CN106746082A - 一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，属于水产品养殖业水处理技术领域。本发明通过超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水，该方法为纯物理方式净化处理孵化用水，单次处理可显著杀灭细菌、藻类、剑水蚤等病原体、浮游动物，并可降解部分有机污染物使水体更健康，无药残，无致畸性。替代传统化学药物，克服化学药物的致畸性、药残、污染水域、消毒后需静置一段时间等待药物挥发等缺点。

Description

一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理养殖用水的方法，更具体地说，本发明涉及一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，属于水产品养殖业水处理技术领域。
背景技术
水产育苗生产中细菌、霉菌及病毒等病原及剑水蚤的侵袭，常会导致鱼苗大量死亡，最常见的为神经性坏死症，一旦染病，死亡率高达90%以上，严重制约水产行业发展。人工育苗中对受精卵进行消毒，可以在很大程度上阻断病原体的垂直传播途径。早期，国内外多用孔雀石绿、甲醛等药物消毒，但后来发现其易致鱼体畸形，高残留、高制毒性等弊病而被禁用，现多被双氧水、聚维酮碘、二氧化氯及臭氧等药物所代替。但是，化学药物消毒存在破坏受精卵渗透压、卵膜、卵质的危险，容易引发孵化率低，诱发围心腔和卵黄囊肿大、脊椎弯曲等畸形问题，还会产生药物残留，危害水域环境。
剑水蚤类浮游动物具有较强的游动性和抗氧化性, 是血吸虫、线虫等水中致病生物的中间宿主，是传播疾病的重要媒介，大大降低鱼卵孵化率和孵出鱼苗健康程度。剑水蚤类浮游动物的体壁由底膜、上皮细胞层、下皮细胞层和钙化层等7层细胞结构组成, 体表甲壳对剑水蚤的保护能力是水体中低等生物如细菌、病毒的细胞壁或病毒衣壳所不能达到的, 常规水处理工艺难以将其有效地去除。国内外主要用药剂氧化杀灭剑水蚤类浮游动物，如二氧化氯、臭氧、氯气、高锰酸钾等强力氧化剂可破坏剑水蚤体壁甲壳的细胞结构,直接对其体内生命物质进行灭活。
超声波作用包括机械效应、温热效应、理化效应（即弥散作用、触变作用、空化作用、聚合与解聚作用、消炎修复作用）等，主要作用是机械效应、空化作用、热效应和化学效应。超声波的理化特性使其对其他技术具备协同作用，如与光催化氧化技术联用可有效提高有机物降解速率、与物理吸附材料联用可提高吸附质传质能力、与电化学技术联用在处理污水时效果显著等。
电催化氧化是高级氧化的一种形式，电催化氧化体系中产生的羟基自由基（·HO）与臭氧直接氧化相比，羟基自由基的反应速率高出了105倍，不存在选择性，对几乎所有的有机物均能进行反应，故高级氧化的效果稳定，不会随水中的残留有机物的变化而变化，从而为广大的环境工作者所重视。目前，该技术多用于污废水的处理。
国家知识产权局于2011.05.25公开了一件公开号为CN102070222A，名称为“一种超声波氧化联合电化学氧化预处理油田污水的方法和装置”的发明，该发明涉及一种超声波氧化联合电化学氧化预处理油田污水的方法和装置，属于油田开采生产的污水处理，它公开了（1）用超声波和电化学协同组成的复合式氧化方法来氧化和降解油田中的有机污染物，其所述的超声波频率为20-500Hz，电流密度为50-5000A/m2；（2）用超声波清洗方法来清洗联合的电化学氧化的阴极结垢。本发明装置是有一个复合式氧化电解槽装置，所述复合式氧化电解槽装置内有电解槽，阳极，阴极，特别是在电解槽上设置有超声波装置。本发明在处理油田污水中具有减免药剂的投加，避免水体中生物种类的抗药性，避免传统的电化电解的阴极结垢造成电解过程不连续，电解效果低等现象，保证出水水质的稳定和更好的净化效果，降低水处理费用。
上述发明公开的技术方案指的是超声波氧化联合电化学氧化对油田污水进行预处理的技术，用于降解有机污染物，无法对鱼卵孵化水体进行处理，杀灭其中的细菌、真菌、病毒、剑水蚤等。
国家知识产权局于2014.01.29公开了一件公开号为CN103536943A，名称为“一种鳄鱼种蛋孵化房及工作人员的消毒方法”的发明，该发明涉及一种鳄鱼种蛋孵化房及工作人员的消毒方法，属于鳄鱼养殖技术领域，其过程包括：孵化房清扫、冲洗，1-10%新洁尔灭溶液喷洒地面，干燥，甲醛熏蒸孵化房，密闭24-32小时，通风，进蛋，每次消毒相隔天数不多10-15天；进出孵化房的工作人员消毒程序：更换专用工作服及鞋帽，工作服、鞋、帽每5-9天消毒一次，采用1%-2%来苏儿洗手后冲净，进入孵化房，孵化房门口消毒池消毒；该消毒方法不仅对孵化房的消毒过程进行科学控制，更对进入孵化房的工作人员进入孵化房前的消毒进行管理，有效防止病原微生物对种蛋孵化过程的影响，减少污染，提高种蛋孵化率提升鳄鱼种蛋的孵化质量。
上述发明公开的技术方案是应用新洁尔灭、甲醛等化学药物联合对孵化房消毒。化学药物消毒存在破坏受精卵渗透压、卵膜、卵质的危险，容易引发孵化率低，诱发围心腔和卵黄囊肿大、脊椎弯曲等畸形问题。
