CN113057277A - 一种电解水洗式果蔬清洗装置及方法 - Google Patents

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叶章颖
裴洛伟
王朔
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing

Abstract

本发明公开了一种电解水洗式果蔬清洗装置及方法，所述装置由水槽、与水槽相连的第一电磁阀和碱性陶瓷过滤器、以及第一水泵组成一套碱性水循环系统。同时，由水槽、第二电磁阀、第二水泵以及电解活性氧离子发生器、向电解活性氧离子发生器进行增氧的增氧泵组成一套电解活性氧离子水循环系统。当开始进行果蔬清洗时，碱性水循环系统开启，进行一级果蔬清洗流程，随后电解活性氧离子水循环系统开启，进行二级果蔬清洗程序。本发明可以高效去除蔬菜水果上所残留的有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药，同时清洗过程无需添加任何清洗剂，清洗用水可直接排放，不会造成任何污染。

Description

一种电解水洗式果蔬清洗装置及方法
技术领域
本发明涉及果蔬农残清除，具体涉及一种电解水洗式果蔬清洗装置及方法，可用于果蔬表面农药残留的去除。
背景技术
随着环境污染的加剧，蔬菜的病虫害也越来越重，绝大部分蔬菜需要连续多次喷农药后才能成熟上市。农药污染较重的有叶类蔬菜，其中韭菜、油菜受到的污染最大，茄果类蔬菜如青椒、番茄等，嫩荚类蔬菜如豆角等，鳞茎类蔬菜如葱、蒜、洋葱等，农药的污染相对于叶类蔬菜小一些。科学研究表明，农药残留在人体内长期蓄积滞留会引发慢性中毒，使人出现疲乏、头痛、食欲不振、肝肾损伤等问题!
超声波果蔬清洗机的工作过程就是让果蔬在剧烈的震动下，把污物分散、剥离出来，而这种震动是由超声波的声场持续作用产生的。从原理来说，这种“震动”是实实在在的，也确实能够分离污物，所以说超声波清洗机无疑对果蔬是有清洗效果的，只不过这种效果到底有多大，尤其是对于大家最为关心的农药清洗率能达到多少，还值得商榷。
电解氧化技术是在特殊的电源供应系统的驱动下，在自来水中激发并产生大量的活性氧离子基团（主要包含羟基自由基、次氯酸、过氧化氢等），其中羟基自由基能诱发并参与一系列的自由基链式反应，攻击和氧化农药等有机大分子，使其降解为小分子，直至矿化为水、二氧化碳和无机盐。但是，电解氧化技术对有机磷和有机磷农药相对有效，而拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药在中性微酸性的条件下溶解度低，因此去除效果较差。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种电解水洗式果蔬清洗装置，能最大发挥电解氧化技术对农药的去除效果，尤其是拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药的去除效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电解水洗式果蔬清洗装置，包括水槽，还包括碱性水循环系统和电解活性氧离子水循环系统；
所述碱性水循环系统，用于提高水槽内水的pH值、以及用于产生碱性水；
所述电解活性氧离子水循环系统，用于增加电解过程活性氧离子的产生。
更具体的，还包括与水槽依次相连的第一电磁阀、碱性陶瓷过滤器以及第一水泵；水槽、第一电磁阀、碱性陶瓷过滤器以及第一水泵形成碱性水循环系统；所述碱性水循环系统产生的碱性水经活性氧离子发生结构后形成电解活性氧离子水循环系统。
进一步，所述的碱性陶瓷过滤器包括陶瓷球，所述陶瓷球的成份包括硅酸钠、二氧化硅胶体、竹炭纤维、天然陶石和加工海藻粉，其中加工海藻粉是海藻发酵后形成糊状，并经过烘干、烘焙与研磨而成。
更进一步，所述陶瓷球的成份包括22-27wt％硅酸钠、12-17wt％二氧化硅胶体、12-17wt％竹炭纤维、13-26wt％天然陶石与22-24wt％加工海藻粉。
优选的，所述陶瓷球的粒径为3-5mm。
此外，本发明的电解活性氧离子水循环系统包括依次连接的水槽、第二电磁阀、第二水泵以及活性氧离子发生结构。
更具体的，所述的活性氧离子发生结构上连接有增氧泵。
更进一步，所述的活性氧离子发生结构包括电解室和紫外LED灯珠，同时增氧泵向电解室通氧，以增加电解室的电解槽中的溶氧量，进而促进活性氧离子的产生。
本发明还公开了一种电解水洗式果蔬清洗方法，一该果蔬清洗方法同时使用碱性水循环系统和电解活性氧离子水循环系统对果蔬进行清洗；
