CN113677633A - 用于产生羟基自由基的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于在包括至少一个阴极、至少一个阳极和至少一个光解辐射源的电化学电池中的流体室中产生羟基自由基的方法和设备。所述方法包括使电化学电池在流体中产生过氧化氢，以及使至少一个光解辐射源例如UV‑LED将过氧化氢光解以产生羟基自由基。所述流体处理设备包括：限定流体室的结构；面向流体室的至少一个阴极；面向流体室的至少一个阳极；和光解辐射源，所述光解辐射源可操作为向适用于产生过氧化氢的流体室的至少一个电化学电池部分中发射光解辐射。

Description

用于产生羟基自由基的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月6日提交的美国临时专利申请第62/801,790号的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般性涉及流体处理。
背景技术
一些流体例如水可能需要处理以使病原体失活或使化学污染物降解。例如，紫外线(UV)辐射或羟基自由基(·OH)可以使病原体失活或使水中的化学污染物降解。
发明内容
根据一个实施方案，公开了在包括至少一个阴极和至少一个阳极的电化学电池中的流体室中的流体中产生羟基自由基的方法，所述方法包括：使电化学电池在流体中产生过氧化氢；以及使至少一个光解辐射源向电化学电池中的流体室中发射光解辐射，使得光解辐射与过氧化氢反应以在流体中产生羟基自由基。
根据另一个实施方案，公开了用于电化学电池的阴极组合件，所述阴极组合件包括：支承层；和在支承层上的至少一个阴极。
根据另一个实施方案，公开了流体处理设备，所述流体处理设备包括：限定流体室的结构；面向流体室的至少一个阴极；面向流体室的至少一个阳极；和光解辐射源，所述光解辐射源可操作为向流体室的至少电化学电池部分中发射光解辐射。
根据另一个实施方案，公开了用于电化学电池的阴极组合件，所述阴极组合件包括：面织物层；包含发泡聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene，ePTFE)的透气且防水的支承层，其中支承层在面织物层上；和在支承层上的至少一个阴极。
通过结合附图阅读以下说明性实施方案的描述，其他方面和特征对于本领域普通技术人员将变得显见。
附图说明
图1是根据一个实施方案的流体处理设备的透视图。
图2是图1的流体处理设备的沿图1中标记为图2的截面线截取的截面图。
图3示出了图1的流体处理设备的阴极组合件的支承层。
图4是图1的流体处理设备的UV-LED组合件的截面图。
图5是根据另一个实施方案的流体处理设备的截面图。
图6是根据另一个实施方案的流体处理设备的透视图。
图7是图6的流体处理设备的沿图6中标记为图7的截面线截取的截面图。
图8是根据另一个实施方案的流体处理设备的透视图。
图9是图8的流体处理设备的沿图8中标记为图9的截面线截取的截面图。
图10是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
图11是根据另一个实施方案的流体处理设备的透视图。
图12是图11的流体处理设备的沿图11、图13和图14中标记为图12的截面线截取的截面图。
图13是图11的流体处理设备的沿图11和图12中标记为图13的截面线截取的截面图。
图14是图11的流体处理设备的沿图11和图12中标记为图14的截面线截取的截面图。
图15是根据另一个实施方案的流体处理设备的透视图。
图16是图15的流体处理设备的沿图15、图17和图18中标记为图16的截面线截取的截面图。
图17是图15的流体处理设备的沿图15和图16中标记为图17的截面线截取的截面图。
图18是图15的流体处理设备的沿图15和图16中标记为图18的截面线截取的截面图。
图19是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
图20是图19的流体处理设备的UV-LED组合件的沿图19中标记为图20的截面线截取的截面图。
图21是根据另一个实施方案的UV-LED组合件的截面图。
图22是根据另一个实施方案的UV-LED组合件的截面图。
图23是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
图24是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
图25是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
图26是根据另一个实施方案的流体处理设备的剖面透视图。
具体实施方式
参照图1和图2，根据一个实施方案的流体处理设备以100概括地示出并且包括光电化学反应器102。光电化学反应器102包括电化学电池结构，所述电化学电池结构以104概括地示出并且包括阴极组合件106、阳极108和以110概括地示出的限定流体室的结构。
参照图2，阴极组合件106具有以112概括地示出的内侧以及以114概括地示出并与内侧112相反的外侧。阴极组合件106包括支承层116。在所示出的实施方案中，支承层116包含例如如图3中所示的发泡聚四氟乙烯(ePTFE)。例如如图3中所示的ePTFE的层可以是防水的但也可以允许气体通过该层扩散，因此支承层116可以是例如对流体例如水不可渗透的(并因此可以是防水的)，并且也可以是透气的，然而替代实施方案可以不同。例如，替代实施方案的支承层可以包含其他聚合物或其他材料，所述其他聚合物或其他材料可以是对一种或更多种流体(例如一种或更多种液体)不可渗透的并且可以是透气的。
阴极组合件106还包括在支承层116的内侧112上的阴极118。在一些实施方案中，例如，阴极118可以被喷洒到支承层116上，使用粘结剂层合到支承层116上，或者另外通过化学键合(例如通过化学键，例如包括共价或非共价相互作用)或通过物理方式连接至支承层116或涂覆到支承层116上。在一些实施方案中，例如，阴极118可以包含炭黑、碳纤维纸、石墨、石墨烯、还原氧化石墨烯(RGO)、聚四氟乙烯(PTFE)、另外的疏水性材料(其可以是或可以不是导电的)、或者其两者或更多者的组合。作为一个实例，疏水性材料(其可以是或可以不是导电的)可以与碳催化剂例如碳纤维混合。在一些实施方案中，例如，阴极118可以具有三维结构，例如泡沫状电极、泡沫结构电极或多孔电极。例如，泡沫状电极、泡沫结构电极或多孔电极可以包括聚合物泡沫结构或金属泡沫结构。例如，阴极118可以包含涂覆有碳的金属泡沫或者由涂覆有碳的金属泡沫组成。在一些实施方案中，这样的泡沫结构电极、这样的多孔电极、这样的聚合物泡沫结构或这样的金属泡沫结构可以通过提供相对高的反应表面积和相对改善的反应物和产物向反应表面的传质来提高化学物质的电化学产量或转化率。例如，在一些实施方案中，薄的三维阴极结构(例如，其可以为涂覆在金属泡沫上的碳)可以提高过氧化氢(H2O2)的产量。阴极118可以起催化剂的作用，并因此可以被称为阴极催化剂。由于阴极118在支承层116的内侧112上，因此流体室110可以在阴极组合件106的第一表面120上暴露于阴极118并在阴极118上，并且阴极118面向流体室110。因此，流体室110的至少一部分在阳极108与阴极118之间。
虽然在所示出的实施方案中阴极118在支承层116的内侧112上，但是替代实施方案可以不同。例如，在一些实施方案中，阴极(例如碳阴极)可以嵌入到支承层(例如ePTFE的支承层)中，这样的支承层可以嵌入到这样的阴极中，或者这样的阴极和这样的支承层可以以其他方式彼此连接。
阴极组合件106还包括在支承层116的外侧114上的面织物层122。在一些实施方案中，例如，面织物层可以包含尼龙或聚酯，例如，面织物层122可以具有至少约0.275兆帕(MPa)或至少约0.55MPa的拉伸强度。例如，这样的拉伸强度可以适合于抵抗在自来水的典型压力下的流体室110中的流体的压力。当然，例如，如果面织物层122包含尼龙或聚酯，则面织物122可以具有更高的拉伸强度，例如约45MPa至约55MPa。例如，由于面织物层122在支承层116的外侧114上，因此阴极组合件106的与第一表面120相反且在面织物122上的第二表面124可以暴露于光电化学反应器102外部的环境，例如大气空气或另外的氧气源。
在一些实施方案中，支承层116和面织物层122可以来自GORE-TEXTM材料或者类似的具有面织物的防水或透气材料。因此，在一些实施方案中，阴极组合件106可以通过将阴极118施加至GORE-TEXTM材料或者类似的防水或透气材料的支承层116的内侧112来形成。然而，替代实施方案可以不同。
在图1和图2的实施方案中的阳极108面向流体室110，面向阴极118，并且可以为穿孔电极(例如网状电极或多孔电极)或实心电极。例如，阳极108可以包括金属网或金属合金网或者由金属网或金属合金网组成，或者例如阳极108可以具有三维结构，例如泡沫状电极、泡沫结构电极或多孔电极。例如，泡沫状电极、泡沫结构电极或多孔电极可以包括聚合物泡沫结构或金属泡沫结构。在一些实施方案中，这样的泡沫结构电极、这样的多孔电极、这样的聚合物泡沫结构或这样的金属泡沫结构可以通过提供相对高的反应表面积和相对改善的反应物和产物向反应表面的传质来提高化学物质的电化学产量或转化率。替代地或另外地，阳极108可以包含一种或更多种金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物。作为一个更具体的实例，阳极108可以包括经混合有铱的金属氧化物涂覆的多孔或网状钛或者由经混合有铱的金属氧化物涂覆的多孔或网状钛组成。替代地，阳极108可以包括网，所述网可以涂覆有不同的金属氧化物，例如三氧化钨(WO3)、钒酸铋(BiVO4)、氧化锡(IV)(SnO2)、二氧化钛(TiO2)、或其两者或更多者的组合。