国家知识产权局于2009.9.2公开了一件公开号为CN101519235A，名称为“超声强化自去垢微电流电解灭菌除藻装置”的实用新型专利，该实用新型专利公开了一种超声强化自去垢微电流电解灭菌除藻装置，由检测系统、控制系统、超声强化微电流电解系统构成。根据检测系统检测的水体电导率，控制超声强化微电流电解系统处理模式；利用超声反射体强化超声破碎细菌细胞壁、减轻阴极结垢现象、促进微电流电解产生的氧化活性物质(ClO-，•OH，H2O2，(O))对水体中的细菌、微生物细胞的RNA、DNA进行氧化使其失活和死亡，达到灭菌灭藻效果；网状辅助电极可以使装置倒极电解除垢而不降低阳极催化活性，保障装置运行的可靠和稳定性。整个处理过程不添加任何药剂，无二次污染，运行、维护简便，能耗低，适合于大流量的淡水、海水体系的快速灭菌除藻处理。
上述技术方案中的阳极—辅助电极—阴极的安排方式，按照其说明在使用过程中充海水模式、淡水模式、除垢模式切换时会导致电极的涂层脱落，影响电解反应效率，同时涂层脱落会导致电极本身电导率变大，导电性降低，且该装置也无法很好地杀死鱼卵孵化用水中的虫类。
国家知识产权局于2015.09.30公开了一件公开号为CN204670124U，名称为“一种鱼苗孵化装置”的实用新型，该实用新型公开了一种鱼苗孵化装置，包括蓄水水槽、钢管、过滤器、孵化箱、软管、抽水水泵、温度控制装置和紫外消毒装置，所述蓄水水槽的右侧壁镶嵌有温控开关、紫外消毒装置开关和水泵开关，所述孵化箱安装在蓄水水槽的底部，其右侧壁镶嵌有温度计，所述过滤器安装在孵化箱的内部，并且通过钢管与蓄水水槽连通，所述紫外消毒装置、温度控制装置和抽水水泵安装在蓄水水槽的底部，所述紫外消毒装置、温度控制装置和抽水水泵分别与温控开关、紫外消毒装置开关和水泵开关电性连接，所述抽水水泵通过软管与孵化箱连通。该鱼苗孵化装置能单独行使孵化功能，除电源外不依赖外界，不受外界环境影响，移动方便，孵化率高。
上述发明公开的技术方案是应用紫外对水体进行消毒，但紫外对水体中的剑水蚤无效，而且其单次杀菌效率比本申请提案低。另外，紫外灯外部易被水体中污染物、死亡微生物等遮蔽，阻挡紫外线照射在水体中，影响消毒效果。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中无法针对鱼卵孵化用水进行处理，杀死其中虫类的问题，提供一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，该方法能够有效杀灭鱼卵孵化用水中的细菌、藻类和虫类，且不会对鱼卵产生不良影响。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒8-10min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器和电解发生器的密封箱，超声波发生器和电解发生器同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为28-40kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为20-30V，电流为30-100A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体，所述设备柜体内设置有电解超声波发生器，所述电解超声波发生器包括集成在一起的超声波发生器和电解发生器；所述电解发生器安装于所述超声波发生器的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子，所述电解发生器包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板和作为电解阴极的纯钛极孔板。
本发明所述设备柜体的下部设置有水泵。
本发明所述设备柜体下部的外壁处设置有进水管和排污管。
本发明所述设备柜体中部的外壁处设置有出水管。
本发明所述电解超声波发生器的上部设置有各自独立的电解发生器电源和超声波发生器电源。
本发明所述电解发生器电源和超声波发生器电源对应设备柜体外壁上设置有散热风扇。
本发明所述设备柜体的后部设置有控制面板。
本发明所述镀钌钛极孔板和纯钛极孔板通过极板固定条固定，通过导电片并联连接到每一片极板。
本发明所述超声波振子为15-20组。
本发明所述镀钌钛极孔板为15片，所述纯钛极孔板为16片，所述极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为5-10mm。
本发明带来的有益技术效果：
1、本发明方法为纯物理方式净化处理孵化用水，单次处理可显著杀灭细菌、藻类、剑水蚤等病原体、浮游动物，并可降解部分有机污染物使水体更健康，无药残，无致畸性。替代传统化学药物，克服化学药物的致畸性、药残、污染水域、消毒后需静置一段时间等待药物挥发等缺点。
