CN104609499A - 一种直接微等离子体净化饮用水方法 - Google Patents
一种直接微等离子体净化饮用水方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104609499A CN104609499A CN201510021595.3A CN201510021595A CN104609499A CN 104609499 A CN104609499 A CN 104609499A CN 201510021595 A CN201510021595 A CN 201510021595A CN 104609499 A CN104609499 A CN 104609499A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microplasma
- tap water
- drinking water
- micro
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 22
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 22
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000476 body water Anatomy 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直接微等离子体净化饮用水方法,将饮用水引入包括微等离子体反应器及高压电源的微等离子体装置;启动高压电源,微等离子体反应器开始工作;施加的高电压将电极之间的饮用水击穿电离,形成微弧微等离子体,处于等离子体区域中的饮用水,在高能电子、自由基活性物质以及电场的作用下,发生等离子体化学反应,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,无需化学品,可迅速打开和关闭,特别适用供水系统。
Description
技术领域
本发明涉及饮用水净化技术,特别是涉及一种直接微等离子体净化饮用水方法。
背景技术
世界上大多数公共供水都是经过氯气处理,这是一种普遍采用的行之有效的净水方法。近年来,使用非氯替代品呈增长趋势,主要是氯气储存罐的安全性问题耗费了大量人力物力。利用等离子体产生的臭氧和紫外线作为氯气替代品已经商用化,而直接等离子体水处理系统也正在研究中。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种直接微等离子体净化饮用水方法,该方法无需化学品,可迅速打开和关闭,特别适用供水系统。
本发明为达到以上目的,是通过以下的技术方案来实现的:
提供一种直接微等离子体净化饮用水方法,1)将饮用水通过进料口引入微等离子体装置;2)启动与上电极和下电极相连的高压电源,微等离子体反应器开始工作;3)施加的高电压将电极之间的饮用水击穿电离,形成微弧微等离子体,处于等离子体区域中的饮用水,在高能电子、自由基活性物质以及电场的作用下,发生等离子体化学反应,可有效将饮用水中有害微生物杀死,净化后的饮用水由出料口排出。
所述的微等离子体装置,包括微等离子体反应器及给微等离子体反应器供电的高压电源;微等离子体反应器包括进料口、石英容器、上电极、下电极、上聚四氟乙烯密封圈、下聚四氟乙烯密封圈、上反应接头、下反应接头、上聚四氟乙烯法兰、下聚四氟乙烯法兰、出料口;上电极和下电极通过高压电线与高压电源相连接,上电极和下电极同轴置于石英容器内,上电极和下电极形状和材料相同,为带有尖端的不锈钢棒;石英容器通过上反应接头、下反应接头固定,并在上下连接处分别设置上聚四氟乙烯密封圈和下聚四氟乙烯密封圈;上反应接头通过上聚四氟乙烯法兰支撑,下反应接头通过下聚四氟乙烯法兰支撑;石英容器设置进料口和出料口,饮用水通过进料口引入微等离子体反应器,在装置工作时,饮用水将完全暴露在微弧微等离子体区域中。
本发明杀菌的原理:微弧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。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中:1微等离子体反应器,2高压电源,3进料口,4石英容器,5上电极,6下电极,7上聚四氟乙烯密封圈,8下聚四氟乙烯密封圈,9上反应接头,10,下反应接头,11上聚四氟乙烯法兰,12下聚四氟乙烯法兰,13出料口,14微弧微等离子体。
具体实施方式
实施例
如附图1所示,本发明的微等离子体装置包括微等离子体反应器1和高压电源2,微等离子体反应器1包括进料口3、石英容器4、上电极5、下电极6、上聚四氟乙烯密封圈7、下聚四氟乙烯密封圈8、上反应接头9、下反应接头10、上聚四氟乙烯法兰11、下聚四氟乙烯法兰12、出料口13。上电极5和下电极6通过高压电线与高压电源2相连接,上电极5和下电极6同轴置于石英容器4内,为带有尖端的不锈钢棒;石英容器4通过上反应接头9、下反应接头10固定,并在上下连接处分别设置上聚四氟乙烯密封圈7和下聚四氟乙烯密封圈8;上反应接头9通过上聚四氟乙烯法兰7支撑,下反应接头10通过下聚四氟乙烯法兰8支撑;石英容器4设置进料口3和出料口13,饮用水通过进料口3进入微等离子体反应器1,在装置工作时,饮用水完全暴露在微弧微等离子体14区域中。
实验条件:上电极5和下电极6为带有尖端的直径6mm、长12cm不锈钢棒,高压电源2输入电压为1000V。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,细菌初始浓度为105cfu/mL,进行饮用水杀菌。将200mL自来水引入微等离子体装置进行循环净化处理,自来水通过进料口引入微等离子体装置;2)启动与上电极和下电极相连的高压电源,调节电压到1000V,微等离子体反应器开始工作;3)施加的高电压1000V将电极之间的饮用水击穿电离,形成微弧微等离子体,处于等离子体区域中的饮用水,在高能电子、自由基活性物质以及电场的作用下,发生等离子体化学反应,循环直接等离子体处理20min,水中的细菌杀死率达到99.3%。
Claims (2)
1.一种直接微等离子体净化饮用水方法,其特征在于该方法的步骤如下:将饮用水通过进料口引入微等离子体装置;启动与上电极和下电极相连的高压电源,微等离子体反应器开始工作;施加的高电压将电极之间的饮用水击穿电离,形成微弧微等离子体,处于等离子体区域中的饮用水,在高能电子、自由基活性物质以及电场的作用下,发生等离子体化学反应,可有效将饮用水中有害微生物杀死,净化后的饮用水由出料口排出。
2.根据权利要求1所述的一种直接微等离子体净化饮用水方法,其特征在于所述的微等离子体装置,包括微等离子体反应器及给微等离子体反应器供电的高压电源;微等离子体反应器包括进料口、石英容器、上电极、下电极、上聚四氟乙烯密封圈、下聚四氟乙烯密封圈、上反应接头、下反应接头、上聚四氟乙烯法兰、下聚四氟乙烯法兰、出料口;上电极和下电极通过高压电线与高压电源相连接,上电极和下电极同轴置于石英容器内,上电极和下电极形状和材料相同,为带有尖端的不锈钢棒;石英容器通过上反应接头、下反应接头固定,并在上下连接处分别设置上聚四氟乙烯密封圈和下聚四氟乙烯密封圈;上反应接头通过上聚四氟乙烯法兰支撑,下反应接头通过下聚四氟乙烯法兰支撑;石英容器设置进料口和出料口,饮用水通过进料口引入微等离子体反应器,在装置工作时,饮用水将完全暴露在微弧微等离子体区域中。