参照图1和图2，光电化学反应器102包括发UV光二极管(UV-LED)组合件126、发UV光二极管组合件128、发UV光二极管组合件130和发UV光二极管组合件132。参照图4，概括地示出了UV-LED组合件126，并且UV-LED组合件126包括UV-LED 134、第一透镜146、第二透镜148和UV-透明窗140。在所示出的实施方案中，第一透镜136为会聚透镜并且被定位成使从UV-LED 134发射的UV辐射会聚，并且第二透镜138为准直透镜，其被定位成使来自第一透镜136的UV辐射准直(或基本上准直)。因此，在所示出的实施方案中，UV-LED组合件126被配置成使准直的(或基本上准直的)UV辐射透射通过UV-透明窗140。然而，替代实施方案可以不同。例如，虽然所示出的实施方案包括UV-LED 134，但是替代实施方案可以包括其他固态UV发射器或其他UV辐射源。此外，虽然所示出的实施方案包括第一透镜136和第二透镜138，但是替代实施方案可以包括一个或更多个其他辐射折射体(例如杯状反射器，如抛物面反射器或椭圆反射器，例如以将UV辐射的至少一部分重定向至流体室)、一个或更多个辐射反射体、或者二者，或者替代实施方案可以省略第一透镜136和第二透镜138中的一者或二者。此外，虽然所示出的实施方案包括UV-LED 134，但是替代实施方案可以包括其他辐射源。在这样的实施方案中，如本文中所述的任何辐射反射体、辐射折射体或辐射透明体可以对这样的其他一种或更多种辐射源的辐射进行反射、折射，或是透明的。
返回参照图1和图2，UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的UV-LED可以发射具有不同峰值波长的UV辐射。例如，UV-LED组合件126和UV-LED组合件128的UV-LED可以发射具有第一峰值波长的UV辐射，并且UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的UV-LED可以发射具有不同于第一峰值波长的第二峰值波长的UV辐射。在一些实施方案中，不同的峰值波长可以用于引起协同效应以提高光反应或光引发反应效率。
如图2中所示，UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的UV-LED被定位成分别在方向142、方向144、方向146和方向148上发射UV辐射。在所示出的实施方案中，方向142、方向144、方向146和方向148指向流体室110中。此外，限定流体室110的结构的一个或更多个内壁例如内壁154可以由具有高UV反射率的材料制成或者涂覆有具有高UV反射率的材料。因此，限定流体室110的结构的一个或更多个内壁可以向流体室110中反射朝向其的任何UV辐射的一些或全部。
参照图1和图2，光电化学反应器102包括流体入口150和流体出口152，并且流体入口150和流体出口152与流体室110流体连通。因此，通过流体入口150进入光电化学反应器102的流体(例如水)可以从流体入口150流动通过流体室110，并通过流体出口152流出光电化学反应器102。
当流体在流体室110中时，例如当从流体入口150流动至流体出口152时，流体可以暴露于阴极118和阳极108二者。光电化学反应器102和流体因此可以用作电化学电池，并且流体室110的暴露于阴极118且暴露于阳极108的部分(或者流体室110的阴极118和阳极108所面向的部分，或者流体室110的在阳极108与阴极118之间的部分)可以为流体室110的电化学电池部分。在这样的电化学电池中，阴极118与阳极108之间的电势可以引起在阴极118处的还原半反应和在阳极108处的氧化半反应。例如，如果流体为水，则阴极118处的还原半反应可以根据2H++O2+2e-→H2O2消耗质子(H+)、氧(O2)和电子(e-)以产生H2O2，而阳极108处的氧化半反应可以根据H2O→2H++1/2O2+2e-消耗水(H2O)以产生H+、O2和e-。
例如，阴极118处的还原半反应所需的O2可以至少部分地通过穿过面织物层122和支承层116从光电化学反应器102外部的环境获得。因此阴极组合件可以用作气体扩散电极或用作气体扩散阴极。
此外，当流体暴露于阴极118且暴露于阳极108时，或者当流体在流体室110的电化学电池部分(如上所述，其可以为流体室110的暴露于阴极118且暴露于阳极108的部分，或者流体室110的阴极118和阳极108所面向的部分，或者流体室110的在阳极108与阴极118之间的部分)中时，流体也可以暴露于来自UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的UV辐射。在一些实施方案中，流体室110的在阳极108与阴极118之间的至少一部分中的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132中的一者或更多者的UV辐射。这样的UV辐射可以在流体中引发化学反应、光化学反应或二者。例如，如果流体为包含化学、有机或微生物污染物的未经处理的水，则UV辐射可以直接与这些污染物中的一些反应并使其分解。例如，如果已例如通过上述还原半反应而产生的H2O2存在于水中，则例如这样的UV辐射可以通过光反应
Figure BDA0003272136370000071
与H2O2反应以产生羟基自由基(·OH)。然后·OH自由基可以与水中的污染物中的一些或全部反应并使其分解。
由于来自UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的UV-LED的UV辐射可以通过光反应与H2O2反应以产生·OH自由基，UV辐射将H2O2光解，并且UV辐射可以被称为光解辐射。通常，本文中的光解辐射可以指UV辐射或者指可以引起诸如由H2O2产生·OH自由基的反应或其他光解反应的其他辐射，并且UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的替代者可以包括一个或更多个不同的这样的光解辐射源。在一些实施方案中，具有在例如约200纳米(nm)与约280nm之间的一种或更多种波长的光解辐射可以适用于通过光反应由H2O2产生·OH自由基，以及具有在例如约220nm与约370nm之间的一种或更多种波长的光解辐射可以适用于使用UV光催化剂例如TiO2通过光反应由H2O2产生·OH自由基。
当然，图1和图2的实施方案仅为实例，并且替代实施方案可以不同。例如，替代实施方案可以包括更多或更少个UV-LED组合件，在不同于图1和图2中所示位置的位置的一个或更多个UV-LED组合件，或者UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132的一个或更多个替代者。此外，在替代实施方案中，流体入口和流体出口可以在不同的位置。
例如，参照图5，根据另一个实施方案的流体处理设备以156概括地示出并且包括光电化学反应器158，所述光电化学反应器158包括阴极组合件160、阳极162、以164概括地示出的限定流体室的结构、以及UV-LED组合件166、UV-LED组合件168、UV-LED组合件170和UV-LED组合件172。阴极组合件160、阳极162、以及UV-LED组合件166、UV-LED组合件168、UV-LED组合件170和UV-LED组合件172可以分别类似于如上所述的阴极组合件106、阳极108、以及UV-LED组合件126、UV-LED组合件128、UV-LED组合件130和UV-LED组合件132。光电化学反应器158也包括流体入口174和流体出口176，二者均与流体室164流体连通。然而，如图5中所示，流体入口174和流体出口176可以定位在光电化学反应器158的相反纵向端部处。
在另一些实例中，流体入口、流体出口或二者仍可以具有不同于图1至图5中所示的位置的其他位置。例如，在一些实施方案中，流体入口可以在光电化学反应器的顶侧上，并且流体出口可以在光电化学反应器的与顶侧相反的底侧上。在另一些实施方案中，流体出口可以在光电化学反应器的顶侧上，并且流体入口可以在光电化学反应器的与顶侧相反的底侧上。
此外，在另一些实例中，阳极和阴极组合件可以具有不同于图1和图2中所示的位置的其他位置，并且阳极和阴极组合件可以具有与图1和图2中所示的那些不同形状、尺寸或二者。例如，在一些实施方案中，阳极、阴极组合件或二者可以扩展至光电化学反应器的其他部分。此外，在一些实施方案中，阳极可以在流体室的顶侧上或与顶侧相反的底侧上，并且阴极组合件可以在流体室的顶侧上或底侧上。
此外，在替代实施方案中，可以添加其他组件。
例如，一些实施方案可以包括离子交换膜或双极膜。参照图6和图7，例如，根据另一个实施方案的流体处理设备以178概括地示出并且包括光电化学反应器180。光电化学反应器180包括流体入口182和流体出口184，二者均与以186概括地示出的流体室流体连通。然而，在所示出的实施方案中，光电化学反应器180包括将流体室186分成以190概括地示出的阴极室和以192概括地示出的阳极室的流体室分隔件188。在所示出的实施方案中，流体入口182与阴极室190流体连通，阴极室190与阳极室192流体连通，并且阳极室192与流体出口184流体连通，使得从流体入口182进入光电化学反应器180的流体可以从流体入口182流动至阴极室190，然后流动至阳极室192，然后可以通过流体出口184离开光电化学反应器180。
阴极室190中的流体可以暴露于阴极组合件194的阴极，阴极组合件194可以与图1和图2中所示的阴极组合件106相同，并且阴极组合件194的阴极面向阴极室190。因此阴极室190可以为流体室186的电化学电池部分。此外，在阴极室190中，光电化学反应器180包括静态混合器196，然而替代实施方案可以包括在其他位置处的一个或更多个动态混合器或静态混合器，或者可以省略静态混合器196。
在阳极室192中，光电化学反应器180还包括阳极198，阳极198可以类似于图2中所示的阳极108，使得阳极室192中的流体可以暴露于阳极198，并且阳极198面向阳极室192。因此阳极室192也可以为流体室186的电化学电池部分。此外，在阳极室192中，光电化学反应器180包括固定在支撑结构202上的光催化剂200，使得阳极室192中的流体可以暴露于光催化剂200。例如，光催化剂可以为二氧化钛。