所述碱性水循环系统产生碱性水，用于增加体系pH值、以及预清洗；
所述电解活性氧离子水循环系统产生活性氧离子。
具体的，该方法采用上述任意一个所述的电解水洗式果蔬清洗装置，当开始进行果蔬清洗时，碱性水循环系统开启，经碱性陶瓷过滤器过滤后，水的pH值增加2.5-3.0，进行一级果蔬清洗，随后电解活性氧离子水循环系统开启，进行二级果蔬清洗程序。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1）通过本发明提供的碱性水循环系统，能巧妙的增加水的pH值，使得果蔬表面的农残，尤其是拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药，溶解度更高，解决了电解氧化技术在果蔬农残领域应用的局限。
2）通过本发明提供的碱性水循环系统，不仅能巧妙的增加水的pH值促进电解氧化技术，而且碱性水循环系统本身会产生碱性水，通过碱性水清洗和电解活性氧离子净化，相辅相成，双重实现果蔬农残的高效去除。
3）本发明的电解活性氧离子水循环系统中，紫外灯辐射和向水中增氧增加了电解过程活性氧离子的产生，进而提高了果蔬表面农残的清除效率。
3）本发明所述技术装置，对人体健康无害、环保、无消毒副产物。
4）本发明的装置，具有高效、节能、广谱的优点，且价格较低廉，可应用家用和商用果蔬净化设备的开发和升级。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
图中各标号的含义为：
1、水槽；2、第一电磁阀；3、碱性陶瓷过滤器；4、第一水泵；5、第二电磁阀；6、第二水泵；7、活性氧离子发生结构。
具体实施方式
以下，通过下面的实验更详细地说明本发明。但是这些例子是为了举例说明本发明的，本发明的范围不仅限与此。
实施例1
本实施例提供一种电解水洗式果蔬清洗装置，包括水槽1、与水槽1依次相连的第一电磁阀2、碱性陶瓷过滤器3以及第一水泵4；水槽1、第一电磁阀2、碱性陶瓷过滤器3以及第一水泵4形成碱性水循环系统。所述碱性水循环系统产生的碱性水经活性氧离子发生结构7后形成电解活性氧离子水循环系统。所述电解活性氧离子水循环系统包括依次连接的水槽1、第二电磁阀5、第二水泵6以及活性氧离子发生结构7。
所述的碱性陶瓷过滤器3内填充陶瓷球，所述陶瓷球的成份包括22wt％硅酸钠、12wt％二氧化硅胶体、12wt％竹炭纤维、13wt％天然陶石与22wt％加工海藻粉，粒径为3mm。
其中加工海藻粉是海藻发酵后形成糊状，并经过烘干、烘焙与研磨而成。硅酸钠采用固体硅酸钠、二氧化硅胶体为纳米级、竹炭纤维采用的是竹炭三维中空纤维，天然陶石和加工海藻粉均采自阿里巴巴（www.1688.com）。
所述陶瓷球的制备方法采用的是挤压-滚圆法，将上述原材料按照配比，加入一定量的去离子水后，现在模具中适量挤压，再在滚筒内进行滚动造粒，最后干燥即可。
上述的活性氧离子发生结构7包括电解室和紫外LED灯珠，增氧泵8向电解室通氧，以增加电解室的电解槽中的溶氧量，进而促进紫外线照射活性氧离子的产生。
经碱性陶瓷过滤器过滤后，水的pH值增加了2.5。
实施例2
本实施例提供一种电解水洗式果蔬清洗装置，该装置的结构同实施例1，不同的是，陶瓷球的成份包括22wt％硅酸钠、17wt％二氧化硅胶体、12wt％竹炭纤维、13wt％天然陶石与24wt％加工海藻粉，粒径为5mm。
经碱性陶瓷过滤器过滤后，水的pH值增加了2.8。
实施例 3
本实施例提供一种电解水洗式果蔬清洗方法，采用实施例1的装置，陶瓷球的成份包括27wt％硅酸钠、12wt％二氧化硅胶体、17wt％竹炭纤维、26wt％天然陶石与22wt％加工海藻粉，粒径为3mm。
当开始进行果蔬清洗时，碱性水循环系统开启，水流量不变的情况下，经碱性陶瓷过滤器过滤后，水的pH值增加了3.0，进行一级果蔬清洗，清洗15s。随后电解活性氧离子水循环系统开启，运行稳定后，进行二级果蔬清洗程序。
取上海某农贸市场新鲜的绿叶青菜作为研究对象，设6组，初始的氨基甲酸酯类农药的浓度平均值为0.15mg/kg（测量方法采用国标规定的高效液相色谱法HJ1026-2019），经二级果蔬清洗程序30s后，浓度值降到0.03mg/kg。
对比例 1
本对比例提供一种电解活性氧清洗果蔬的方法，该方法与实施例3的不同在于，当开始进行果蔬清洗时，无一级果蔬清洗程序，仅有二级果蔬清洗程序，时间30s。
同样取上海某农贸市场新鲜的绿叶青菜作为研究对象，设6组，初始的氨基甲酸酯类农药的浓度平均值为0.15mg/kg，30s后，浓度值降到0.11mg/kg。