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510021595.3A CN104609499A (zh) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | 一种直接微等离子体净化饮用水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510021595.3A CN104609499A (zh) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | 一种直接微等离子体净化饮用水方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104609499A true CN104609499A (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=53144199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510021595.3A Pending CN104609499A (zh) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | 一种直接微等离子体净化饮用水方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104609499A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106587276A (zh) * | 2015-10-19 | 2017-04-26 | 北京师范大学 | 阴极微弧放电等离子体降解废水中有机物的方法及装置 |
RU211306U1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ФЕРАН" | Устройство для плазмохимической очистки стоков от микробиологических загрязнений |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1948172A (zh) * | 2006-11-11 | 2007-04-18 | 大连海事大学 | 微等离子体弧放电催化水处理方法 |
CN104150558A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-19 | 中山大学 | 一种微等离子体制备活化水的方法 |
-
2015
- 2015-01-08 CN CN201510021595.3A patent/CN104609499A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1948172A (zh) * | 2006-11-11 | 2007-04-18 | 大连海事大学 | 微等离子体弧放电催化水处理方法 |
CN104150558A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-19 | 中山大学 | 一种微等离子体制备活化水的方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106587276A (zh) * | 2015-10-19 | 2017-04-26 | 北京师范大学 | 阴极微弧放电等离子体降解废水中有机物的方法及装置 |
RU211306U1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "ФЕРАН" | Устройство для плазмохимической очистки стоков от микробиологических загрязнений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zeghioud et al. | Review on discharge Plasma for water treatment: Mechanism, reactor geometries, active species and combined processes | |
KR101157122B1 (ko) | 플라즈마 고도수처리 장치 | |
JP2003062579A (ja) | 液体の処理方法及びその装置 | |
JP4041224B2 (ja) | 液体処理方法及び液体処理装置 | |
Sato | Environmental and biotechnological applications of high-voltage pulsed discharges in water | |
KR101210558B1 (ko) | 플라즈마 수처리장치 | |
CN101734763B (zh) | 一种饮用水的处理方法及其装置 | |
CN104150558A (zh) | 一种微等离子体制备活化水的方法 | |
Cubas et al. | Effect of chemical species generated by different geometries of air and argon non-thermal plasma reactors on bacteria inactivation in water | |
JP2012096141A (ja) | 水滅菌装置及び水滅菌方法 | |
KR101265489B1 (ko) | 플라즈마 고도수처리장치 | |
US20230002266A1 (en) | Processes for treatment of residuals | |
KR101286816B1 (ko) | 플라즈마 고도수처리 장치 | |
Chen et al. | Influence of pH on inactivation of aquatic microorganism with a gas–liquid pulsed electrical discharge | |
CN101417832A (zh) | 饮用水安全消毒的脉冲等离子体催化装置及方法 | |
Kim et al. | Construction of an underwater plasma and Fenton hybrid system for the rapid oxidation of organic dyes and antibiotics | |
CN104609499A (zh) | 一种直接微等离子体净化饮用水方法 | |
RU87693U1 (ru) | Установка для обеззараживания воды | |
CN101559994B (zh) | 一种双通道放电等离子体水处理装置 | |
Hernández-Arias et al. | Inactivation of Escherichia coli in water by pulsed dielectric barrier discharge in coaxial reactor | |
CN103896372B (zh) | 利用辉光放电协同处理含有As(III)、Cr(VI)废水的方法及其装置 | |
Li et al. | Experimental research on the sterilization of Escherichia coli and Bacillus subtilis in drinking water by dielectric barrier discharge | |
CN102765787A (zh) | 污水中注入等离子体自由基灭菌消毒的方法和装置 | |
CN217921541U (zh) | 一种处理蓝藻水的装置 | |
Bai et al. | Rapidly eliminating pathogenic microorganisms in large air space using spraying• OH radicals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150513 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |