水溶液馈送到所述反应室中的构件；以及在所述反应室内部形成真空的构件，和用于冷却上述电极的构件。
上文描述的方法和装置的共同缺陷是水溶液在广泛多种的种类和类型的致污物和污染物的高初始浓度下的去污效率较低，以及上述条件下去污的程度(强度)不足，以及每单位经净化(purified)水的能量消耗相对较高。
除此之外，已知方法和装置不提供水溶液由产芽孢菌(spore formedBacteria)和病毒的有保证的消毒。
上文描述的一些方法和装置的另一严重局限是必需使用超过500V的高电压，其对于维护人员和环境来说并不安全。
发明内容
本发明的主要技术任务是增加以等离子体进行的水(含水溶液)处理的效率，即，放宽同时去污的致污物、污染物和微生物的范围，以增加净化程度，从而提供具有高初始浓度的污染物的含水溶液的有效净化和去污，同时降低每单位经净化水的成本并增加水活化和含水溶液的效率，即，增加经改质(modified)和新获得的性质的变化程度和范围，以加大耐久性(由于活化而获得的性质的寿命)和新获得的性质对于外部影响的稳定性，同时降低每单位经活化(activated)水的活化成本，以及每单位的能量成本。
本发明的另一任务是提供在较广范围内调节并控制水和含水溶液的经改质和/或新获得的整个活化物理、化学和生物性质的能力。
根据本发明，为了解决上文陈述的任务，提出以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法，其由以下步骤组成：以组合的脉冲气体放电的因素的整个复合体同时处理以流形式布置并接近气体介质的上述水(含水溶液)，所述组合的脉冲气体放电是由具有不同时钟频率的两个主要脉冲放电来诱发并维持(在上述气体介质的初步离子化条件下)。
因此，用于维持两个主要放电的上述气体介质的初步离子化由以下放电提供：具有单个或两个不同时钟频率的两个初步离子化脉冲放电，或具有单个或两个不同时钟频率的两个初步离子化阻挡层放电，或具有单个或两个不同时钟频率的一个初步离子化脉冲放电和一个初步离子化阻挡层放电。
在优选情况下，上述两个主要放电的一者(放电1)形成有正和/或负极性的10Hz到5kHz的工作脉冲的时钟频率，脉冲工作循环为1％到99％，平均放电电流强度为12A，工作电压为350V直到2000V；上述主要脉冲放电的另一者(放电2)形成有正和/或负极性的5kHz到80kHz的工作脉冲的时钟频率，脉冲工作循环为1％到99％，平均放电电流强度为10A，工作电压为350V直到2000V。因此，使放电2在放电1的脉冲之间的时间间隔下呈脉冲包(pulse packet)的形式。
在优选情况下，上述初步离子化放电在10Hz直到250kHz的频率范围内产生(正和/或负极性的电压脉冲持续时间不大于2mksec，在3kV直到20kV的电压下)，且上述阻挡层放电在10kHz直到150kHz的频带处产生(在3κV直到25κV的电压下，具有交替极性或者正或负极性占多数(dominance)的交替极性的电压脉冲持续时间不大于2mksec)。
为了增加水处理的效率，组合放电和受处理的水另外受(交替或稳定的)磁场影响，磁感应至少为0.01Tl。
建议形成具有0,3mm直到3mm的厚度的受处理的上述液体流(假如所述流为紊流)且在上述气体介质中维持10托直到大气压的压力。
还建议将空气或其它含氧气体引入到受处理的水(含水溶液)中(例如，使其起泡穿过此液体)。
还根据本发明由所提议的用于实施以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法的装置解决上文陈述的任务，所述装置由以下各物组成：
-反应室，其具有用于受处理液体的馈送和排放的入口和出口，以及用以提供气体介质中的真空的出口，
-电流分离电极(galvanic separated electrodes)，
-所述电极的一者(电极“A”)被制成管的形式，其内表面是上述反应室的侧壁，且与具有相反极性的电极被分配在一起以产生组合脉冲气体放电并形成上述液体的流，
-至少一个另一电极(电极“B”)被设计成圆柱体或桶型的形式且朝着上述反应室内的上述电极“A”而被同轴固定，且该电极“B”是具有相反极性的电极，用于产生组合脉冲气体放电并产生初步离子化脉冲放电，以及
-连接到上述电极的电源。
所提议的装置可装备有额外电极(电极“C”)(至少具有一个)，其由单独封闭在介电阻挡层中并彼此连接的电导体制成，呈“松鼠笼”或圆柱体笼的形式或桶形式且固定在上述反应室内，位于电极“B”上方，并进一步连接到额外电源。因此，电极“C”是相对于电极“B”具有相反极性的电极，用以产生初步离子化阻挡层放电。
在优选情况下，上述电极“A”的内表面经特殊处理，以便增加表面的可湿性，并能够移除。
电极“A”可制有钽或钼或铂或铱的涂层。
电极“A”可由主要抗酸和/或碱介质的金属制成，例如：不锈钢或钛，或内表面上放置有导体的陶瓷。因此，线性或网状或螺旋形式的导体可由具有低侵蚀的抗腐蚀金属制成，例如：由钨或钼或铂制成；且沿所述电极“A”的纵向轴或与所述轴交叉或与所述轴成角度而放置。
为了确保可选择地(optionally)使空气或含氧气体起泡进入上述反应室中，提供电极“A”的壁中的小孔。因此，电极“A”由多孔钛或多孔不锈钢或具有内置导体的多孔陶瓷制成，且反应室制有放置在室的外侧处并能够移除的外部外套。
内置在电极“A”的陶瓷中的导体可设计为线性或网状或螺旋形式，且可由具有低侵蚀的抗腐蚀金属制成，例如：由钨或钼或铂制成；且沿所述电极“A”的纵向轴或与所述轴交叉或与所述轴成角度而放置。
在优选情况下，电极“B”设计有均匀放置在其横向侧表面上的边缘或槽(slots)，其具有平滑磨圆的对接端(butt end)，且由耐熔(refractory)导电材料制成，例如：由钨或碳化钨制成，或由类似材料制成，且固定在距电极“A”3mm直到20mm的距离处。
在装置实施方案的情况的一者中，电极“C”能够移除。
其中内置有上述电极“C”的导体的介电阻挡层可例如由石英或氧化铝或氧化钛或氧化钽或玻璃状绝缘物或类似材料制成。
在装置实施方案的情况的一者中，所述装置装备有提供上述电极“B”的冷却的热交换器形式的布置，和用于将冷却液体馈送到此热交换器的设备，例如：变压器油。因此，在优选情况下，电极“B”直接放置在热交换器处。
上述热交换器由具有不小于200W/mK°的导热率的金属制成，例如铜金属毡(copper metal felt)。
为了可选择地形成处理液体的紊流，上述反应室装备有以下布置：其被设计成与反应室的内表面相切(在特定情况下，相对于反应室的纵向轴成70°到88°的角度)地放置在上述反应室的上部中的注射器的形式。
在特定情况下，装置装备有用以将至少一个磁场强加于上述反应室的布置，其被设计成与电极“B”直接相对地放置在反应室外部的磁体的形式，并能够移除。
所述装置还可装备有用以将入口处的稳定磁场或脉冲磁场强加于上述反应室的布置，其中磁感应为至少0,1Tl且磁感应向量的方向沿上述液体的流的向量或与之交叉。所述布置被设计成固定在反应室外部并能够移除的至少一个磁体的形式。
本发明的本质在于以下事实：组合脉冲气体放电用于以一致隔开的放电间隙在电极之间的空间处产生并维持在以低温等离子体处理的液体(水或含水溶液)的表面上方的区，其又在受处理的液体流动穿过这些区的通行期间以其所有因素影响受处理的液体的流动。
在通过组合脉冲气体放电形成低温等离子体的过程中，在等离子体中产生处于激发状态的离子、水分子和二次电子，且随即，产生一次活性粒子-基团(radicals)OH*、H*、O*和N*以及溶剂化的电子和二次活性粒子(稳定的氧化剂-过氧化氢H2O2)。
除此之外，受处理的液体还受声音震动波(acoustic shock waves)、带电粒子流的撞击、紫外线、可见光、红外线和射频带处的电磁辐射的撞击影响。
因此，所产生的化学活性粒子可聚集于水或含水溶液中，因此改变水或含水溶液的导电性和其它参数，且所产生的活性粒子的化学相互作用一般导致其性质的改变。依据水处理的条件和水或含水溶液的条件，组合脉冲气体放电的影响可导致氧化以及组分(components)减少。组合脉冲气体放电的影响导致水分子团(cluster)结构以及水和/或含水溶液的能量结构的变化。
所提议的方法和装置提供选择撞击的对应频率特性的机会，其又提供气体放电等离子体与被污染和/或被致污的水或含水溶液相互作用的参数特性，因此增加其处理效率。
对被污染和/或被致污的水或含水溶液的多频率和宽带影响的选择实现在其特征频率附近选择性地处理不同致污物。
组合气体放电的所有因素对受处理的水或含水溶液的同时影响实现在建立化学反应和物理过程的行为的初步条件的等离子体-水相互作用的区域中，其导致水和含水溶液的净化和去污，此类反应和过程包含：
-氧化、还原和水合作用；
-受处理的水中所含的掺合物(admixtures)与放电相互作用产物的化学相互作用；
-掺合物(包含微生物)与射频(RF)、红外线(IR)、紫外线(UV)和可见频带中的辐射的相互作用；
-与声音震动波和带电粒子流的相互作用；