在图6和图7的实施方案中，阴极室190与相邻的阳极室192相邻，并且流体室分隔件188可以用作选择性渗透膜。例如，流体室分隔件188可以为离子交换膜，例如阳离子交换膜。作为一个更具体的实例，流体室分隔件188可以为质子(H+)交换膜。作为另一个实例，流体室分隔件188可以为可以允许阴离子和阳离子二者穿过室分隔件188的双极膜。因此，流体室分隔件188可以选择性地允许通过在阳极198处的氧化半反应产生的H+从阳极室192穿至阴极室190，其中H+可以在阴极组合件194的阴极处的还原半反应中被消耗。
在一些实施方案中，这样的质子交换膜可以允许H+从阳极198被转移走，同时减少或避免一些化学物质(例如H2O2)到达阳极198。如果任何H2O2过早到达阳极198，则可能减少·OH自由基的产量，并且可能减少·OH自由基与污染物的反应。
流体室分隔件188是可以促进阴极室190与阳极室192之间的离子传导的离子传导材料的一个实例，但是替代实施方案可以包含一种或更多种其他离子传导材料。例如，替代实施方案可以包含例如在膜中或在盐桥中的离子传导电解质，以促进阴极室与阳极室之间的离子传导。
如图6和图7中所示，光电化学反应器180包括UV-LED组合件204、UV-LED组合件206、UV-LED组合件208、UV-LED组合件210、UV-LED组合件212、UV-LED组合件214、UV-LED组合件216、UV-LED组合件218、UV-LED组合件220、UV-LED组合件222、UV-LED组合件224和UV-LED组合件226，UV-LED组合件204、UV-LED组合件206、UV-LED组合件208、UV-LED组合件210、UV-LED组合件212、UV-LED组合件214、UV-LED组合件216、UV-LED组合件218、UV-LED组合件220、UV-LED组合件222、UV-LED组合件224和UV-LED组合件226可以类似于如上所述的UV-LED组合件126，或者例如，可以为其他辐射源，例如其他光解辐射。阴极室190中的流体可以暴露于来自UV-LED组合件204、UV-LED组合件206、UV-LED组合件208、UV-LED组合件210、UV-LED组合件212和UV-LED组合件214的UV-LED的辐射，并且阳极室192中的流体可以暴露于来自UV-LED组合件216、UV-LED组合件218、UV-LED组合件220、UV-LED组合件222、UV-LED组合件224和UV-LED组合件226的UV-LED的辐射。光电化学反应器180的UV-LED组合件可以被统称为阵列。
阴极室190的至少一部分和阳极室192的至少一部分在阴极组合件194的阴极与阳极198之间。在一些实施方案中，在阴极组合件194的阴极与阳极198之间的阴极室190的至少一部分和阳极室192的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件216、UV-LED组合件218、UV-LED组合件220、UV-LED组合件222、UV-LED组合件224和UV-LED组合件226中的一者或更多者的UV辐射。
参照图8和图9，根据另一个实施方案的流体处理设备以228概括地示出并且包括光电化学反应器230。光电化学反应器230包括流体入口232和流体出口234，二者均与以236概括地示出的流体室流体连通。然而，在所示出的实施方案中，光化学反应器230包括流体室分隔件238、流体室分隔件240、流体室分隔件242和流体室分隔件256，流体室分隔件238、流体室分隔件240、流体室分隔件242和流体室分隔件256将流体室236分成以244概括地示出的阴极室、以246概括地示出的阳极室、以248概括地示出的第一UV辐射室和以250概括地示出的第二UV辐射室。
在所示出的实施方案中，流体入口232与阴极室244流体连通，阴极室244与第一UV辐射室248流体连通，第一UV辐射室248与第二UV辐射室250流体连通，第二UV辐射室250与阳极室246流体连通，并且阳极室与流体出口234流体连通，使得从流体入口232进入光电化学反应器230的流体可以从流体入口232流动至阴极室244，然后流动至第一UV辐射室248，然后流动至第二辐射室250，然后流动至阳极室246，然后可以通过流体出口234离开光电化学反应器230。换言之，第一UV辐射室248和第二UV辐射室250在阴极室244与阳极室246之间的流体流动路径中。
阴极室244中的流体可以暴露于阴极组合件252的阴极，阴极组合件252可以与图1和图2中所示的阴极组合件106相同，并且阴极组合件252的阴极面向阴极室244。因此阴极室244可以为流体室236的电化学电池部分。阳极室246中的流体可以暴露于阳极254，阳极254可以类似于图2中所示的阳极108，并且阳极254面向阳极室246。因此阳极室246可以为流体室236的电化学电池部分。将阴极室244与相邻的阳极室246隔开的流体室分隔件238与图7中所示的流体室分隔件188类似，可以用作选择性渗透膜。
光电化学反应器230包括UV-LED壳体258，所述UV-LED壳体258包括UV-LED组合件260、UV-LED组合件262、UV-LED组合件264和UV-LED组合件266，UV-LED组合件260、UV-LED组合件262、UV-LED组合件264和UV-LED组合件266可以类似于如上所述的UV-LED组合件126，或者例如，可以为其他辐射源，例如其他光解辐射。UV-LED壳体258通过UV透明窗268与流体室236隔开。例如，UV透明窗268可以为石英窗。此外，例如，流体室分隔件256的至少一部分也可以由UV透明材料例如石英构成。由于UV透明窗268和流体室分隔件256的UV透明性，阴极室244中的流体可以暴露于至少来自UV-LED组合件266的UV-LED的辐射，阳极室246中的流体可以暴露于至少来自UV-LED组合件264的UV-LED的辐射，第二UV辐射室中的流体可以暴露于至少来自UV-LED组合件262的UV-LED的辐射，并且第一UV辐射室中的流体可以暴露于至少来自UV-LED组合件260的UV-LED的辐射。
在所示出的实施方案中，来自UV-LED组合件260的UV-LED的UV辐射的主要辐射方向可以平行于第一UV辐射室248中的流体的主要流体流动方向，来自UV-LED组合件262的UV-LED的UV辐射的主要辐射方向可以平行于第二UV辐射室250中的流体的主要流体流动方向，来自UV-LED组合件264的UV-LED的UV辐射的主要辐射方向可以平行于阳极室246中的流体的主要流体流动方向，并且来自UV-LED组合件266的UV-LED的UV辐射的主要辐射方向可以平行于阴极室244中的流体的主要流体流动方向，然而替代实施方案可以不同。
阴极室244的至少一部分、第一UV辐射室248、第二UV辐射室250和阳极室246的至少一部分在阴极组合件252的阴极与阳极254之间。在一些实施方案中，在阴极组合件252的阴极与阳极254之间的阴极室244的至少一部分、第一UV辐射室248、第二UV辐射室250和阳极室246的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件260、UV-LED组合件262、UV-LED组合件264和UV-LED组合件266中的一者或更多者的UV辐射。
流体室分隔件240和流体室分隔242可以由具有高UV反射率的材料制成或者涂覆有具有高UV反射率的材料，使得其可以向流体中反射被发射至其的UV辐射的任何部分。
参照图10，根据另一个实施方案的流体处理设备以270概括地示出并且包括光电化学反应器272。光电化学反应器272包括流体入口274和流体出口276，二者均与以278概括地示出的流体室流体连通。光电化学反应器272还包括流体室分隔件280、流体室分隔件282和流体室分隔件284，流体室分隔件280、流体室分隔件282和流体室分隔件284将流体室278分成以286概括地示出的阴极室、以288概括地示出的阳极室、以290概括地示出的第一UV辐射室和以292概括地示出的第二UV辐射室。通常，光电化学反应器272可以类似于图8和图9中所示的光电化学反应器230，不同之处在于光电化学反应器272具有定位在流体室278的一侧上(例如上方)的第一UV-LED壳体294和定位在流体室278的另一侧上(例如下方)的第二UV-LED壳体296，而图8和图9中所示的光电化学反应器230仅具有定位在光电化学反应器230的与流体入口232和流体出口234相反的一侧上的单个UV-LED壳体258。与图8和图9中的UV-LED壳体258类似，第一UV-LED壳体294和第二UV-LED壳体296中的每一者可以包括多个UV-LED组合件。例如，第一UV-LED壳体294至少包括UV-LED组合件298、UV-LED组合件300、UV-LED组合件302和UV-LED组合件304。在所示出的实施方案中，来自第一UV-LED壳体294和第二UV-LED壳体296的UV-LED组合件的UV-LED的UV辐射的主要辐射方向可以垂直于阴极室286中、阳极室288中、第一UV辐射室290中和第二UV辐射室292中的流体的主要流体流动方向。
参照图11至图14，根据另一个实施方案的流体处理设备以306概括地示出并且包括光电化学反应器308。光电化学反应器308包括流体入口310和流体出口312，二者均与以314概括地示出的流体室流体连通。光电化学反应器308还包括将流体室314分成以318概括地示出的阴极室和以320概括地示出的阳极室的流体室分隔件316。与图7中所示的流体室分隔件188类似，流体室分隔件316可以用作选择性渗透膜。阴极室318中的流体可以暴露于阴极组合件322的阴极，阴极组合件322可以与图1和图2中所示的阴极组合件106相同，并且阴极组合件322的阴极面向阴极室318。因此阴极室318可以为流体室314的电化学电池部分。阳极室320中的流体可以暴露于阳极324，阳极324可以类似于图2中所示的阳极108，并且阳极324面向阳极室320。因此阳极室320可以为流体室314的电化学电池部分。