2、本发明与紫外消毒等相比，其对剑水蚤等浮游动物也具备强力杀伤力，无紫外灯需定时更换否则消毒效率低下的缺点；相比传统水体消毒方式，有效提升鱼卵孵化率，孵出鱼苗更健康。
3、本发明超声协同电催化设备处理水体，可强力杀灭细菌、藻类和剑水蚤等病原体、浮游动物，净化降解大部分有机污染物，且为纯物理方式，无药残。
4、本发明采用超声协同电催化设备对孵化用水进行处理，可有效提升鱼卵孵化率，孵出鱼苗健康，无常规二氧化氯、高锰酸钾等消毒药剂的致畸性。
5、超声协同电催化设备利用了超声波对电催化氧化过程的协同效应以及O3和H2O2的协同效应，极大强化了净化、杀菌藻、除剑水蚤的效果。
6、本发明中设备采用具体的结构，通过超声空化及电化学反应复合同时作用于养殖水体，有效灭杀细菌、藻类、虫类。纯物理的方式杀菌、灭藻、灭虫，不会产生任何残留。特别不会有固体颗粒物产生，对鱼（虾）卵孵化不会造成任何影响。
7、本发明中设备采用具体的结构，通过渔用超声协同电化学水处理设备在渔用水体通过设备时产生超声空化作用和电化学反应。空化泡破裂瞬间局部高温高压以及电化学反应产生羟基自由基、超氧化自由基、单原子氧等强氧化性物质，共同作用于养殖水体。有效灭杀水体中的细菌、藻类。
8、本发明中设备采用具体的结构，是超声协同电化学水处理设备，适用于渔用杀菌灭藻（蚤）等渔用水处理环节。包括种苗繁育用水处理、鲜活鱼净养运输水处理等。利用超声波空化效应与电化学反应复合对水体进行处理。超声空化使液体中的微小气泡核在超声波作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀破裂（0.1us）急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。现象气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压（5000K，1800atm），冷却速度可达109K/s。同时，电化学反应产生单原子氧、羟基自由基、超氧化自由基等强氧化性物质共同的对细菌和藻（蚤）类进行灭杀。实现纯物理方式杀菌灭藻（蚤），不添加任何其他物质安全无任何药物残留。同时达到同样的杀菌灭藻（蚤）效果复合处理方式比单一的超声空化或电化学反应更加节能。
9、本发明中设备采用具体的结构，针对水产养殖专用，采用阴阳极间隔排列，固定阴阳极模式。使用的网状电极中钛基钌铱涂层网状电极作为阳极、纯钛网状电极作为阴极共同参与电解反应。
10、本发明中设备采用具体的结构，所有的15片阳极、16片阴极都是以并联的方式连接到导电片上。并联的分流作用可以使每片极板上的电流密度不会超过其耐受值，保护极板。因此本方案就可以使用更大功率和总电流的电源，反应效率同样也会更高，处理水量也会更大。
11、本发明中设备采用具体的结构，超声与电解共同作用达到更好的杀菌灭藻的效率。单组振子输出功率有限，15组振子设计实现最大功率输出。控制器可以实现0—最大功率的调节；配合电极板作用面积，保证水体在每个接触点均受到电解和超声空化共同作用。
12、本发明中设备采用具体的结构，电解反应主要发生在阳极侧，涂层电极价格昂贵为了更好利用阳极和成本节约，故选择15片阳极、16片阴极。保证阳极板正反面都对应一块阳极板面。
附图说明
图1为本发明采用设备的内部结构示意图。
图2为本发明采用设备的证明结构示意图。
图3为本发明采用设备电解发生器的结构示意图。
图4为本发明采用设备超声波发生器的结构示意图。
附图标记：1为设备柜体、2为电解超声波发生器、3为超声波发生器、4为电解发生器、5为超声波振子、6为镀钌钛极孔板、7为纯钛极孔板、8为水泵、9为进水管、10为排污管、11为出水管、12为电解发生器电源、13为超声波发生器电源、14为散热风扇、15为控制面板、16为极板固定条、17为导电片。
具体实施方式
实施例1
一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒8min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器（3）和电解发生器（4）的密封箱，超声波发生器（3）和电解发生器（4）同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为28kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为20V，电流为30A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
实施例2
一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒10min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器（3）和电解发生器（4）的密封箱，超声波发生器（3）和电解发生器（4）同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为40kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为30V，电流为100A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