以组合气体放电的等离子体来处理水和含水溶液导致水结构的改变，其分子团(clusters)的大小变小，同时产生可反应粒子，例如H、O、OH离子、过氧化物和超氧化物化合物、过氧化氢和超氧化物、原子氧等(一般来说处于激发状态)的离子，其使受处理的液体(水或含水溶液)变为上述反应的行为的催化介质。
由于被污染的水或含水溶液与组合气体放电的等离子体的相互作用而产生的致污物转变为不可溶或可微溶的形式，或完全或部分被破坏，或形成新的无毒化合物。污染化合物(细菌、病毒和真菌)被完全去活且其残余部分被破坏。
所提议的方法提供不同来源的污水(包含工业废水和城市污水)的有效净化，以及饮用(可饮用)水自重金属(包含Fe、Mn、Al、Ag、Ni、As、Co、Cu、Pb、Zn、Mo、Sr、Ti、Va、Zr、Cd、Cr、Hg)、放射性核素、有机污染物(自然和合成来源的有机物质，包含石油化工产品等)、有毒物质、二恶英、表面活性剂的后处理(post treatment)，并且提供水中存在的细菌、真菌和病毒的完全去活。因此，对于人类、动物和植物生长的生命活动具有关键重要性的碱金属和碱土金属的盐的初始浓度实际上不会由于以组合气体放电的等离子体进行的被污染水处理而变化。
所提议的方法在较广范围的污染物和致污物的初始浓度以及广泛多种污染物和致污物的组合内有效。
所提议的方法适合自每升具有数十克的初始浓度的致污物进行净化和去污。由于净化导致的污染物的浓度满足对应标准的要求，其提供经净化水向露天水库(open reservoirs)中的排放，或在技术过程中再利用水，且在饮用水的后处理的情况下满足对饮用(可饮用)水的标准。
在以等离子体处理水的整个过程期间使用以空气或含氧气体使受处理的液体(水或含水溶液)起泡的方法显著增加消除污染物的氧化过程的效率，并增加净化效率以实现等离子体过程的稳定性，且增加水和/或含水溶液中的包含例如过氧化氢(H2O2)等氧化剂的产生。
放电区中具有至少0,01Tl的磁感应的稳定磁场或脉冲磁场的影响在所有反应室中产生相对均匀的等离子体，尤其在较高放电电流强度值和增加的气体介质压力下，其导致所提议的等离子体处理方法的效率增加。
在运行模式中以受处理的液体流(呈厚度为0,3mm直到3mm的薄膜的形式)来处理水或含水溶液(假设所述流相对于反应室的纵向轴扭转，反应室的主体呈现为电极)，并维持流中的紊乱的条件，也实现所提议的等离子体处理方法的效率增加。
在所提议的方法中使用由具有不同顺时针频率的两个主要脉冲放电来诱发的组合脉冲气体放电，在整和的技术过程的框架中以及在单个反应室中通过初步离子化脉冲放电或阻挡层放电来进行气体介质的初步离子化，并利用磁场对受处理液体的额外影响且以空气或含氧气体使此液体起泡，实现水和含水溶液处理加速2倍或2倍以上，同时将有效的总功率消耗减少1.5-2.5倍以上，其又与已知原型相比实现含水介质的更有效且显著的处理。
所提议的方法和装置的多用性实现水和含水溶液处理的技术参数在所声明限度内的变化以获得所需结果，而不改变基本技术和装置组件的设计。
此方法实现以广范围的其初始定性和定量参数来处理自然、人为、植物、动物和人类来源的水和含水溶液，目标是以高效率对其进行去污、净化和活化，其确保：
-在生产中再利用经净化水溶液、向露天水库和城市排水管道中排放以及(在一些情况下)用作可饮用水的可能性；
-在人类活动的不同领域(例如工业、农业、医疗和药理学、生命活动的支持和基础构造维护、生态学等)中利用等离子体活化的水和含水溶液的可能性；
根据本发明所提议的方法和装置可用于：
-净化具有致污物和污染物(例如，有机和无机物质、重金属、氟化物、石油化工产品、放射性核素、表面活性剂、病原微生物)的水和含水溶液；
-活化水和含水溶液、对应的蒸馏水、二次蒸馏和三次蒸馏水、饮用(可饮用)水、含盐和技术溶液、水物质。
所提议的技术工艺对于环境是安全的且不需要使用任何化学试剂。
附图说明
为了更好地理解本发明，下文呈现参看所附插图的所提议的方法和装置的实际实施方案的实例，插图中：
图1说明以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的装置的框图。
图2说明线A-A中的反应室的横截面(在组合脉冲气体放电和磁场的区处，假设使含氧气体起泡)。
图3说明三维投影中的反应室的电极的视图。
图4说明具有经活化水的单元中依据波长的光吸收程度的图，其中光学路径为0,1cm(曲线上的图以相对单位表示水活化的程度)。
图5说明依据影响的周期在影响经等离子体活化的水之后形成菌株大肠杆菌(Bacteria strain E.coli)JM109的单元的菌落(colony)的数目的图。
图6说明依据影响的周期具有经活化水的试验样本中以及控制样本中的微生物白色念珠菌(Candida albican)的数目的图。
如附图上所描述，用于以气体放电的等离子体(图1)进行水和含水溶液处理(下文中称为“液体”)的装置包括闭合的反应室1，其填充有气体介质，例如：填充有空气。在此反应室1中在气体介质的预先固定且维持的压力下诱发组合脉冲气体放电。在此放电的辅助下处理液体。受处理的液体还受稳定磁场或交替(脉冲)磁场影响并由空气或其它含氧气体起泡。
所述提审(在固定温度下将受处理的液体供应到反应室1中)由入口电磁阀2、初级净化的入口机械过滤器3、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6，以及连接管线7和8组成。
其它提审(从反应室1排放受处理液体(水或含水溶液))由整体式(solidtype)排出泵9、用以从凝结悬浮液净化受处理水的精细净化的出口机械过滤器10、出口电磁阀11和连接管线12组成。
在处理被严重污染液体的情况下且为了实现较高程度的去污循环(多个循环)，可在反应室1中实施液体的处理。特殊布置经设计以用于此情况，其将受处理液体从出口馈送到反应室1的入口中，所述布置由整体式排出泵9、中间电磁阀13、半精细净化的中间机械过滤器14、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6、连接管线8和管线15组成。
在出口收集器16中收集在反应室中处理之后的液体。
电极区块17放置在反应室1处。
假定所述布置提供反应室1的电极区块17的冷却，其由油泵18、热交换器19、压力控制器20、膨胀槽(extensive tank)21和连接管线22组成。
所述布置(在反应室1中提供真空)由真空泵23、压力控制器24、排水电磁阀25和管线26组成。
反应室1被设计成闭合型室(图1和图2)的形式并垂直放置。
反应室1包括呈管形式的盒，其经安装以能够容易移除。此管为电极“A”27，且在整个处理期间其内表面覆盖有受处理液体。
电极27以及具有相反极性的其它电极经设计以用于产生和维持组合脉冲气体放电。
在装置实施方案的特定情况下，反应室1的电极27制有40直到200mm的内径，高度为300直到1500mm。电极27的壁同时是上述反应室1的侧壁且内表面被制造成经过特殊处理，其提供表面的较好可湿性。
电极27由主要抗酸和/或抗碱介质的材料制成，例如：由不锈钢或钛制成或具有钽或钼或铂或铱的涂层。电极27可由陶瓷制成，其具有放置在其内表面上的导体，所述导体由具有低侵蚀的抗腐蚀金属制成，例如：由钨或钼或铂制成。所述导体可被设计为线性、网状或螺旋形式并沿电极27的纵向轴或与所述轴交叉或与所述轴成角度而放置。
电极27可制有用于将空气或其它含氧气体起泡到反应室1中的小孔，例如：多孔钛或多孔不锈钢，或具有内置导体的多孔陶瓷。因此，电极27的材料不会产生对受处理液体的催化效应。
用于以空气或含氧气体使受处理液体起泡穿过制成电极27的多孔材料的孔的布置由闸型电磁阀28、具有高压力下的含氧气体的容器29，或压缩机30和连接管线31组成。
电极区块17由电极“B”32(至少一个)组成，其放置在反应室1内部与电极27同轴，其间具有间距(在装置实施方案的特定情况下，为3mm直到20mm)，相对于电极27具有相反极性且用以产生并维持两个主要脉冲放电和初步离子化脉冲放电。
电极32被设计成圆柱体或桶型的形式，具有均匀放置在其背侧表面上的边缘或槽，其具有平滑磨圆的对接端，且由耐熔导电材料制成，例如：由钨制成或由碳化钨或类似材料制成。
电极32还可制有耐熔导电材料的外部表面，例如：钨、碳化钨或类似材料的外表面。
另一电极“C”33(至少一个)由单独内置在介电阻挡层中并彼此连接的导体制成，呈“松鼠笼”或圆柱体或桶形式的笼的形式。
电极33放置成能够移除上方的电极32。
电极33连同电极32一起实现初步离子化阻挡层放电的产生。其中内置有电极33的导体的上述介电阻挡层由(例如)石英制成，或由氧化铝制成，或由氧化钛或氧化钽制成，或由玻璃状绝缘物制成，或由类似材料制成。
所有电极27“A”、32“B”和33“C”彼此电流隔离。
电极区块17可由一个或若干电极32“B”和33“C”组成。
反应室1中电极的数目取决于每单位时间待处理的液体的预设体积和/或取决于处理的所需程度。