Claims (10)

1.一种电解水洗式果蔬清洗装置，包括水槽（1），其特征在于，还包括碱性水循环系统和电解活性氧离子水循环系统；
所述碱性水循环系统，用于提高水槽（1）内水的pH值、以及用于产生碱性水；
所述电解活性氧离子水循环系统，用于增加电解过程活性氧离子的产生。
2.如权利要求1所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，还包括与水槽（1）依次相连的第一电磁阀（2）、碱性陶瓷过滤器（3）以及第一水泵（4）；
水槽（1）、第一电磁阀（2）、碱性陶瓷过滤器（3）以及第一水泵（4）形成碱性水循环系统；
所述碱性水循环系统产生的碱性水经活性氧离子发生结构（7）后形成电解活性氧离子水循环系统。
3.如权利要求1所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述的碱性陶瓷过滤器（3）包括陶瓷球，所述陶瓷球的成份包括硅酸钠、二氧化硅胶体、竹炭纤维、天然陶石和加工海藻粉，其中加工海藻粉是海藻发酵后形成糊状，并经过烘干、烘焙与研磨而成。
4.如权利要求2所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述陶瓷球的成份包括22-27wt％硅酸钠、12-17wt％二氧化硅胶体、12-17wt％竹炭纤维、13-26wt％天然陶石与22-24wt％加工海藻粉。
5.如权利要求2所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述陶瓷球的粒径为3-5mm。
6.如权利要求1所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述电解活性氧离子水循环系统包括依次连接的水槽（1）、第二电磁阀（5）、第二水泵（6）以及活性氧离子发生结构（7）。
7.如权利要求2所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述的活性氧离子发生结构（7）上连接有增氧泵（8）。
8.如权利要求1所述的电解水洗式果蔬清洗装置，其特征在于，所述的活性氧离子发生结构（7）包括电解室和紫外LED灯珠，同时增氧泵（8）向电解室通氧。
9.一种电解水洗式果蔬清洗方法，其特征在于，该果蔬清洗方法同时使用碱性水循环系统和电解活性氧离子水循环系统对果蔬进行清洗；
所述碱性水循环系统产生碱性水，用于增加体系pH值、以及预清洗；
所述电解活性氧离子水循环系统产生活性氧离子。
10.如权利要求9所述的电解水洗式果蔬清洗方法，其特征在于，该方法采用上述1-8任意一个权利要求所述的电解水洗式果蔬清洗装置，当开始进行果蔬清洗时，碱性水循环系统开启，经碱性陶瓷过滤器过滤后，水的pH值增加2.5-3.0，进行一级果蔬清洗，随后电解活性氧离子水循环系统开启，进行二级果蔬清洗程序。
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