然而，在所示出的实施方案中，阴极室318包括流体流动通道分隔件328、流体流动通道分隔件330和流体流动通道分隔件332，并且阳极室320包括流体流动通道分隔件334、流体流动通道分隔件336和流体流动通道分隔件338。阴极室318中的流体流动通道分隔件328、流体流动通道分隔件330和流体流动通道分隔件332成形为使阴极室318中的流体流动通过以340、342、344和346概括地示出的流体流动通道。阳极室320中的流体流动通道分隔件334、流体流动通道分隔件336和流体流动通道分隔件338成形为使阳极室320中的流体流动通过以348、350、352和354概括地示出的流体流动通道。
仍参照图11至图14，流体入口310与阴极室318的流体流动通道340流体连通，阴极室318的流体流动通道340与阴极室318的流体流动通道342流体连通，阴极室318的流体流动通道342与阴极室318的流体流动通道344流体连通，阴极室318的流体流动通道344与阴极室318的流体流动通道346流体连通，阴极室318的流体流动通道346通过流体室分隔件316中的开口326与阳极室320的流体流动通道354流体连通，阳极室320的流体流动通道354与阳极室320的流体流动通道352流体连通，阳极室320的流体流动通道352与阳极室320的流体流动通道350流体连通，阳极室320的流体流动通道350与阳极室320的流体流动通道348流体连通，并且阳极室320的流体流动通道348与流体出口312流体连通。因此，从流体入口310进入光电化学反应器308的流体可以从流体入口310流动至阴极室318的流体流动通道340，然后流动至阴极室318的流体流动通道342，然后流动至阴极室318的流体流动通道344，然后流动至阴极室318的流体流动通道346，然后流动至阳极室320的流体流动通道354，然后流动至阳极室320的流体流动通道352，然后流动至阳极室320的流体流动通道350，然后流动至阳极室320的流体流动通道348，然后可以通过流体出口312离开光电化学反应器308。通过阴极室318中的流体流动通道340、流体流动通道342、流体流动通道344和流体流动通道346并通过阳极室320中的流体流动通道348、流体流动通道350、流体流动通道352和流体流动通道354的流体流动可以被描述为串联流动。
如图11至图14中所示，光电化学反应器308至少包括以356和358概括地示出的UV-LED组合件阵列。UV-LED组合件阵列356和UV-LED组合件阵列358可以类似于图6和图7中所述的UV-LED组合件阵列。阴极室318的至少一部分和阳极室320的至少一部分在阴极组合件322的阴极与阳极324之间。在一些实施方案中，在阴极组合件322的阴极与阳极324之间的阴极室318的至少一部分和阳极室320的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件阵列356和UV-LED组合件阵列358中的一个或更多个UV-LED组合件的UV辐射。
参照图15至图18，根据另一个实施方案的流体处理设备以360概括地示出并且包括光电化学反应器362。光电化学反应器362包括流体入口364、流体入口366和流体入口368以及流体出口370、流体出口372和流体出口374，流体入口364、流体入口366和流体入口368以及流体出口370、流体出口372和流体出口374全部与以376概括地示出的流体室流体连通。光电化学反应器362还包括将流体室376分成以380概括地示出的阴极室和以382概括地示出的阳极室的流体室分隔件378。与图7中所示的流体室分隔件188类似，流体室分隔件378可以用作选择性渗透膜。阴极室380中的流体可以暴露于阴极组合件384的阴极，阴极组合件384可以与图1和图2中所示的阴极组合件106相同，并且阴极组合件384的阴极面向阴极室380。因此阴极室380可以为流体室376的电化学电池部分。阳极室382中的流体可以暴露于阳极386，阳极386可以类似于图2中所示的阳极108，并且阳极386面向阳极室382。因此阳极室382可以为流体室376的电化学电池部分。
然而，在所示出的实施方案中，阴极室380包括流体流动通道分隔件388和流体流动通道分隔件390，并且阳极室382包括流体流动通道分隔件392和流体流动通道分隔件394。阴极室380中的流体流动通道分隔件388和流体流动通道分隔件390成形为使阴极室380中的流体流动通过以396、398和400概括地示出的流体流动通道。阳极室382中的流体流动通道分隔件392和流体流动通道分隔件394成形为使阳极室382中的流体流动通过以402、404和406概括地示出的流体流动通道。
流体入口364与阴极室380的流体流动通道396流体连通，阴极室380的流体流动通道396通过流体室分隔件378中的开口408与阳极室382的流体流动通道402流体连通，并且阳极室382的流体流动通道402与流体出口370流体连通，使得从流体入口364进入光电化学反应器362的流体可以从流体入口364流动至阴极室380的流体流动通道396，然后流动至阳极室382的流体流动通道402，然后可以通过流体出口370离开光电化学反应器362。类似地，流体入口366与阴极室380的流体流动通道398流体连通，阴极室380的流体流动通道398通过流体室分隔件378中的开口410与阳极室382的流体流动通道404流体连通，并且阳极室382的流体流动通道404与流体出口372流体连通，使得从流体入口366进入光电化学反应器362的流体可以从流体入口366流动至阴极室380的流体流动通道398，然后流动至阳极室382的流体流动通道404，然后可以通过流体出口372离开光电化学反应器362。类似地，流体入口368与阴极室380的流体流动通道400流体连通，阴极室380的流体流动通道400通过流体室分隔件378中的开口412与阳极室382的流体流动通道406流体连通，并且阳极室382的流体流动通道406与流体出口374流体连通，使得从流体入口368进入光电化学反应器362的流体可以从流体入口368流动至阴极室380的流体流动通道400，然后流动至阳极室382的流体流动通道406，然后可以通过流体出口374离开光电化学反应器362。通过阴极室380中的流体流动通道396、流体流动通道398和流体流动通道400并且流动通过阳极室382中的流体流动通道402、流体流动通道404和流体流动通道406的流体流动可以被描述为并联流动。
光电化学反应器362至少包括以414和416概括地示出的UV-LED组合件阵列。UV-LED组合件阵列414和UV-LED组合件阵列416可以类似于图6和图7中所述的UV-LED组合件阵列。阴极室380的至少一部分和阳极室382的至少一部分在阴极组合件384的阴极与阳极386之间。在一些实施方案中，在阴极组合件384的阴极与阳极386之间的阴极室380的至少一部分和阳极室382的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件阵列414和UV-LED组合件阵列416中的一个或更多个UV-LED组合件的UV辐射。
虽然图15至图18的实施方案包括单独的流体入口364、流体入口366和流体入口368以及单独的流体出口370、流体出口372和流体出口374，但是替代实施方案可以不同并且可以包括例如与流体流动通道396、流体流动通道398和流体流动通道400流体连通的单个流体入口。作为另一个实例，替代实施方案可以包括例如与流体流动通道402、流体流动通道404和流体流动通道406流体连通的单个流体出口。
在一些实施方案中，流体室或流体流动通道的截面可以为圆形或其他形状。例如，参照图19，根据另一个实施方案的流体处理设备以420概括地示出并且包括光电化学反应器422。光电化学反应器422包括流体入口424和流体出口426，二者均与以428概括地示出的流体室流体连通，使得通过流体入口424进入光电化学反应器422的流体可以从流体入口424流动通过流体室428，并且通过流体出口426流出光电化学反应器422。光电化学反应器422还包括阴极组合件430、阳极432和UV-LED组合件434。例如，阴极组合件430可以类似于图1和图2中所示的阴极组合件106，以及例如，阳极432可以类似于图2中所示的阳极108。
当流体在流体室428中时，例如当从流体入口424流动至流体出口426时，流体可以暴露于阴极组合件430的阴极和阳极432二者。流体室428的至少一部分在阴极组合件430的阴极与阳极432之间。在一些实施方案中，流体室428的在阴极组合件430的阴极与阳极432之间的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件434的UV辐射。
在所示出的实施方案中，光电化学反应器422在形状上大致为圆柱形，例如，在一些实施方案中光电化学反应器422可以有助于安装和集成为诸如水和冰分配装置的装置。在该实施方案中，阳极432在光电化学反应器432的内部大致圆柱形表面433上形成一层，同时阴极组合件430在光电化学反应器432的大致圆形底处大致形成以435概括地示出的圆盘，所述圆盘与UV-LED组合件434相对。例如，阴极组合件430的面织物可以暴露于光电化学反应器422外部的环境，例如大气空气或另外的氧气源。
参照图20，概括地示出了UV-LED组合件434，并且UV-LED组合件434包括UV-LED436和UV透明窗438，UV透明窗438将UV-LED组合件434与流体室428隔开。因此UV-LED 436可以将UV辐射发射到流体室428中。
当然，图19和图20的实施方案仅为实例，并且替代实施方案可以不同。例如，参照图21，以440概括地示出的UV-LED组合件为UV-LED组合件434的一个替代者并且包括UV-LED442、UV反射器444(其可以为杯状、抛物面状、椭圆状或另外的形状)和UV透明窗446，UV透明窗446将UV-LED组合件440与以448概括地示出的流体室隔开，例如，流体室448可以类似于流体室428。因此UV-LED 442可以将UV辐射发射到流体室448中，所述UV辐射包括可以被UV反射器444反射到流体室448中的任何UV辐射。