装置装备有用于冷却电极32的布置，其被设计成热交换器34的形式，其中电极32固定成能够向此热交换器34供应介电冷却液体，例如变压器油。
热交换器34由具有不小于200W/mK°的导热率的金属制成，例如铜金属毡。
热交换器34彼此之间由介电中空衬套35来达成电流隔离。衬套35由陶瓷或耐热介电聚合物制成。
反应室1包括提供紊流的形成和关于电极27的轴扭转液体流并调节其厚度的布置。所述布置被设计成可拆卸注射器36的形式，所述可拆卸注射器36又由坚硬抗侵蚀材料或碳化物制成并放置在反应室1的上部中，与反应室1的内表面相切，在特定情况下，相对于反应室1的纵向轴成70°到88°的角度。根据注射器的长度与其直径的比率不小于8∶1的规定来设计注射器36。
注射器36连同电极27一起形成并维持在管27的内表面上具有0.3mm直到3mm的厚度的连续液体流。
用于将受处理液体均匀地供应到放置在反应室1的固定装置38的外侧处的注射器36的入口收集器37提供于所述布置中。
设计为沿圆圈均匀放置的孔的形式的管道(Canals)39提供于固定装置38中。
放置在反应室1的固定装置38的外侧处的气体收集器40经提供以用于在装置的反应室1中产生并维持所需真空。
反应室1装备有外部外套41以在整个电极27(其由多孔材料制成)上将含氧气体馈送到此室1中。外套41固定在反应室1的外侧处并能够移除。
电极27放置到固定装置38中，且通常具备接地连接。
电极32通过导体42与电源44和45连接，且电极33通过导体43与电源46连接。
电源44经提供以用于诱发一个或两个主要脉冲放电，电源45经提供以用于产生一个或两个初步离子化脉冲放电，且电源46经提供以用于产生一个或两个初步离子化阻挡层放电。
由连接到电源44、45和46的控制器47、控制器20和24、电磁阀2、11、13、25和28，和泵9、18、23的电动马达(图中未绘示)以及压缩机30(链接情况在图1中未绘示)提供对装置整体的控制和管理。
装置装备有环形形式的磁体48，其放置在电极27的外侧处，与电极32相对，且能够移除。磁体48可设计为拼合式(split type)。
在装置实施方案的特定情况下，磁体5安装在到反应室1中的入口处，且经设计以便施加稳定或交替(脉冲)磁场，其中磁感应不小于0,1Tl且磁感应向量的方向沿受处理液体的运动向量或与之交叉。磁体5可不存在于装置中。
为了在反应室1中维持的固定压力下将受处理液体的温度维持在沸点以下，在装置中提供热交换器4。
所述装置操作如下：
根据指定程序的来自控制器47的控制信号来影响所述装置的所有执行构件。
在反应室1的内部体积中，在真空泵23、气体收集器40、截止阀(shutoff valve)25和管线26的辅助下产生10托直到大气压的真空。在装置的其它情况下，仅在截止阀的辅助下维持操作大气压力，因此气体介质为空气。
通过电磁阀25的排放来维持压力。在压力控制器24的辅助下提供对反应室1中的气体介质的指定压力的控制。
随后，在热交换器34的辅助下，在穿过热交换器19、膨胀箱21和管线22的油泵18的辅助下，在压力控制器20的辅助下，在冷却系统中进行压力控制的情况下，在气体介质17的电极区块内部提供对冷却变压器油的抽吸以冷却电极32。热交换器19用于变压器油的冷却，因此能够维持反应室1中的稳定的低温等离子体并在反应室1中的指定压力下将受处理水溶液的温度维持在沸点以下。
接着，在来自控制器47的控制信号下，打开入口电磁阀2且通过初步净化的入口机械过滤器3、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6和管线8处理的液体馈送到反应室1的入口收集器37中。热交换器4用于尤其在循环处理模式下维持受处理液体的稳定且减小的温度。
在注射器36的辅助下，形成在电极27的纵向轴周围扭转而被处理的液体的薄膜紊流并维持在电极27的内表面上，厚度为0.3mm直到3mm。
在反应室1内，以如下方式诱发的组合脉冲气体放电的等离子体来处理液体：
在导体42的辅助下从电源45向电极27和32施加电压，且产生初步离子化脉冲放电。
在方法实施方案的其它变型中，在导体43的辅助下从电源46向电极32和33施加电压之后，产生初步离子化阻挡层放电。
接着，在来自电源44的通过导体42的电压被施加到电极27和32之后，产生具有不同时钟频率的两个主要脉冲放电，其与初步离子化放电一起提供并维持反应室1内的组合脉冲气体放电。
主要脉冲放电的一者的电流的脉冲以上述脉冲放电中的另一者的电流的脉冲之间的间隔(暂停)形成为脉冲包。
在方法实施方案的特定情况下，上述主要脉冲放电中的第一者(放电1)形成有正和/或负极性的10Hz直到5kHz的连续脉冲(impulse succession)的顺时针频率，工作循环为1％直到99％，放电中的平均电流强度高达12A，工作电压为350V直到2000V，上述主要放电中的第二者(放电2)形成有正和/或负极性的5kHz直到80kHz的连续脉冲的顺时针频率，工作循环为1％直到99％，放电中的平均电流强度高达10A，工作电压为350V直到2000V，因此，第二放电(放电2)以放电1的脉冲之间的间隔(暂停)形成为脉冲包。
反应室1中的组合气体放电的诱发和维持的此类条件用于在能够控制工艺参数的情况下处理液体，所述工艺参数即：处理的强度，和实现组合气体放电的所有因素的每一者的频率参数，以及针对主要脉冲放电的每一者主要和初步离子化放电的电参数在预设范围内的变化。所提议的装置的设计用于在反应室1的不同反应区处建立不同放电参数。
与以组合脉冲气体放电处理反应室1中的液体同时，有可能穿过电极27的多孔材料的小孔以空气或其它含氧气体使受处理液体起泡，电极27在其所有内表面上覆盖有受处理液体的流动流的膜。最初，从流体槽(tank)29或从压缩机30向外套41中馈送受压的含氧气体。含氧气体馈送穿过电磁阀28、管线31并在预定压力下填充外套41的体积。
除了反应室1中诱发的组合脉冲气体放电的因素外，还有可能以由磁体48产生的稳定磁场或交替(脉冲)磁场影响受处理液体。
受处理液体沿电极27的内表面向下排放到出口收集器16中，从该处，其在整体式排出泵9的辅助下馈送到精细净化的机械过滤器10中以萃取不可溶、半可溶、被吸收和凝结的淤泥(sludge)，接着其馈送到电磁阀11中并穿过管线12进行排放。
当需要较高程度的液体净化以移除难以分解的复杂污染物时，且在需要水和含水溶液的高活化参数的情况下，在循环模式中处理液体。为此，在反应室1中已处理的液体返回以在整体式排出泵9的辅助下，穿过电磁阀13、半精细净化的中间机械过滤器14、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6，穿过管线8进入反应室1的入口收集器37中进行重复处理。此过程可为重复的歧管(manifolds)。
受处理的液体可另外在放置在反应室1中的入口处的磁体5的辅助下受磁场影响。
以上文描述的方式处理的液体提供给消费者。
具体实施方式
第一实施例。
下文描述的实施例的目标是呈现以组合气体放电的等离子体自重金属进行水去污的方法的实施方案的能力和效率。
为了验证水净化方法的效率，采用被以下初始浓度的金属离子致污的pH＝6.9的水溶液：Fe2+＝192mg/l，Pb2+＝0,32mg/l，Hg2+＝0,14mg/l，Cd2+＝0,29mg/l，Cг6+＝69mg/l，Ni2+＝24mg/l，Mo4+＝13mg/l且Co4+＝19mg/l(重金属的总浓度为317,75mg/l)。
在用于以气体放电的等离子体进行水和含水溶液净化的所提议的装置中实现溶液的净化，其提供所提议的方法实施方案(图1)。
在装置实施方案的特定情况下，所述装置由具有电极27和32的反应室1、电源44和45、控制器47、磁体5、用以在反应室1中形成真空的布置(包括真空泵23、压力控制器24、排水电磁阀25和管线26)、用以冷却电极32的呈热交换器34形式的布置(其能够馈送介电冷却液体，例如：变压器油)、用以将受处理溶液馈送到反应室1中的布置(其由入口电磁阀2、初步净化的入口机械过滤器3、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6和连接管线7和8组成)，以及提供从反应室1排放受处理溶液的布置(包括整体式排出泵9、用以从凝结悬浮液净化受处理液体的精细净化出口机械过滤器10、出口电磁阀11和连接管线12)组成。
因此，反应室1的电极27由不锈钢制成，其具有约98mm的内径、高度约950mm，电极27与32的间距等于8mm，存在4个电极32，磁体5能够在到反应室1的入口处提供具有0.2Tl的磁感应的磁场，且气体介质为大气。
为了提供反应室1的内部体积中的溶液的净化，在真空泵23、气体收集器40、电磁阀25、管线26的辅助下形成具有50托的剩余空气压力的真空，且在电磁阀25和压力控制器24的排放的情况下维持所述真空，接着，在热交换器34的辅助下冷却电极32，如上文在装置操作的描述部分中所描述，其促进维持反应室1中稳定的低温等离子体且在反应室1中的固定压力下将受处理液体的温度维持在沸点以下。