实施例3
一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒9min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器（3）和电解发生器（4）的密封箱，超声波发生器（3）和电解发生器（4）同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为34kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为25V，电流为65A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
实施例4
一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒9.5min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器（3）和电解发生器（4）的密封箱，超声波发生器（3）和电解发生器（4）同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为30kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为28V，电流为50A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
实施例5
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
实施例5
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
优选的，所述设备柜体1的下部设置有水泵8。
优选的，所述设备柜体1下部的外壁处设置有进水管9和排污管10。
优选的，所述设备柜体1中部的外壁处设置有出水管11。
优选的，所述电解超声波发生器2的上部设置有各自独立的电解发生器电源12和超声波发生器电源13。
进一步的，所述电解发生器电源12和超声波发生器电源13对应设备柜体1外壁上设置有散热风扇14。
优选的，所述设备柜体1的后部设置有控制面板15。
实施例6
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
优选的，所述镀钌钛极孔板6和纯钛极孔板7通过极板固定条16固定，通过导电片17并联连接到每一片极板。
优选的，所述超声波振子5为15组。
优选的，所述镀钌钛极孔板6为15片，所述纯钛极孔板7为16片，极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为5mm。
实施例7
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
优选的，所述镀钌钛极孔板6和纯钛极孔板7通过极板固定条16固定，通过导电片17并联连接到每一片极板。
优选的，所述超声波振子5为20组。
优选的，所述镀钌钛极孔板6为15片，所述纯钛极孔板7为16片，极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为10mm。
实施例8
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
优选的，所述镀钌钛极孔板6和纯钛极孔板7通过极板固定条16固定，通过导电片17并联连接到每一片极板。
优选的，所述超声波振子5为18组。
优选的，所述镀钌钛极孔板6为15片，所述纯钛极孔板7为16片，极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为7.5mm。
实施例9
本发明所述超声波协同电催化设备包括设备柜体1，所述设备柜体1内设置有电解超声波发生器2，所述电解超声波发生器2包括集成在一起的超声波发生器3和电解发生器4；所述电解发生器4安装于所述超声波发生器3的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子5，所述电解发生器4包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板6和作为电解阴极的纯钛极孔板7。
优选的，所述镀钌钛极孔板6和纯钛极孔板7通过极板固定条16固定，通过导电片17并联连接到每一片极板。
优选的，所述超声波振子5为20组。
优选的，所述镀钌钛极孔板6为15片，所述纯钛极孔板7为16片，极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为9mm。