作为另一个实例，参照图22，以450概括地示出的UV-LED组合件为UV-LED组合件434的另一替代者并且包括UV-LED 452、第一透镜454、第二透镜456和UV透明窗458，UV透明窗458将UV-LED组合件450与以460概括地示出的流体室隔开，例如，流体室460可以类似于流体室428。因此UV-LED 452可以将UV辐射发射到流体室460中，所述UV辐射包括可以被第一透镜454和第二透镜456折射到流体室460中的任何UV辐射。在所示出的实施方案中，第一透镜454为会聚透镜并且被定位成使从UV-LED 452发射的UV辐射会聚，并且第二透镜456为准直透镜，其被定位成使来自第一透镜454的UV辐射准直。因此，UV-LED组合件450被配置成使准直的(或基本上准直的)UV辐射通过UV透明窗458透射到流体室460中。
替代实施方案的光电化学反应器可以在其他方面与光电化学反应器422不同。例如，参照图23，根据另一个实施方案的流体处理设备以462概括地示出并且包括光电化学反应器464，所述光电化学反应器464包括流体入口466和流体出口468，二者均与以470概括地示出的流体室流体连通。
光电化学反应器464还包括阴极组合件472、阳极474和UV-LED组合件476。例如，阴极组合件472可以类似于图1和图2中所示的阴极组合件106，但可以具有包围流体室470的一些或全部的大致圆柱形形状。例如，阴极组合件472的面织物可以暴露于光电化学反应器464外部的环境，例如大气空气或另外的氧气源。例如，阳极474可以类似于图2中所示的阳极108，但可以在光电化学反应器464的大致圆形底处具有以478概括地示出的大致圆形形状，所述大致圆形形状与UV-LED组合件476相对。例如，UV-LED组合件476可以与图19和图20中所示的UV-LED组合件434，与图21中所示的UV-LED组合件440，或与图22中所示的UV-LED组合件450类似。流体室470的至少一部分在阴极组合件472的阴极与阳极474之间。在一些实施方案中，流体室470的在阴极组合件472的阴极与阳极474之间的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件476的UV辐射。
作为另一个实例，参照图24，根据另一个实施方案的流体处理设备以480概括地示出并且包括光电化学反应器482，所述光电化学反应器482包括流体入口484和流体出口486，二者均与以488概括地示出的流体室流体连通。
光电化学反应器482还包括阴极组合件490、阳极492和UV-LED组合件494。例如，阴极组合件490可以类似于图1和图2中所示的阴极组合件106，但可以具有包围流体室488的一些(例如一侧，如顶侧或上半部)的大致半圆柱形形状。例如，阴极组合件490的面织物可以暴露于光电化学反应器482外部的环境，例如大气空气或另外的氧气源。例如，阳极492可以类似于图2中所示的阳极108，但可以具有包围流体室488的一些(例如一侧，如与顶侧相对的底侧或者与上半部相对的下半部)的大致半圆柱形形状。例如，UV-LED组合件494可以与图19和图20中所示的UV-LED组合件434，与图21中所示的UV-LED组合件440，或与图22中所示的UV-LED组合件450类似。流体室488的至少一部分在阴极组合件490的阴极与阳极492之间。在一些实施方案中，流体室488在阴极组合件490的阴极与阳极492之间的的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件494的UV辐射。
作为另一个实例，参照图25，根据另一个实施方案的流体处理设备以496概括地示出并且包括光电化学反应器498，所述光电化学反应器498包括流体入口500和流体出口502，二者均与以504概括地示出的流体室流体连通。光电化学反应器498还包括混合器506、阴极组合件508、阳极510和UV-LED组合件512。
流体入口500在光电化学反应器498的以514概括地示出的圆柱底处，所述圆柱底与UV-LED组合件512相对。例如，阴极组合件508可以类似于图24中所示的阴极组合件490，并且例如，阳极510可以类似于图24中所示的阳极492。例如，UV-LED组合件512可以与图19和图20中所示的UV-LED组合件434，与图21中所示的UV-LED组合件440，或与图22中所示的UV-LED组合件450类似，并且可以包括UV透明窗515，所述UV透明窗515可以与图20中所示的UV透明窗438，与图21中所示的UV透明窗446，或与图22中所示的UV透明窗458类似。流体室504的至少一部分在阴极组合件508的阴极与阳极510之间。在一些实施方案中，流体室504的在阴极组合件508的阴极与阳极510之间的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件512的UV辐射。
作为另一个实例，参照图26，根据另一个实施方案的流体处理设备以516概括地示出并且包括光电化学反应器518，所述光电化学反应器518包括流体入口520和流体出口522，二者均与以524概括地示出的流体室流体连通。光电化学反应器518还包括阴极组合件526、阳极528和UV-LED组合件530。
流体入口520和流体出口522在光电化学反应器518的以532概括地示出的圆柱底处，所述圆柱底与UV-LED组合件530相对。例如，阴极组合件526可以类似于图24中所示的阴极组合件490，并且例如，阳极528可以类似于图24中所示的阳极492。
然而，光电化学反应器518包括将流体室524分成以536概括地示出的阴极室和以538概括地示出的阳极室的流体室分隔件534。流体入口520与阴极室536流体连通，阴极室536与阳极室538流体连通，并且阳极室538与流体出口522流体连通，使得从流体入口520进入光电化学反应器518的流体可以从流体入口520流动至阴极室538，然后流动至阳极室538，然后可以通过流体出口522离开光电化学反应器518。阴极室536与阳极室538相邻。例如，与图7中所示的流体室分隔件188类似，流体室分隔件534将阴极室536与阳极室538隔开并且可以用作选择性渗透膜。
例如，UV-LED组合件530可以与图19和图20中所示的UV-LED组合件434，与图21中所示的UV-LED组合件440，或与图22中所示的UV-LED组合件450类似，并且例如可以包括UV透明窗540，所述UV透明窗540可以与图20中所示的UV透明窗438，与图21中所示的UV透明窗446，或与图22中所示的UV透明窗458类似。流体室524的至少一部分在阴极组合件526的阴极与阳极528之间。在一些实施方案中，流体室524的在阴极组合件526的阴极与阳极528之间的至少一部分的基本上全部可以暴露于来自UV-LED组合件530的UV辐射。
当然，图1至图26的实施方案仅为实例，并且替代实施方案可以不同。例如，替代实施方案可以包括至少一个UV辐射室(例如，类似于图8和图9中的第一UV辐射室248和第二UV辐射室250)，所述至少一个UV辐射室包括流体流动通道分隔件(例如，类似于图12和图13中的流体流动通道分隔件328、流体流动通道分隔件330和流体流动通道分隔件332)，所述流体流动通道分隔件可以成形为使UV辐射室中的流体流动通过UV辐射室中的流体流动通道。通过UV辐射室中的流体流动通道的这样的流体流动可以为串联或并联的。
此外，替代实施方案可以包括多于一个阴极室、多于一个阳极室或二者，并且替代实施方案可以包括在相同或不同的限定流体室的表面上的多于一个阴极、在相同或不同的限定流体室的表面上的多于一个阳极、或二者。此外，替代实施方案可以包括在光电化学反应器中的一个或更多个不同位置中的一个或更多个UV-LED组合件或者一个或更多个其他辐射源。更一般地，替代实施方案可以在形状上不同于上述实施方案，并且可以包括更多、更少或不同的流体入口、流体出口、流体室、流体流动通道分隔件、流体流动通道、阴极、阴极组合件、阳极、催化剂、动态或静态混合器、辐射反射体、辐射反射表面、辐射折射体、辐射透明体和其他组件。
此外，可以互换、变化或移除诸如上述那些的组件。例如，在一些实施方案中，上述混合器或催化剂可以省略，可以变化，或者可以包括在另一些实施方案中。
此外，在图6至图18和图26的实施方案中，光电化学反应器的流体入口与阴极室流体连通，并且光电化学反应器的流体出口与阳极室流体连通，使得在这些实施方案中流体流动方向通常为从阴极至阳极。然而，在替代实施方案中，光电化学反应器的流体入口可以反而与阳极室流体连通，并且光电化学反应器的流体出口可以反而与阴极室流体连通，使得流体流动方向通常将反而通常为从阳极至阴极。
此外，在替代实施方案中，可以引导通过光电化学反应器的流体流动以将通过反应器的电气组件(例如，UV-LED组合件、阴极或阳极)产生的热量从这样的组件转移走。例如，流体可以在发热电气组件附近循环。在这样的实施方案中，流体流动可以改善反应器的热调节和管理。
在又一些替代实施方案中，可以将过滤器添加至光电化学反应器的流体入口或出口。在流体入口处的过滤器可以在流体进入反应器之前从其中除去一些物理污染物例如颗粒。在流体出口处的过滤器可以用于从流体中除去任何残留的H2O2。例如，过滤器可以包含离子交换树脂。
本公开还包括根据以下非限制性方面的实施方案。
1.在包括至少一个阴极和至少一个阳极的电化学电池中的流体室中的流体中产生羟基自由基的方法，所述方法包括：
使所述电化学电池在所述流体中产生过氧化氢；以及
使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射，使得所述光解辐射与过氧化氢反应以在所述流体中产生羟基自由基。
2.根据方面1所述的方法，其中所述流体包括水。
3.根据方面1或2所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使至少一个辐射反射体将所述光解辐射中的至少一些反射到所述电化学电池中的所述流体室中。
4.根据方面3所述的方法，其中所述至少一个辐射反射体包括至少一个杯状反射器。
5.根据方面4所述的方法，其中所述至少一个杯状反射器包括至少一个抛物面反射器。
6.根据方面4所述的方法，其中所述至少一个杯状反射器包括至少一个椭圆反射器。