接下来，依据控制器47的控制信号，打开入口电磁阀2以将受处理溶液穿过初步净化的入口机械过滤器3、热交换器4、磁体5、具有流量计的流调节器6和连接管线8而馈送到反应室1的入口收集器38中。
在注射器36的辅助下，在电极27的内表面上形成并维持具有约0.65mm的厚度且相对于电极27的轴扭转的受处理液体的薄膜紊流。
在反应室1中，受处理溶液受以上文描述(在装置操作的描述部分中)的方式诱发的组合脉冲气体放电的等离子体影响。
整个处理过程中放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I：电流的脉冲的频率440Hz、脉冲工作循环25％；由具有18kHz的时钟频率和1mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化。
2)主要脉冲放电II：电流的脉冲的频率24kHz、脉冲工作循环25％；由具有120kHz的时钟频率和0.3mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化。
以放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包的形式产生放电II的脉冲。所有放电的脉冲相对于电极27的极性为正。主要放电I和II中的平均电流强度为1.65A。放电I的工作电压为415V，放电II的工作电压为430V。初步离子化放电的工作电压为5kV。
在排出泵9、精细净化的机械过滤器10、电磁阀11和管线12的辅助下从出口收集器16实现受处理溶液的排放。
在根据所提议的方法处理被致污溶液之后，受处理溶液中的金属的残余浓度根据分析测量的数据为如下：Fe2+＝10mkg/l，Pb2+＝3mkg/l，Hg2+＝1mkg/l，Cd2+＝1mkg/l，Cг6+＝28mkg/l，Ni2+＝5mkg/l，Mo4+＝15mkg/l，Co4+＝6mkg/l(总共：69mkg/l)。
因此，以气体放电的等离子体进行水溶液处理的方法的实施例比原型方法WO02/058839实施例1和类比WO02/058838实施例1、WO02/058452实施例4展现出自重金属的水净化的更高效率，值得注意的是：
-与上述类比物(其中据报道，成功去污不超过5种污染物)相比，对较广范围的污染物进行同时去污，明确地说，对8种污染物进行同时去污，尽管是如Pb2+、Hg2иCd2+的此类高度毒性的污染物；
-能够对较高初始浓度的致污物进行水溶液处理，因此溶液中致污物的总初始浓度为317,75mg/l，而在类比描述中，据报道成功净化具有不超过105,8mg/l的污染物的初始浓度的水溶液。因此，在此参数方面，所提议的方法的效率超过类比效率三倍以上；
-较高程度的溶液净化，因此根据所提议的方法，受处理溶液中的金属的总残余量为69mkg/l，而在类比描述中，据报道污染物的残余(最终)浓度为153mkg/l。因此，在所提议的方法实施方案的情况下，溶液的残余致污比类比实施方案的情况低三倍。所提议的方法实施方案的情况下，溶液的残余致污满足世界卫生组织(World Health Organization，WHO)对饮用(可饮用)水的要求，而根据类比方法净化的溶液中的污染物的残余浓度满足WHO对待排放到露天水库中的水的要求。
此外，所提议的方法实施方案的情况下的功率消耗比类比方法实施方案的情况低两倍。
因此，所呈现的实施例确认，在所提议的装置的辅助下实施的所提议的方法提供工业应用中污水自无机物质(包含毒性重金属)的高效净化。
第二实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以气体放电的等离子体自特定石油化工产品中的有机物质进行被污染水去污нижеследующего примерапродемoнстрировать вoзмoжнoсть осуществления的方法的实现能力和效率。
为了验证净化方法的效率，处理被具有每升水约10ml汽油的汽油浓度的无铅汽油(具有添加剂甲基特丁基醚(methyl-tert-butyl-ether，MTBE))污染的水。
在所提议的装置(图1)中处理被污染的水(更精确地说，水汽油乳浊液)，上文在第一实施例中描述其实施方案的特定情况，不同之处为其另外装备有电极33、电源46和磁体48。
在此情况下，反应室1的电极27由不锈钢制成，其内径约98mm、高度约950mm，电极27与32之间的间距为10mm，电极33固定在电极32的槽中，电极32和33的每一者有四个，磁体48能够在反应室1中形成具有0,02Tl的磁感应的磁场，磁体5能够在到反应室1的入口处形成具有0.2Tl的磁感应的磁场，大气作为气体介质，处理期间另外以氧气使水起泡。
如第一实施例中所描述，形成反应室1的内部体积中剩余空气的压力为300托的真空条件。
如第一实施例中所描述，冷却电极32，且形成并维持厚度约0.65mm的受处理液体的扭转紊流。
除此之外，在氧气箱29、电磁阀28、管线31的辅助下将氧气馈送到外套41中，如装置操作部分中所描述，提供以氧气对受处理液体的起泡。
在反应室1中，以由两个主要脉冲放电(具有气体介质的初步离子化)所诱发和维持的组合气体放电的等离子体来处理被污染的水。
整个处理过程中放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I：脉冲的频率460Hz，脉冲工作循环50％，由具有20kHz的频率和1mksec的初步离子化脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II：脉冲的频率22kHz，脉冲工作循环50％，由具有70kHz的频率和0.5mksec的初步离子化脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包(pulse packages)的形式产生主要放电II的脉冲。主要放电的脉冲I和II相对于电极27的极性为正，初步离子化阻挡层放电的脉冲相对于电极27的极性以正极性占多数(dominance)。
放电I和II中的平均电流强度为5A。放电I的工作电压为500V，放电II的工作电压为515V。初步离子化放电的工作电压为8kV。
如第一实施例中所描述提供受处理水的排放。
关于处理之前和之后主要污染物的浓度的详细数据呈现于表1中。总体上，实施对250种有机物质的浓度的控制。
如从表1可见，由于根据所提议的方法以组合气体放电的等离子体处理初始被污染水的缘故，最终产物(受处理水)中实际所有污染物的浓度不超过由美国联邦标准(Federal standards of USA)针对饮用(可饮用)水陈述的所准许浓度。
因此，以气体放电的等离子体处理含水溶液的所提议的方法提供以下益处：
-自初始溶液中具有较高初始浓度的致污物的包含例如MTBE等污染物的较广范围的污染物进行有效去污。因此，初始溶液中污染物的总初始浓度为1g/l，且在原型WO02/058839实施例6中为246,5Mg/l；
-较高程度的净化。因此，根据分析测量的数据，污染物的残余浓度为67mkg/l，且在原型中为4.5mg/l；
-功率消耗为每m32,54κW/h，且在原型中为每m33,84κW/h，其比原型低三倍。
表1。
  污染物名称   饮用水的最大所准许浓度(USA)mkg/l   被污染(初始)溶液(mkg/l)   经净化溶液(mkg/l)
  苯   5   12800   BLD*
  正丁基苯   未定   360   BLD**
  乙苯   700   5700   BLD*
  异丙苯   未定   270   BLD*
  MTBE   70   90400   67
  萘   20   1100   BLD*
  甲苯   1.000   31300   BLD*
  间、对二甲苯   10.000   19400   BLD*
  邻二甲苯   10.000   8600   BLD*
  1，2，4-三甲苯   未定   7200   BLD*
  1，3，5-三甲苯   未定   2000   BLD*
  二溴氟乙烷(％SR)   107   BLD*
  1，2-二氯乙烷(氘4)(SR％)   112   BLD*
  氘代甲苯(SR％)   111   BLD*
  总烃类(mg/l)   300   312   BLD*
*)BLD-在检测限度以下。
因此，在所提议的装置的辅助下实施的所提议的方法可广泛应用于工业废物和城市污水自有机物质(包含石油化工产品)的高效净化。
第三实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以组合气体放电的等离子体施加于被石油化工产品致污的海水而进行被污染液体处理的实施能力和效率。