实施例10
传统鱼卵孵化多用化学药物消毒，一定程度影响孵化率，可能使鱼苗致畸，还产生药物残留危害水域环境；
药物消毒对水体消毒后一般要放置2-3天待药物挥发完全方可用于孵化，影响鱼苗生产的及时性和稳妥性，可能发生急需换水时却无水可供应的情况；
紫外消毒方式虽为物理消毒方式，但单次处理灭菌效果不理想，对剑水蚤等大型浮游动物基本无效，且水中污染物、死亡微生物等易附着紫外灯外阻挡紫外线照射水体，降低消毒效果；
孵化用水除微生物、浮游动物外，还含有其他污染物质，其中有毒有害物质会影响鱼卵孵化率和孵出鱼苗健康状况。
超声协同电催化设备通过纯物理的方式处理水体，对细菌、藻类及剑水蚤等病原体或浮游动物杀灭效果显著，并降解部分有机污染物。不产生任何药物残留和副产物，不会使鱼体致畸，可有效增加鱼苗孵化率，并保护生态环境。
技术解释：超声协同电催化技术是一种利用超声波对电催化氧化协同效应的水处理技术，可强力杀灭水体中细菌、藻类及剑水蚤。
超声波协同效应：
超声波作用于水体，瞬间产生大量“气体－蒸汽微腔”，腔内立即产生局部低压，在水压作用下微腔发生塌缩，产生冲击波摧毁破坏细菌和藻类细胞，并伴随强有力水流。同时，在塌缩时会生成强氧化剂—羟基自由基（•OH），这些•OH可迅速增强“电催化氧化反应”过程，提升电解过程杀灭细菌、藻类和净化水体的效率。而且，超声波作用在壳体内壁和阴极板上，可长时间防止生物粘泥和矿物盐水垢在壁上和阴极板上的沉积。
电催化反应：
当进水为普通水体时，pH呈中性，发生电催化反应的过程如下：水中存在电离平衡，H2O≒H++OH-，在直流电作用下，离子平衡被打破。电场作用下，OH-向阳极移动，在阳极失去电子，发生氧化反应，生成O2；H+在电场作用下向阴极移动，在阴极得到电子，发生还原反应，生成H2。
阳极反应：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑
阴极反应：2H++2e-=H2↑ 总反应：2H2O==通电==2H2↑+O2↑
由于阳极极板上镀有钌涂层，钌是金属催化剂，在其催化下，①阴极：通过电解产生的O2和进水自带的O2还原产生H2O2，进而产生大量羟基自由基，
O2 + H+ + 2e → H2O2 Mred+ H2O2+ H+ → Mox +·OH + H2O（金属催化剂的还原态用Mred表示, 而氧化态用Mox 表示）
②阳极：水氧化析出臭氧，3H2O→O3+ 6H+ + 6e- 。
显然，超声波协同电催化设备除产生大量O2外，还产生少量O3和H2O2以及·OH，这些物质具备极强的氧化能力，不仅可将水体中的大部分还原性物质降解，还会氧化灭活水中细菌、藻类，特别是对常规水处理技术无法杀灭的剑水蚤等浮游动物具有强大杀灭效果。O3、H2O2和·OH这些强氧化剂方可破坏其体壁甲壳进入体内破坏蛋白酶，使其代谢功能发生障碍而亡，特别是O3和H2O2具有协同效应可产生大量·OH，提升杀灭细菌、藻类及剑水蚤等浮游动物的效果。
该设备对水体处理一次，可产生1mg/L O3和4mg/L H2O2，可保证单次处理后杀灭大部分细菌、藻类和剑水蚤等。
实施例11
实验1：超声协同电催化设备的灭菌效能研究
取1个大容积塑料桶加入320L左右的池塘水，连接超声协同电催化设备，设备进水管9没入盛水容器水面以下，出水管放入空置容器。设备流量为2T/h，输入电压220V，可调参数为电解电流和超声波频率。设置6个处理组，电解电流分别为30、50、70A，超声波频率分别为28、40kHz，在处理前和处理开始后2min取样测菌落总数。
本次试验以3批其检测结果见下表。数据显示，4、5、6处理组的杀菌效果优于1、2、3处理组，综合考虑能耗，可知4处理组的杀菌效果性价比最高。因此，超声协同电催化设备灭菌的最佳工作参数为电解电流30A、超声波频率28kHz，此参数下单次处理的平均杀菌率为97.43%。
实施例12
实验2：超声协同电催化设备的灭藻效能研究
超声协同电催化设备流量为2T/h，输入电压220V，可调参数为：电解电流（30、50、70A）、超声波频率（28、40kHz），采用正交法设置6个处理组。往塑料容器内泵入320L孵化车间源水，水体中含有少量藻类，取样。设备进水管9置入水面下，调整参数完毕后，开启设备，2min后在设备出水口处取样。取样完毕后，排除设备内部水体，重新调整参数，再继续从塑料容器抽水，2min后再次取样。所有样品检测藻类指标，结果如下：
数据表明：1、2、3处理组的藻类数量去除效率接近，远高于4、5、6处理组，但总生物量去除效果上看是1处理组最佳。因此，超声协同电催化设备灭藻的最佳工作参数为电解电流30A、超声波频率40kHz，此参数下单次处理的平均除藻率为96.88%，对总生物量的去除率为96.1%。
实施例13
实验3：超声协同电催化设备的杀灭剑水蚤效能研究
超声协同电催化设备流量为2T/h，输入电压220V，可调参数为：电解电流、超声波频率。根据实验1、实验2的结果，电解电流选择30A，超声波频率选择28、40kHz，设置2个处理组。在7月份，取池塘水100L，以超声协同电催化设备处理池塘水，取处理前和处理2min后的水样测定剑水蚤数量，以显微计数法测定，结果如下。数据显示：30A+40kHz的参数组合对剑水蚤的杀灭效果最佳，平均杀灭率达97.26%。