7.根据方面1至6中任一项所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使至少一个辐射折射体将所述光解辐射中的至少一些折射到所述电化学电池中的所述流体室中。
8.根据方面7所述的方法，其中所述至少一个辐射折射体包括至少一个光学透镜。
9.根据方面8所述的方法，其中所述至少一个光学透镜包括会聚透镜。
10.根据方面8或9所述的方法，其中所述至少一个光学透镜包括准直透镜。
11.根据方面1至10中任一项所述的方法，其中所述电化学电池中的所述流体室包括以大致圆形底终止的大致圆柱形部分。
12.根据方面1至11中任一项的方法，其中将所述阴极的至少一部分弯曲成围绕所述电化学电池中的所述流体室的所述大致圆柱形部分的至少一部分的大致圆柱形形状的至少一部分。
13.根据方面1至11中任一项所述的方法，其中所述阴极的至少一部分在所述电化学电池中的所述流体室的所述大致圆形底处。
14.根据方面1至13中任一项所述的方法，其中将所述阳极的至少一部分弯曲成围绕所述电化学电池中的所述流体室的所述大致圆柱形部分的至少一部分的大致圆柱形形状的至少一部分。
15.根据方面1至13中任一项所述的方法，其中所述阳极的至少一部分在所述电化学电池中的所述流体室的所述大致圆形底处。
16.根据方面1至15中任一项所述的方法，其中所述至少一个光解辐射源包括至少一个紫外线(UV)辐射源，以及其中所述光解辐射包括UV辐射。
17.根据方面16所述的方法，其中所述至少一个UV辐射源包括第一至少一个固态UV发射器。
18.根据方面17所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使第一至少一个发UV光二极管(UV-LED)向所述电化学电池中的所述流体室中发射具有第一峰值波长的UV辐射。
19.根据方面18所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射还包括使第二至少一个UV-LED向所述电化学电池中的所述流体室中发射具有第二峰值波长的UV辐射，所述第二峰值波长不同于所述第一峰值波长。
20.根据方面1至19中任一项所述的方法，其中所述至少一个光解辐射源在壳体中，所述壳体通过对所述光解辐射透明的窗与所述流体隔开。
21.根据方面20所述的方法，其中所述窗包括石英窗。
22.根据方面1至21中任一项所述的方法，还包括使所述流体流动通过所述电化学电池。
23.根据方面1至22中任一项的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源将所述至少一个阴极的至少一部分暴露于所述光解辐射。
24.根据方面1至23中任一项的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源将所述至少一个阳极的至少一部分暴露于所述光解辐射。
25.根据方面1至24中任一项所述的方法，其中所述流体至少流动通过所述流体室的在所述至少一个阴极与所述至少一个阳极之间的至少一部分。
26.根据方面25所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源至少向所述流体室的在所述至少一个阴极与所述至少一个阳极之间的至少一部分的基本上全部中发射所述光解辐射。
27.根据方面1至24中任一项所述的方法，其中所述流体至少流动通过所述流体室的暴露于所述至少一个阴极和所述至少一个阳极的至少一部分。
28.根据方面27所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源至少向所述流体室的所述至少一部分中发射所述光解辐射。
29.根据方面1至24中任一项所述的方法，其中所述流体至少流动通过所述流体室的至少一部分、面向彼此且面向所述流体室的所述至少一部分的所述至少一个阴极和所述至少一个阳极。
30.根据方面29所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源至少向所述流体室的所述至少一部分中发射所述光解辐射。
31.根据方面1至28中任一项所述的方法，其中所述电化学电池中的所述流体室包括：
阴极室，所述至少一个阴极面向所述阴极室；和
与所述阴极室隔开的阳极室，所述至少一个阳极面向所述阳极室。
32.根据方面31所述的方法，其中所述阳极室与所述阴极室流体连通。
33.根据方面31或32所述的方法，其中所述流体从所述阴极室流动至所述阳极室。
34.根据方面31或32所述的方法，其中所述流体从所述阳极室流动至所述阴极室。
35.根据方面31至34中任一项所述的方法，其中所述阴极室包括复数个阴极室流体流动通道，每个阴极室流体流动通道暴露于所述至少一个阴极中的相应至少一者。
36.根据方面35所述的方法，其中所述流体串联流动通过所述阴极室流体流动通道。
37.根据方面35所述的方法，其中所述流体并联流动通过所述阴极室流体流动通道。
38.根据方面31至37中任一项所述的方法，其中所述阳极室包括复数个阳极室流体流动通道，每个阳极室流体流动通道暴露于所述至少一个阳极中的相应至少一者。
39.根据方面38所述的方法，其中所述流体串联流动通过所述阳极室流体流动通道。
40.根据方面38所述的方法，其中所述流体并联流动通过所述阳极室流体流动通道。
41.根据方面31至40中任一项所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源向所述阴极室的至少一部分中发射所述光解辐射。
42.根据方面31至41中任一项所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源向所述阳极室的至少一部分发射所述光解辐射。
43.根据方面31至42中任一项所述的方法，其中使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中发射光解辐射包括使所述至少一个光解辐射源至少向与所述阴极室和所述阳极室隔开但流体连通的辐射室中发射所述光解辐射。
44.根据方面43所述的方法，其中所述辐射室包括复数个辐射室流体流动通道。
45.根据方面44所述的方法，其中所述流体串联流动通过所述辐射室流体流动通道。
46.根据方面44所述的方法，其中所述流体并联流动通过所述辐射室流体流动通道。
47.根据方面43至46中任一项所述的方法，其中所述辐射室在所述阴极室与所述阳极室之间的流体流动路径上。
48.根据方面31至47中任一项所述的方法，其中所述阴极室与所述阳极室彼此相邻。
49.根据方面48所述的方法，其中所述电化学电池还包括限定所述阴极室与所述阳极室之间的界面的膜。
50.根据方面49所述的方法，其中所述膜包括双极膜。
51.根据方面49所述的方法，其中所述膜包括离子交换膜。
52.根据方面51所述的方法，其中所述离子交换膜包括阳离子交换膜。
53.根据方面52所述的方法，其中所述阳离子交换膜包括质子交换膜。
54.根据方面31至53中任一项所述的方法，其中所述电化学电池还包含促进所述阴极室与所述阳极室之间的离子传导的离子传导材料。
55.根据方面54所述的方法，其中所述离子传导材料包括离子传导电解质。
56.根据方面55所述的方法，还包括包含所述离子传导电解质的盐桥。
57.根据方面1至56中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包括至少一个穿孔电极。
58.根据方面57所述的方法，其中所述至少一个穿孔电极包括至少一个网状电极。
59.根据方面57或58所述的方法，其中所述至少一个穿孔电极包括至少一个多孔电极。
60.根据方面1至59中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包括至少一个泡沫结构电极。
61.根据方面1至60中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包括至少一个金属泡沫电极。
62.根据方面1至61中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包括至少一个实心电极。
63.根据方面1至62中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包含金属。
64.根据方面1至63中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包含合金。
65.根据方面1至64中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包含金属氧化物。
66.根据方面65所述的方法，其中所述至少一个阳极包含涂覆有所述金属氧化物的钛。
67.根据方面65或66所述的方法，其中所述金属氧化物为混合有铱的金属氧化物。
68.根据方面1至67中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包含金属氮化物。
69.根据方面1至68中任一项所述的方法，其中所述至少一个阳极包含金属氧氮化物。
70.根据方面1至69中任一项所述的方法，其中所述电化学电池还包括阴极组合件，所述阴极组合件包括所述至少一个阴极。
71.根据方面70所述的方法，其中所述阴极组合件还包括支承层，以及其中所述至少一个阴极在所述支承层上。
72.根据方面71所述的方法，其中所述至少一个阴极嵌入在所述支承层中。
73.根据方面71或72所述的方法，其中所述至少一个阴极通过化学键合保持在所述支承层上。
74.根据方面71至73中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极使用粘结剂层合到所述支承层上。
75.根据方面71至73中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极被喷洒到所述支承层上。
76.根据方面71至75中任一项所述的方法，其中所述支承层是透气的。
77.根据方面71至76中任一项所述的方法，其中所述支承层由对所述流体不可渗透的至少一种材料制成。