为了验证自石油化工产品净化海水的效率，被汽油和柴油致污的海水比例为每升海水约10ml的污染物。海水的盐度为27.6g/l且pH＝6,11。
在所提议的装置(图1)中处理被污染的水(更精确地说，水汽油乳浊液)，上文在实施例#2中描述其实施方案的特定情况，不同之处为在此特定情况下电极32和33的数目为每一者有两个。
在此情况下，反应室1的电极27由不锈钢制成，其内径约98mm、高度约950mm，电极27与32之间的间距为10mm，电极33固定在电极32的槽处，大气构成气体介质。如实施例#1中所描述，在反应室的内部体积中，形成并维持空气压力为350托的真空条件。
如上文在第一实施例中所描述，冷却电极32，形成并维持厚度为0.65mm的受处理液体的扭转紊流。
不存在以氧气对受处理液体的起泡。
在反应室1中，受处理的水受由两个主要脉冲放电(具有初步离子化)在反应室1中诱发和维持的组合脉冲气体放电的等离子体影响。
放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I的脉冲的频率420Hz，脉冲工作循环为25％，由具有19kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II的脉冲的频率20kHz，脉冲工作循环为25％，由具有70kHz的频率和0.5mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。主要放电I和II的脉冲相对于电极27的极性为正，初步离子化阻挡层放电的脉冲相对于电极27的极性以正极性占多数。放电I和II中的平均电流强度为7A。主要放电I的工作电压为345V，主要放电II的工作电压为360V。初步离子化放电的工作电压为4kV。
关于处理之前和之后海水中主要污染物的浓度的详细数据呈现于表2中。总体上，实施对250种有机物质的浓度的控制。
表2。
  污染物名称   表层水的最大所准许浓度(USA)(mkg/l)   被汽油污染的海水，(mkg/l)   自汽油净化的海水，(mkg/l)   被柴油污染的海水，(mkg/l)   自柴油净化的海水，(mkg/l)
  苯   710   4100   86   198   84
  正丁基苯   BLD*   BLD*   210   BLD*
  仲丁苯   BLD*   BLD*   130   BLD*
  乙苯   29000   2800   18   140   BLD*
  MTBE   3000-4000   7800   720   7.4   BLD*
  萘   7100   310   BLD*   690   BLD*
  甲苯   1000   14100   180   150   130
  间、对二甲苯   8700   BLD*   550   BLD*
  邻二甲苯   4000   BLD*   280   17
  机油#2(mg/l)   BLD*   BLD*   470   BLD*
  汽油(mg/l)   23   BLD*   BLD*   BLD*
*)BLD-在检测限度以下。
如从表2可见，由于根据所提议的方法以组合气体放电的等离子体处理初始被污染海水的缘故，最终产物(经净化海水)中实际所有污染物的浓度不超过由美国联邦标准针对向露天水库中排放水陈述的最大所准许浓度。
因此，以气体放电的等离子体处理海水的所提议的方法已展现出自石油化工产品进行盐水净化的高效率。
类比方法WO02/058838和原型方法WO02/058839未报道净化海水的能力。
因此，在所提议的装置的辅助下实施的所提议的方法可广泛应用于被石油化工产品污染的海水的高效净化。
第四实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以组合气体放电的等离子体自表面活性物质(表面活性剂)进行液体处理的实施能力和效率。
为了净化，被具有1360mg/l的初始浓度的不可电离表面活性剂“Syntanol DC-10”致污的pH＝6,5的水。
在所提议的装置(图1)中处理被致污的水，上文在实施例#2中描述其实施方案的特定情况，不同之处为在此情况下电极32和33的数目为每一者有3个。
如实施例#1中所描述，在反应室1的内部体积中，形成并维持空气压力为300托的真空。
由两个脉冲放电(具有初步离子化)在反应室1中诱发和维持组合脉冲气体放电。∏араметры разряда при oбрабoтκе были следующими：
1)主要脉冲放电I具有500Hz的脉冲频率，脉冲工作循环为30％，由具有20kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II具有30kHz的脉冲频率，脉冲工作循环为30％，由具有90kHz的频率和0.5mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。主要放电I和II的脉冲关于电极27的极性为正，初步离子化阻挡层放电的脉冲关于电极27的极性以正极性占多数。放电I和II中的平均电流强度为3.3A。
主要放电I的工作电压为510V，主要放电II的工作电压为530V。初步离子化放电的工作电压为5kV。
由于通过所提议的方法处理被表面活性剂污染的水的缘故，提供以下益处：
-较高程度的净化，值得注意的是，根据分析测量的数据，经净化溶液中表面活性剂的残余浓度在检测限度以下；
-水自具有高初始浓度的表面活性剂的有效去污。因此，初始溶液中导致污染的表面活性剂的总浓度为1360mg/l，在原型WO02/058839实施例五和类比WO02/058838实施例5中为500mg/l，即，在此参数方面，所提议的方法的净化效率比上述类比物的效率高两倍以上，除此之外，所提议的方法的情况下的功率消耗不超过上述类比物的情况下的功率消耗。
因此，在所提议的装置的辅助下实施的所提议的方法提供工业应用中以及城市工程中水自表面活性剂的净化的高效率。
第五实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以组合气体放电的等离子体自高浓度的致病菌、产芽孢菌和病毒进行液体消毒的方法的实施能力和效率。
1.为了验证，被细菌大肠杆菌(E.Coli)、类酵母菌(Candida albicans)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、蓝脓杆菌(P.aeruginosa)致污的水。通过悬浮液的连续稀释方法实现被微生物致污的所需水平。
在所提议的装置(图1)中实施具有107细胞/毫升的上述微生物菌种的每一者的溶液的消毒，上文在第四实施例中描述其实施方案的特定情况，不同之处为在此情况下不存在磁体5和48。
反应室1的电极27制有约98mm的内径、约950mm的高度、电极27与32之间的间距为6mm，使用大气作为气体介质。
为了进行反应室1中的溶液消毒，如实施例#1中所描述，在电磁阀25、管线26的辅助下提供等于大气压的空气压力。
如第一实施例中所描述，冷却电极32，形成并维持具有约1.4mm厚度的受处理液体的扭转紊流。
在反应室1中，受处理的溶液受由两个主要脉冲放电(具有初步离子化)在反应室1中诱发和维持的组合脉冲气体放电的等离子体影响。
整个处理期间放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I诱发有3kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为25％，由具有24kHz的频率和0.7mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有35kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为25％，由具有120kHz的频率和0.3mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。主要放电I和II的脉冲关于电极27的极性以及初步离子化阻挡层放电的脉冲关于电极27的极性为正和负。
主要放电I中的平均电流强度为2.5A，且主要放电II中的平均电流强度为5A。
主要放电I的工作电压为645V，主要放电II的工作电压为650V。初步离子化放电的工作电压为12kV。
在处理之后将中和剂(1ml，10％的硫代硫酸钠无菌溶液)引入到水溶液中。在中和之后5分钟内，进行连续的十倍稀释并种植到对应每一微生物菌株培养基中。通过在稠密培养基的表面上是否存在细菌菌落来评估消毒结果。
关于被致污水的处理结果的数据呈现于表3中。
表3。
Figure G2007800532779D00291
2.为了验证，采用被产芽孢菌-蜡状芽孢杆菌(B.cereus)的芽孢致污的水。以约105细胞/毫升的微生物的浓度实行测验。
在所提议的装置(图1)中实施溶液的消毒，在相同实施例的段落1中描述其实施方案的特定情况，不同之处为所安装的电极32和22的每一者有4个。
