CN104150560A - 一种微等离子体净化饮用水的方法 - Google Patents

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杜长明
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Abstract

本发明公开一种微等离子体净化饮用水的方法，具体步骤是将饮用水引入微等离子体装置；打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流高压电源，当电压达到2500V左右时，气体被击穿，形成微等离子体；随后立即调节电压使微等离子体稳定在一定电压和电流水平，放电反应正式开始；放电处理5～10min可有效将饮用水中有害微生物杀死。本发明可以根据实际要求控制饮用水杀菌过程，简单、低成本、高处理效率且便捷地实现饮用水安全保障。

Description

一种微等离子体净化饮用水的方法
技术领域
本发明涉及饮用水杀菌消毒技术，特别是涉及一种微等离子体净化饮用水的方法。
背景技术
对饮用水进行杀菌，无论对于发展中国家还是发达国家，都是一个重要的问题。目前常用的消毒方法有加氯消毒和紫外线消毒，加氯消毒因其简单性和经济性，或许是液体消毒中应用最广泛的的技术。然而，氯对环境的影响逐渐成为一个突出的二次污染问题。紫外线消毒也存在灯管要定期更换，增加了投资成本等问题。因此，经济、高效地进行液体消毒灭菌，除改进现有的技术外，尚须发展新的技术。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种微等离子体净化饮用水的方法。该方法可实际应用于饮用水杀菌消毒，其特点在于在放电可控和系统成本低，具有潜在优势。
本发明为达到以上目的，是通过以下的技术方案来实现的：
提供一种微等离子体净化饮用水的方法，1)将饮用水引入微等离子体装置；2)打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流高压电源，当电压达到2500V左右时，气体被击穿，形成微等离子体；随后立即调节电压使微等离子体稳定在一定电压和电流水平，放电反应正式开始；放电处理5～10min可有效将饮用水中有害微生物杀死。
所述的微等离子体装置，包括给微等离子体装置供电的直流高压电源(1)和给微等离子体装置供气的气源(6)；微等离子体反应器采用塑料反应器(4)，阳极主体为1个或多个并联的毛细不锈钢管(2)，气体从气源(6)经过管路注入不锈钢电极体内直至反应器中，气体为氧气或空气；不锈钢电极垂直置于反应溶液上方，电极出气端距离水表面2mm；阴极为细钨棒(3)；钨棒与直流高压电源(1)的接地端连接；启动直流高压电源后，不锈钢电极与液面之间产生微等离子体(5)，体系形成通路。
本发明杀菌的原理：微等离子体形成产生大量高能电子，它们轰击液体中水分子生成许多活性粒子：
其中OH、H2O2和HO2是强大的杀菌氧化剂，这种氧化物质可以导致酶活性的改变、脂类物质的氧化、蛋白质的降解，以及DNA的变性，从而导致细菌的死亡。
本发明可以根据实际要求控制饮用水杀菌过程，可简单、低成本、高处理效率且便捷地实现饮用水杀菌消毒。
附图说明
附图为本发明方法的装置示意图。
图中：1 直流高压电源、2 不锈钢管、3 钨棒、4 塑料反应器、5 微等离子体、6 气源。
具体实施方式
实施例
如附图所示，以加入消毒学指示菌大肠肝菌(编号：ATTC25922)的自来水为净化对象，进行水体杀菌。将100mL自来水引入微等离子体装置，微等离子体装置采用塑料反应器，高8.5cm，内径5.5cm。阳极主体为1个不锈钢管，长8cm，内径0.7mm。氧气从氧气源经过管路注入不锈钢电极体内直至反应器中。不锈钢电极垂直置于反应水上方，电极出气端距离水表面2mm。阴极为钨棒，长15cm，直径2mm。钨棒与直流高压电源的接地端连接。两个电极保持3cm的距离。启动直流高压电源后，不锈钢电极与液面之间产生微等离子体，体系形成通路。随后立即调节电压使微等离子体稳定在一定电压和电流水平，放电反应正式开始；细菌初始浓度为104cfu/mL，放电处理10min，水中的细菌杀死率达到99.9％。

Claims (2)

1.一种微等离子体净化饮用水的方法，其特征在于该方法的步骤如下：将饮用水引入微等离子体装置；打开气源，调节气体流量，待气流稳定后开启直流高压电源，当电压达到2500V左右时，气体被击穿，形成微等离子体；随后立即调节电压使微等离子体稳定在一定电压和电流水平，放电反应正式开始；放电处理5～10min可有效将饮用水中有害微生物杀死。
2.根据权利要求1所述的一种微等离子体净化饮用水的方法，其特征在于所述的微等离子体装置采用塑料反应器，阳极主体为1个或多个并联的毛细不锈钢管，气体从气源经过管路注入不锈钢电极体内直至反应器中，气体为氧气或空气；不锈钢电极垂直置于反应溶液上方，电极出气端距离水表面2mm；阴极为细钨棒；钨棒与直流高压电源的接地端连接。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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