78.根据方面77所述的方法，其中所述支承层包含聚合物。
79.根据方面78所述的方法，其中所述聚合物包括发泡聚四氟乙烯(ePTFE)。
80.根据方面71至79中任一项所述的方法，其中：
所述阴极组合件包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；
所述第一表面暴露于所述电化学电池中的所述流体；以及
所述第二表面暴露于所述电化学电池外部的环境。
81.根据方面80所述的方法，其中所述外部环境包括空气。
82.根据方面71至81中任一项所述的方法，其中所述阴极组合件还包括面织物层，并且其中所述支承层在所述面织物层上。
83.根据方面82所述的方法，其中所述面织物层包括尼龙层。
84.根据方面82或83所述的方法，其中所述面织物层包括聚酯层。
85.根据方面82至84中任一项所述的方法，其中所述面织物层具有至少约0.275兆帕(MPa)的拉伸强度。
86.根据方面82至85中任一项所述的方法，其中所述面织物层具有至少约45MPa的拉伸强度。
87.根据方面1至86中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含阴极催化剂。
88.根据方面1至87中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含炭黑。
89.根据方面1至88中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包括碳纤维纸。
90.根据方面1至89中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含石墨。
91.根据方面1至90中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含石墨烯。
92.根据方面1至91中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含还原氧化石墨烯(RGO)。
93.根据方面1至92中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含聚四氟乙烯(PTFE)。
94.根据方面1至93中任一项所述的方法，其中所述至少一个阴极包含疏水性材料。
95.根据方面1至94中任一项所述的方法，其中所述电化学电池还包含在所述流体室中的光催化剂。
96.根据方面95所述的方法，其中所述至少一种光催化剂为二氧化钛。
97.根据方面1至96中任一项所述的方法，其中所述电化学电池包括在所述流体室中的动态混合器。
98.根据方面1至97中任一项所述的方法，其中所述电化学电池包括在所述流体室中的静态混合器。
99.一种用于电化学电池的阴极组合件，所述阴极组合件包括：
支承层；和
在所述支承层上的至少一个阴极。
100.根据方面99所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极嵌入在所述支承层中。
101.根据方面99或100所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极通过化学键合保持在所述支承层上。
102.根据方面99至101中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极使用粘结剂层合到所述支承层上。
103.根据方面99至101中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极被喷洒到所述支承层上。
104.根据方面99至103中任一项所述的阴极组合件，其中所述支承层是透气的。
105.根据方面99至104中任一项所述的阴极组合件，其中所述支承层由至少一种防水材料制成。
106.根据方面105所述的阴极组合件，其中所述支承层包含聚合物。
107.根据方面106所述的阴极组合件，其中所述聚合物包括发泡聚四氟乙烯(ePTFE)。
108.根据方面99至107中任一项所述的阴极组合件，还包括面织物层，其中所述支承层在所述面织物层上。
109.根据方面108所述的阴极组合件，其中所述面织物层包括尼龙层。
110.根据方面108或109所述的阴极组合件，其中所述面织物层包括聚酯层。
111.根据方面108至110中任一项所述的阴极组合件，其中所述面织物层具有至少约0.275兆帕(MPa)的拉伸强度。
112.根据方面108至111中任一项所述的阴极组合件，其中所述面织物层具有至少约45MPa的拉伸强度。
113.根据方面99至112中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含阴极催化剂。
114.根据方面99至113中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含炭黑。
115.根据方面99至114中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含碳纤维纸。
116.根据方面99至115中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含石墨。
117.根据方面99至116中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含石墨烯。
118.根据方面99至117中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含还原氧化石墨烯(RGO)。
119.根据方面99至118中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含聚四氟乙烯(PTFE)。
120.根据方面99至119中任一项所述的阴极组合件，其中所述至少一个阴极包含疏水性材料。
121.一种流体处理设备，包括：
限定流体室的结构；和
根据方面99所述的阴极组合件，所述至少一个阴极面向所述流体室。
122.一种流体处理设备，包括：
限定流体室的结构；
面向所述流体室的至少一个阴极；
面向所述流体室的至少一个阳极；和
光解辐射源，所述光解辐射源可操作为向所述流体室的至少电化学电池部分中发射光解辐射。
123.根据方面122所述的设备，还包括至少一个辐射反射体，所述至少一个辐射反射体被定位成当所述光解辐射源发射所述光解辐射时将所述光解辐射的至少一些反射到所述流体室的所述电化学电池部分中。
124.根据方面123所述的设备，其中所述至少一个辐射反射体包括至少一个杯状反射器。
125.根据方面124所述的设备，其中所述至少一个杯形反射器包括至少一个抛物面反射器。
126.根据方面124所述的设备，其中所述至少一个杯形反射器包括至少一个椭圆反射器。
127.根据方面122至126中任一项所述的设备，还包括至少一个辐射折射体，所述至少一个辐射折射体被定位成当所述光解辐射源发射所述光解辐射时将所述光解辐射的至少一些折射到所述流体室的所述电化学电池部分中。
128.根据方面127所述的设备，其中所述至少一个辐射折射体包括至少一个光学透镜。
129.根据方面128所述的设备，其中所述至少一个光学透镜包括会聚透镜。
130.根据方面128或129所述的设备，其中所述至少一个光学透镜包括准直透镜。
131.根据方面122至130中任一项所述的设备，其中所述流体室的所述电化学电池部分包括以大致圆形底终止的大致圆柱形部分。
132.根据方面122至131中任一项所述的设备，其中所述阴极的至少一部分被弯曲成围绕所述流体室的所述电化学电池部分的所述大致圆柱形部分的至少一部分的大致圆柱形形状的至少一部分。
133.根据方面122至131中任一项所述的设备，其中所述阴极的至少一部分在所述流体室的所述电化学电池部分的所述大致圆形底处。
134.根据方面122至133中任一项所述的设备，其中所述阳极的至少一部分被弯曲成围绕所述流体室的所述电化学电池部分的所述大致圆柱形部分的至少一部分的大致圆柱形形状的至少一部分。
135.根据方面122至133中任一项所述的设备，其中所述阳极的至少一部分在所述流体室的所述电化学电池部分的所述大致圆形底处。
136.根据方面122至130中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源包括紫外线(UV)辐射源，以及其中所述光解辐射包括UV辐射。
137.根据方面131所述的设备，其中所述UV辐射源包括第一固态UV发射器。
138.根据方面137所述的设备，其中所述第一固态UV发射器包括第一发UV光二极管(UV-LED)，以及其中所述第一UV-LED可操作为发射具有第一峰值波长的UV辐射。
139.根据方面138所述的设备，其中所述UV辐射源还包括第二UV-LED，以及其中所述第二UV-LED可操作为发射具有不同于所述第一峰值波长的第二峰值波长的UV辐射。
140.根据方面122至139中任一项所述的设备，还包括：
壳体，所述壳体包括所述光解辐射源；和
窗，所述窗对所述光解辐射透明并且将所述光解辐射源与所述流体室隔开。
141.根据方面140所述的设备，其中所述窗包括石英窗。
142.根据方面122至141中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述至少一个阴极的至少一部分上。
143.根据方面122至142中任一项所述的设备，所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述至少一个阳极的至少一部分上。
144.根据方面122至143中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述流体室的在所述至少一个阴极与所述至少一个阳极之间的至少一部分的基本上全部中。
145.根据方面122至143中任一项所述的设备，其中所述流体室的至少一部分暴露于所述至少一个阴极且暴露于所述至少一个阳极。
146.根据方面145所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述流体室的所述至少一部分中。