如第一实施例中所描述，形成并维持受处理液体的扭转紊流，不同之处为液体流的厚度为约0.8mm。
在反应室1中，受处理的水受由两个主要脉冲放电(具有初步离子化)在反应室1中诱发和维持的组合脉冲气体放电的等离子体影响。
放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I诱发有2kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有20kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有20kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有60kHz的频率和0.5mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。主要放电I和II的脉冲关于电极27的极性以及初步离子化阻挡层放电的脉冲关于电极27的极性为正和负。
主要放电I中的平均电流强度为5A，主要放电II中的平均电流强度为12A。主要放电I的工作电压为645V，主要放电II的工作电压为650V。初步离子化放电的工作电压为12kV。
在处理之后立即进行对被芽孢致污的水的消毒效率的评估，且在处理之后一个小时内，保持水而不引入中和剂。关于消毒结果的数据呈现于表4中。
表4。
Figure G2007800532779D00301
3.为了验证，采用被病毒致污的水。采用小儿麻痹症的病毒株(Sabin4Sc)作为试验培养基。采用具有B107.36TCD50/ml的滴定度的初始病毒。为了达到水中病毒的所需浓度(105TCD50/ml)，在水中稀释含有病毒的悬浮液。
在上文在此实施例的段落2中描述的所提议的装置(图1)中实施对水的消毒。
如上文在第一实施例中所描述，形成并维持具有约0.8mm厚度的受处理液体的扭转紊流。
在反应室1中，受处理的液体受由两个主要脉冲放电(具有初步离子化)在反应室1中诱发和维持的组合脉冲气体放电的等离子体影响。
整个处理期间放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I诱发有2kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有20kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有20kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有60kHz的频率和0.5mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。主要放电I和II的脉冲关于电极27的极性以及初步离子化阻挡层放电的脉冲关于电极27的极性为正和负。
主要放电I中的平均电流强度为5A，且主要放电II中的平均电流强度为12A。主要放电I的工作电压为645V，主要放电II的工作电压为650V。初步离子化放电的工作电压为12kV。
接下来，采用在不同电流强度值6A和12A下处理的被致污的水的样本，将硫代硫酸钠的无菌溶液添加到其中。在中和之后5分钟内，制备每一样本的连续的十倍稀释物并用于致污试验细胞培养基。被致污样本与槽试验培养基的接触周期为一个小时。接触之后，用Henck’s溶液冲洗细胞，并内嵌有支撑介质(无serocity)。在第5-7天进行结果的初步记录，在三周时期内进行最终记录。
关于水处理的结果的数据呈现于表5中。
表5。
Figure G2007800532779D00321
据此，以气体放电的等离子体处理含水溶液的所提议的方法提供以下益处：
-比原型方法(WO02/058839，实施例8)和类比物(WO02/058838，实施例4)自致病菌、产芽孢菌、病毒和真菌进行更有效去污，具体来说：提供被致污的水自较广范围微生物(包含蓝脓杆菌、绿脓杆菌、产芽孢菌，和小儿麻痹症的病毒)的消毒；
-具有比类比方法的情况至少高十倍的初始浓度的微生物的去活，且在所提议的方法的情况下受处理水中的微生物的最终浓度较低；
-与类比物相比，去活工艺的高产出；
-在所提议的方法的情况下用于1m3被致污的水的去活的功率消耗比上述类比物的情况低2.5倍。
因此，以所提议的装置实施的所提议的方法可广泛应用于城市污水的高效去污和消毒。
第六实施例。
根据所提议的方法以组合脉冲气体放电的等离子体活化二次蒸馏水，接着在激光相关光谱方法的辅助下测量水分子团的大小(光学偏差的光谱和光子的相关度。G.卡明斯、A.派克、米尔(G.Kammins，A.Pike，Mir)、莫斯科。1978；T.艾伦(T.Allen)。粒度测量；Chapman & Hall出版社。第四版，1992)。
在所提议的装置(图1)中实施水的活化，在实施例#1中描述其实施方案的特定情况，不同之处为存在安装的六个电极32。
如第一实施例中所描述，在反应室1的内部体积中形成固定为20托的空气压力。
如第一实施例中所描述，冷却电极32，提供受处理水的供应和受处理水的排放，从而形成并维持具有约0.65mm厚度的受处理水的扭转紊流。
在反应室1中，受处理的溶液受在以下参数下诱发的组合脉冲气体放电的等离子体影响：
1)主要脉冲放电I诱发有2kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有20kHz的频率和2mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有20kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有120kHz的频率和0.3mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。
所有放电的脉冲关于电极27的极性为正。
主要放电I中和主要放电II中的平均电流强度为20A。主要放电I的工作电压为630V，主要放电II的工作电压为650V。初步离子化放电的工作电压为4kV。
活化之后，以无尘箱中具有0.2mkm的校准孔的过滤器“Millipore(”过滤水。以关于He-Ne激光束成90°的角度采用经等离子体活化的水的激光相关色散的光谱。以软件Dinils((Alango公司)处理相关函数，所述软件使用逆向问题方法来找出“掺合物”的有效大小(T.艾伦。粒度测量；Chapman & Hall出版社。第4版，1992。)。通过在信号的三个不同周期上的最佳化，累加软件提供具有约0.35nm的大小的粒子的确定性存在，其对应于每分子团1-2个水分子。初始过滤的二次蒸馏物的光谱的控制测量根本未展示任何粒子。
鉴于粒子或类型配准(type registration)的其它形成物接近具有此光谱配准(spectrum registration)的配置的测量精确度的限度的事实，以A.D.列别捷夫(A.D.Lebedev)等人在“生物学中的激光相关光谱(Lasercorrelation spectroscopy in biology)”(Naukova Dumka、Kiev，1987，第53页)中描述的装置重复光谱测量，所述装置以12°的角度提供相关光谱的配准，其使得测量精确度增加50倍。
在此特定情况下，使用具有700mg/l盐度且pH为7.85的瓶装饮用水作为初始水，其以与此实施例中针对经进一步过滤的二次蒸馏水的活化描述的相同方式活化，且其激光色散的相关函数经处理。
处理瓶装饮用水的激光相关光谱的结果明确地表明存在具有0.34-0.35nm大小的粒子。
粒子的大小在经活化的水结冻和随后解冻之后不变。当在90天时期内配准控制光谱时，检测到具有相同大小的粒子。
此事实证明，水的分子团结构中的严重变化在其以组合气体放电的等离子体活化之后发生，此类变化在时间和部分上对于外部影响是稳定的。
由于在类比方法WO 02059046的辅助下进行水的活化的缘故，平均分子团大小大了2-3倍。
除了分子团结构的变化外，经等离子体活化水的特征还在于水分子的能量结构的显著变化在时间和部分上对于外部影响是稳定的。以下实施例说明并确认这些变化。
第七实施例。
根据所提议的方法以组合脉冲气体放电的等离子体活化具有小于700mg/l的盐度且ph＝7.6的瓶装饮用水，接着在可见UV光谱范围内测量经活化和初始水的光吸收率。
在所提议的装置(图1)的辅助下使水活化，在第六实施例中描述其实施方案的特定情况。如实施例#1中所描述，在反应室1的内部体积中形成30托的空气压力。
如第一实施例中所描述，冷却电极32，提供受处理水的供应和受处理水的排放，形成并维持具有0.55mm厚度的扭转紊流。
在反应室1中，受处理的溶液受在以下放电参数下诱发的组合脉冲气体放电的等离子体影响：