实施例14
实验4：超声协同电催化设备用于黄颡鱼鱼卵孵化的研究
设置2个处理组和1个对照组，处理组采用超声协同电催化设备对源水处理后用于鱼卵孵化，参数分别为30A+28kHz、30A+40kHz（根据实验1-3结果）；对照组采用二氧化氯对源水消毒后（加入后源水有效氯浓度0.2ppm）静置3天再用于鱼卵孵化。每组孵化用水流量和黄颡鱼卵数量保持一致，孵化水温控制在24-26℃，孵化时间5-6天，分别对每组孵出鱼苗数目进行统计，如下所示：
结果表明：采用超声协同电催化设备对孵化源水进行处理，黄颡鱼卵孵化率显著优于二氧化氯对照组，且30A+40kHz为最佳工作参数，此参数下孵化率可达34.98%，优于二氧化氯8.43个百分点。
实施例15
实验5：超声协同电催化设备用于泥鳅卵孵化的研究
设置2个处理组和1个对照组，处理组采用超声协同电催化设备对源水处理后用于孵化，参数分别为30A+28kHz、30A+40kHz（根据实验1-3结果）；对照组采用二氧化氯对源水消毒后（加入后源水有效氯浓度0.2ppm）静置3天再用于孵化。每组孵化用水流量和泥鳅卵数量保持一致，孵化水温控制在22℃-28℃，孵化时间1天，分别对每组孵出泥鳅苗数目进行统计，如下所示：
结果表明：采用超声协同电催化设备对孵化源水进行处理，泥鳅卵孵化率显著优于二氧化氯对照组，且30A+40kHz为最佳工作参数，此参数下孵化率可达71.93%，优于二氧化氯9.2个百分点。

Claims (10)

1.一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：
A、采集受精卵，置于塑料容器的水体中，投加二氧化氯使水体中有效氯浓度达4ppm，浸泡消毒8-10min；
B、在孵化用水管道和孵化桶间放置超声波协同电催化设备，该设备中设置有集成了超声波发生器（3）和电解发生器（4）的密封箱，超声波发生器（3）和电解发生器（4）同时对孵化用水进行处理，控制超声波频率为28-40kHz，超声波功率为100W，控制电解发生器的电源输入电压为20-30V，电流为30-100A；孵化用水经过处理后进入孵化桶；
C、将浸泡消毒后鱼卵随水流进入孵化桶，开始孵化，采用流水孵化，并持续开启超声协同电催化设备，直至鱼卵孵出为止。
2.根据权利要求1所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述超声波协同电催化设备包括设备柜体（1），所述设备柜体（1）内设置有电解超声波发生器（2），所述电解超声波发生器（2）包括集成在一起的超声波发生器（3）和电解发生器（4）；所述电解发生器（4）安装于所述超声波发生器（3）的反应箱内部，所述反应箱的下部设置有多组超声波振子（5），所述电解发生器（4）包括间隔排列的作为电解阳极的镀钌钛极孔板（6）和作为电解阴极的纯钛极孔板（7）。
3.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述设备柜体（1）的下部设置有水泵（8）。
4.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述设备柜体（1）下部的外壁处设置有进水管（9）和排污管（10）。
5.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述设备柜体（1）中部的外壁处设置有出水管（11）。
6.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述电解超声波发生器（2）的上部设置有各自独立的电解发生器电源（12）和超声波发生器电源（13）。
7.根据权利要求6所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述电解发生器电源（12）和超声波发生器电源（13）对应设备柜体（1）外壁上设置有散热风扇（14）。
8.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述设备柜体（1）的后部设置有控制面板（15）。
9.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述镀钌钛极孔板（6）和纯钛极孔板（7）通过极板固定条（16）固定，通过导电片（17）并联连接到每一片极板。
10.根据权利要求2所述的一种超声波协同电催化设备处理鱼卵孵化用水的方法，其特征在于：所述超声波振子（5）为15-20组；所述镀钌钛极孔板（6）为15片，所述纯钛极孔板（7）为16片，极板为网状，尺寸为150mm*100mm*2mm，极板间距为5-10mm。
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