1)主要脉冲放电I诱发有1kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，工作电压为515V，由具有30kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的脉冲放电I提供初步离子化，工作电压为3kV；
2)主要脉冲放电II诱发有20kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，工作电压为525V，由具有120kHz的频率和0.3mksec的脉冲持续时间的脉冲放电II提供初步离子化，工作电压为3kV。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。
所有放电的脉冲关于电极27的极性为正。
主要放电I中和主要放电II中的平均电流强度为20A。
为了记录以等离子体处理的水的吸收率的光谱，使用由卡尔蔡司(Karl Zeis)公司制造的具有用于以个人计算机(PC)以数字形式配准光谱的接口的UV分光光度计“Specord M-40”。在具有0.1cm的光吸收路径的相同标准石英电池中测量所有光谱。经等离子体活化的水(具有不同程度的活化)中的吸收率依据波长而绘示于图4上。
在X轴处以纳米绘示下降光(falling light)的波长，下降光的强度与通过光(passing light)的强度的比率的对数绘示于Y轴处。И3从图4中呈现的数据可看出，依据指定波长带中的吸收光谱的最大点处的活化程度经等离子体活化的水比初始水吸收多3.8直到100.9倍。在吸收光谱测量的控制实验中，在水活化之后90、180、270和360天之后获得的结果实际上相同，差异小于2％。经活化水的吸收光谱的指定特性在结冻和随后解冻的循环之后，以及达到沸点之后也保持不变。
这证明，水的能量结构在以组合脉冲气体放电的等离子体活化之后显著改变，且这些变化在时间上且对于外部影响是稳定的。
第八实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以组合脉冲气体放电的等离子体活化的水的抗细菌、抗病毒和抗真菌性质的能力和效率。
采用盐度小于700mg/l且pH＝7.6的瓶装饮用水作为初始产品。
在所提议的装置(图1)的辅助下活化水，在第六实施例中描述其实施方案的特定情况。
如第一实施例中所描述，在反应室1的内部体积中，形成并维持30托的空气压力。
如在第一实施例中所描述，冷却电极32，提供受处理水的供应和受处理水的排放，形成并维持具有0.55mm厚度的受处理水的扭转紊流。
在反应室1中，受处理的溶液受在以下参数下诱发的组合脉冲气体放电的等离子体影响：
1)主要脉冲放电I诱发有1kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有20.5kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有20.5kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为50％，由具有120kHz的频率和0.3mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。
所有放电的脉冲关于电极27的极性为正。
主要放电I中和主要放电II中的平均电流强度为18A。主要放电I的工作电压为525V，主要放电II的工作电压为550V。初步离子化放电的工作电压为4kV。
A.以菌株大肠杆菌作为实例来探究以组合脉冲气体放电的等离子体活化的水的抗细菌性质。
细菌培养基在37℃下在通风的情况下在L液体培养基(L broth)(10g胰蛋白胨，5g酵母膏，5g NaCl/升)中生长一夜。为了获得新鲜的培养基，将过了一夜的培养基以1∶100稀释在L液体培养基(125ml细颈瓶)中，并在通风的情况下在37℃下生长3-4小时(直到OD600＝～0.5-1.0)。
将大肠杆菌JM109(OD＝1.0)的标准培养基的100μl样本添加到9.9ml经活化的水(或正常水)中、混合并在室温(22℃)下培养。在各种时长之后取100μl的样本，且在无菌盐水中进行连续的1∶10稀释。将每一稀释物的100μl样本散布到L琼脂平板上，培养一夜，且接着对菌落进行计数以确定菌落形成单位(colony forming unit，CFU)。
图5中呈现控制样本中和具有经活化的水的样本中菌落形成细菌的计算结果。作为来自这些数据的结果，经等离子体活化的水展示出杀死大肠杆菌菌株的高效率。
Б.以类酵母菌白色念珠菌(like fungi Candida albicans)作为实例来探究以组合脉冲气体放电的等离子体活化的水的抗真菌性质。
制备具有白色念珠菌的105细胞/毫升抽样的液体培养基。将此培养基的100μl样本添加到9.9ml经等离子体活化的水(或初始水-控制样本)中，混合并在室温(22℃)下培养。以固定时间间隔取100μl样本，并以1∶10的比率在无菌盐水溶液中稀释。将100μl样本放置在具有L琼脂的皮氏培养皿(Petri dishes)中，培养一夜，接着确定抽样的数目。图6中呈现经等离子体活化的水的样本和控制样本中白色念珠菌的抽样数目的计算的数据。经等离子体活化的水在白色念珠菌的培养基样本上的暴露时间绘示于X轴处，白色念珠菌的抽样数目以对数标度绘示于Y轴处。从所呈现的数据清楚地看到，经活化水完全抑制了白色念珠菌的生长。
B.以小儿麻痹症病毒(菌株Sabin 4Sc)作为实例来探究以组合脉冲气体放电的等离子体活化的水的抗病毒特性。
此采用具有B 107,36TCD50/ml的滴定度的初始病毒。为了达到水中病毒的所需浓度(105TCD50/ml)，在经等离子体活化水和初始水(控制样本)中稀释含有病毒的悬浮液。
以15、30、45、60和120分钟的时间间隔取得被致污溶液的样本，将硫代硫酸钠的无菌溶液添加到其中。在中和之后5分钟内，制备每一样本的连续的十倍稀释物，以这些探针致污试验培养基。黑长尾猴肾脏(grivet kidney)4647的细胞的培养基作为试验培养基。经检验探针与试验培养基的接触时期为1小时。接触之后，用亨克(Henk)溶液冲洗细胞，并内嵌有支撑介质。由介质IGLA MAM和介质199以比率1∶1组成并添加有抗生素(青霉素和链霉素，各50单位/毫升)的介质充当支撑介质。接着，测量探针中病毒的滴定度。具有初始水(未经活化水)中的病毒的探针充当控制探针。所获得的结果呈现于表6中。
表6。
  经活化的水对病毒的影响时间   初始产品   15分钟   30分钟   45分钟   60分钟   120分钟
  病毒量(lgTCD50/ml)   5.19   4.15   2.13   1.36   0.43   0.00
如从所呈现的数据了解，在等待一小时的时期内，经等离子体活化的水使与其接触的小儿麻痹症病毒完全去活。
此实施例证明，以组合气体放电的等离子体活化的水拥有有效的抗细菌、抗真菌和抗病毒性质。
与此相比，经活化的水关于小儿麻痹症病毒(菌株Sabin 4Sc)的有效抗病毒性质在类比物(WO02/059046，实施例5)中未有报道，就细菌大肠杆菌和类酵母菌白色念珠菌而言，在所有其它条件相等的条件下，抑制根据所提议的方法处理的经活化的水的这些微生物的特性比类比情况特性高10-100倍。
第九实施例。
下文呈现的实施例的目标是展现以组合气体放电的等离子体自四氯乙烷(PCE)去污水溶液的方法的实施能力和效率。
取含有如表7中所呈现的污染物的pH＝6.65的废水以进行净化。
以与第三实施例中描述的相同方式实现水的处理，不同之处为在反应室1的内部体积中维持125托水平(level)的空气压力。
在反应室1中由两个脉冲放电(具有初步离子化)来诱发并维持组合脉冲气体放电。由初步离子化脉冲放电和初步离子化阻挡层放电提供离子化。
整个处理期间放电的参数如下：
1)主要脉冲放电I诱发有480Hz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为35％，由具有20kHz的频率和1mksec的脉冲持续时间的阻挡层放电提供初步离子化；
2)主要脉冲放电II诱发有28kHz的电流脉冲的频率，脉冲工作循环为35％，由具有120kHz的频率和0.5mksec的脉冲持续时间的脉冲放电提供初步离子化。
以主要放电I的脉冲之间的间隔(暂停)以脉冲包产生主要放电II的脉冲。
主要放电I和II的脉冲关于电极27的极性为正。初步离子化放电的脉冲关于电极27的极性为正，初步离子化阻挡层放电的脉冲关于电极27的极性以正极性占多数。
主要放电I中的平均电流强度为4A，且主要放电II中的平均电流强度为3A。主要放电I的工作电压为540V，主要放电II的工作电压为550V。初步离子化脉冲放电的工作电压为9kV，且初步离子化阻挡层放电的工作电压为3.5kV。
关于处理之前和之后污染物浓度的详细数据呈现于表7中。
表7。
  污染物名称   饮用水的最大所准许浓度(USA)mkg/l   被致污溶液(mkg/l)   经净化溶液(mkg/l)
  MTBE   70   340   1.8
  四氯乙烷(PCE)   5   8.500   3.8
  三氯乙烯(TCE)   200   430   BLD*
*)H∏O-在检测限度以下。
如从表7中呈现的数据可见，由于根据所提议的方法以组合气体放电的等离子体进行初始废水处理的缘故，最终产物(受处理水)中的所有污染物的浓度不超过由美国联邦标准针对饮用(可饮用)水陈述的最大所准许浓度。
类比方法(WO02/058838)未报道关于自四氯乙烷(PCE)净化水的能力。
因此，在所提议的装置的辅助下实施的所提议的方法可广泛应用于工业废水自四氯乙烷(PCE)的高效去污且可用于化学工业中。
工业可用性
据此，实际实施方案的所呈现的实施例确认，所提议的方法在所提议的装置的辅助下在特定情况下是可行的。
所提议的方法与已知原型方法WO 02/058839相比提供以下益处：
-放宽同时中和的污染物以及致污物质和微生物的范围；
-增加含水介质净化的程度；
能够处理具有高初始浓度的污染物的含水介质，同时降低每单位受处理水的成本。
与已知类比方法WO 02/059046相比：
-增加水和含水溶液活化的效率，即，增加经改质和新获得的性质的程度并放宽其范围，以及增加由于活化而获得的特征的寿命及其对于外部影响的稳定性，同时降低每单位成本，包含每单位经活化的水的能量消耗的成本。
显然，可不仅在所提议的装置的辅助下实施所提议的方法。
还明显的是，此特定描述中使用的术语和措辞不应视为限定性的。
尽管充分揭示本发明，包含通过其实施方案的特定情况进行揭示，但认为，本发明可经修改，且本专利申请案没有必要考虑到本发明的根据整体上本发明的原理的所有变化、利用变型或改变，且包含与本申请案中明确要求的内容的偏离，所述偏离来自本发明所属领域中利用的且适用于上文描述的本发明的主要特征和所附专利准则的条款的公认和通行的做法。

Claims (33)

1、一种以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的方法，其包括以组合脉冲气体放电的等离子体的因素的整个复合体同时影响以流的形式形成并接近气体介质的上述液体，所述组合脉冲气体放电由具有不同时钟频率的两个主要脉冲放电来诱发并维持，假定实施上述气体介质的初步离子化。
2、根据权利要求1所述的方法，其中由以下放电来实施用以维持两个主要脉冲放电的气体介质的初步离子化：具有单个或两个不同时钟频率的两个初步离子化脉冲放电，或具有单个或两个不同时钟频率的两个初步离子化阻挡层放电，或具有单个或两个不同时钟频率的一个初步离子化脉冲放电和一个初步离子化阻挡层放电。
3、根据权利要求1所述的方法，其中以10Hz到5kHz的具有正和/或负极性的脉冲的时钟频率形成上述脉冲放电的一者(放电1)，脉冲工作循环为1％到99％，放电中的平均电流强度高达12A，工作电压为350V到2000V，以5kHz到80kHz的具有正和/或负极性的脉冲的时钟频率形成形成上述主要脉冲放电的另一者(放电II)，脉冲工作循环为1％到99％，放电中的平均电流强度高达10A，工作电压为350V到2000V，因此，形成放电II，其以放电1的脉冲之间的时间间隔形成为脉冲包。
4、根据权利要求2所述的方法，其中在10kHz到250kHz的频带内产生上述初步离子化脉冲放电，其中电压脉冲持续时间不大于2mksec，其具有正和/或负极性，电压为3kV到20kV。
5、根据权利要求2所述的方法，其中在10kHz到150kHz的频带内产生上述阻挡层放电，其中电压脉冲持续时间不大于2mksec，其具有交替极性，电压为3kV到25kV。
6、根据权利要求5所述的方法，其中以正或负极性(振幅)占多数而产生上述阻挡层放电。
7、根据权利要求1所述的方法，其中另外以具有至少0.001T1的磁感应值的稳定磁场或脉冲磁场来影响组合脉冲气体放电和液体。
8、根据权利要求1所述的方法，其中以0.3到3mm的厚度形成上述液体流，假设保持紊流条件。
9、根据权利要求1所述的方法，其中在上述气体介质中维持到大气压。
10、根据权利要求1所述的方法，其中通过起泡将空气或其它含氧气体引入到上述液体中。
11、一种用于以气体放电的等离子体进行水和含水溶液处理的装置，其由以下各物组成：
-反应室，其具有用于受处理液体的馈送和排放的入口和出口，以及用以提供气体介质中的真空的出口，
-电流分离电极，
-所述电极的一者(电极“A”)被制成管的形式，其内表面是上述反应室的侧壁，且被设计成与具有相反极性的电极一起以产生组合脉冲气体放电并形成上述液体的流。
-至少一个另一电极(电极“B”)被设计成圆柱体或桶型的形式且朝着上述反应室内的上述电极“A”而被同轴固定，且该电极“B”是具有相反极性的电极，用于产生组合脉冲气体放电并产生初步离子化脉冲放电。以及
-连接到上述电极的电源。
12、根据权利要求11所述的装置，其中其装备有至少一个额外电极(电极“C”)，所述额外电极由单独封闭在介电阻挡层中并彼此连接的电导体制成，呈“松鼠笼”或圆柱体笼的形式或桶的形式且固定在上述反应室内，位于电极“B”上方，并进一步连接到额外电源。因此，电极“C”是关于电极“B”具有相反极性的电极，以产生初步离子化阻挡层放电。
13、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”安装成能够移除。
14、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”的内表面经特殊处理，以便增加所述表面的可湿性。
15、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”由主要抗酸和/或抗碱介质的金属制成，例如：不锈钢或钛。
16、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”制有钽或钼或铂或铱的涂层
17、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”由内表面上放置有导体的陶瓷制成。
18、根据权利要求17所述的装置，其中上述导体由具有低侵蚀的抗腐蚀金属制成，例如：由钨或钼或铂制成。
19、根据权利要求17所述的装置，其中上述导体被制成线性或网状或螺旋形式，且沿上述电极“A”的纵向轴或与所述轴交叉或与所述轴成角度而放置。
20、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“A”制有小孔以使空气或其它含氧气体起泡进入上述反应室中。
21、根据权利要求20所述的装置，其中上述电极“A”由多孔钛或多孔不锈钢或具有内置导体的多孔陶瓷制成。
22、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“B”制有均匀放置在其横向侧上的或槽，且具有平滑磨圆的对接端。
23、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“B”关于电极“A”而固定，且具有3mm到20mm的间距。
24、根据权利要求11所述的装置，其中上述电极“B”由耐熔导电材料制成，例如：由钨制成，或由碳化钨制成，或由类似材料制成。
25、根据权利要求12所述的装置，其中上述电极“C”安装成能够移除。
26、根据权利要求12所述的装置，其中，其中内置有上述电极“C”的导体的导体的上述介电阻挡层例如由石英或氧化铝或氧化钛或氧化钽或玻璃状绝缘物或类似材料制成。
27、根据权利要求12所述的装置，其中其装备有提供上述电极“B”的冷却用的热交换器的形式的布置，和提供冷却液体的供应的布置，所述冷却液体例如为变压器油，因此，电极“B”固定在此热交换器处。
28、根据权利要求27所述的装置，其中上述热交换器由具有不小于200W/mK°的导热率的材料制成，例如由铜金属毡制成。
29、根据权利要求11所述的装置，其中上述反应室装备有放置在所述室的外侧处并能够移除的y外部外套，用于将空气或其它含氧气体供应到此室中，因此，电极“A”由多孔材料制成。
30、根据权利要求11所述的装置，其中上述反应室装备有提供上述液体的紊流的形成的布置，所述布置被制成与反应室的内表面相切地放置在上述反应室的上部中的注射器的形式。
31、根据权利要求30所述的装置，其中上述注射器放置成相对于反应室的纵向轴成70°到88°的角度。
32、根据权利要求11所述的装置，其中其装备有用以将至少一个磁场强加于上述反应室的布置，所述布置被制成与电极“B”直接相对地放置在外部的磁体的形式，并能够移除。
33、根据权利要求11所述的装置，其中其装备有用以强加稳定磁场或脉冲磁场的布置，其中磁感应为至少0.1T1且磁感应向量的方向沿上述液体的流的向量或与之交叉，所述布置被制成固定在反应室外部并能够移除的至少一个磁体的形式。
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