147.根据方面122至143中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极和所述至少一个阳极面向彼此并且面向所述流体室的至少一部分。
148.根据方面147所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述流体室的所述至少一部分中。
149.根据方面122至146中任一项所述的设备，其中所述流体室包括阴极室和阳极室，所述阳极室与所述阴极室隔开，所述至少一个阴极面向所述阴极室，以及所述至少一个阳极面向所述阳极室。
150.根据方面149所述的设备，其中所述阳极室与所述阴极室流体连通。
151.根据方面149或150所述的设备，其中所述阴极室包括复数个阴极室流体流动通道，每个阴极室流体流动通道暴露于所述至少一个阴极中的相应至少一者。
152.根据方面151所述的设备，其中所述阴极室具有使流体串联流动通过所述阴极室流体流动通道的形状。
153.根据方面151所述的设备，其中所述阴极室具有使流体并联流动通过所述阴极室流体流动通道的形状。
154.根据方面149至153中任一项所述的设备，其中所述阳极室包括复数个阳极室流体流动通道，每个阳极室流体流动通道暴露于所述至少一个阳极中的相应至少一者。
155.根据方面154所述的设备，其中所述阳极室具有使流体串联流动通过所述阳极室流体流动通道的形状。
156.根据方面154所述的设备，其中所述阳极室具有使流体并联流动通过所述阳极室流体流动通道的形状。
157.根据方面149至156中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述阴极室的至少一部分中。
158.根据方面149至157中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述阳极室的至少一部分中。
159.根据方面149至158中任一项的设备，其中所述流体室还包括与所述阴极室和所述阳极室隔开但流体连通的辐射室，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述辐射室的至少一部分中。
160.根据方面159所述的设备，其中所述辐射室包括复数个辐射室流体流动通道。
161.根据方面160所述的设备，其中所述辐射室具有使流体串联流动通过所述辐射室流体流动通道的形状。
162.根据方面160所述的设备，其中所述辐射室具有使流体并联流动通过所述辐射室流体流动通道的形状。
163.根据方面159至162中任一项所述的设备，其中所述辐射室在所述阴极室与所述阳极室之间的流体流动路径上。
164.根据方面149至163中任一项所述的设备，其中所述阴极室与所述阳极室彼此相邻。
165.根据方面164所述的设备，还包括限定所述阴极室与所述阳极室之间的界面的膜。
166.根据方面165所述的设备，其中所述膜包括双极膜。
167.根据方面165所述的设备，其中所述膜包括离子交换膜。
168.根据方面167所述的设备，其中所述离子交换膜包括阳离子交换膜。
169.根据方面168所述的设备，其中所述阳离子交换膜包括质子交换膜。
170.根据方面122至169中任一项所述的设备，还包含促进所述阴极室与所述阳极室之间的离子传导的离子传导材料。
171.根据方面170所述的设备，其中所述离子传导材料包括离子传导电解质。
172.根据方面171所述的设备，还包括包含所述离子传导电解质的盐桥。
173.根据方面122至172中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包括至少一个穿孔电极。
174.根据方面173所述的设备，其中所述至少一个穿孔电极包括至少一个网状电极。
175.根据方面173或174所述的设备，其中所述至少一个穿孔电极包括至少一个多孔电极。
176.根据方面122至175中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包括至少一个泡沫结构电极。
177.根据方面122至176中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包括至少一个金属泡沫电极。
178.根据方面122至177中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包括至少一个实心电极。
179.根据方面122至178中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包含金属。
180.根据方面122至179中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包含合金。
181.根据方面122至180中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包含金属氧化物。
182.根据方面181所述的设备，其中所述至少一个阳极包含涂覆有所述金属氧化物的钛。
183.根据方面181或182所述的设备，其中所述金属氧化物为混合有铱的金属氧化物。
184.根据方面122至183中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包含金属氮化物。
185.根据方面122至184中任一项所述的设备，其中所述至少一个阳极包含金属氧氮化物。
186.根据方面122至185中任一项所述的设备，还包括阴极组合件，所述阴极组合件包括所述至少一个阴极。
187.根据方面186所述的设备，其中所述阴极组合件还包括支承层，以及其中所述至少一个阴极在所述支承层上。
188.根据方面121或187所述的设备，其中所述至少一个阴极嵌入在所述支承层中。
189.根据方面121、187或188所述的设备，其中所述至少一个阴极通过化学键合保持在所述支承层上。
190.根据方面121或方面187至189中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极使用粘结剂层合到所述支承层上。
191.根据方面121或方面187至189中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极被喷洒到所述支承层上。
192.根据方面121或方面187至191中任一项所述的设备，其中所述支承层是透气的。
193.根据方面121或方面187至192中任一项所述的设备，其中所述支承层由至少一种防水材料制成。
194.根据方面193的设备，其中所述支承层包含聚合物。
195.根据方面194所述的设备，其中所述聚合物包括发泡聚四氟乙烯(ePTFE)。
196.根据方面121或方面187至195中任一项所述的设备，其中：
所述阴极组合件包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；
所述第一表面面向所述流体室；以及
所述第二表面暴露于所述流体室外部的环境。
197.根据方面196所述的设备，其中所述外部环境包括空气。
198.根据方面121或方面187至197中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极组合件还包括面织物层，以及其中所述支承层在所述面织物层上。
199.根据方面198所述的设备，其中所述面织物层包括尼龙层。
200.根据方面198或199所述的设备，其中所述面织物层包括聚酯层。
201.根据方面198至200中任一项所述的设备，其中所述面织物层具有至少约0.275兆帕(MPa)的拉伸强度。
202.根据方面198至201中任一项所述的设备，其中所述面织物层具有至少约45MPa的拉伸强度。
203.根据方面121至202中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含阴极催化剂。
204.根据方面121至203中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含炭黑。
205.根据方面121至204中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含碳纤维纸。
206.根据方面121至205中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含石墨。
207.根据方面121至206中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含石墨烯。
208.根据方面121至207中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含还原氧化石墨烯(RGO)。
209.根据方面121至208中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含聚四氟乙烯(PTFE)。
210.根据方面121至209中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极包含导电疏水性材料。
211.根据方面121至210中任一项所述的设备，还包括在所述流体室中的至少一种光催化剂。
212.根据方面211所述的设备，其中所述至少一种光催化剂为二氧化钛。
213.根据方面121至212中任一项的设备，其中所述电化学电池包括在所述流体室中的动态混合器。
214.根据方面121至213中任一项所述的设备，还包括在所述流体室中的静态混合器。
215.根据方面121至214中任一项所述的设备用于处理流体的用途。
216.根据方面215所述的用途，其中所述流体包括水。
在诸如上述那些的实施方案中，单个壳体可以包括流体室、阳极和阴极，并且可以将光解辐射(例如UV辐射)引导到流体室的在阴极与阳极之间的至少电化学电池部分中。此外，在诸如上述那些的实施方案中，阳极中的一些或全部、阴极中的一些或全部、或者二者可以暴露于这样的光解辐射。在一些实施方案中，将这样的光解辐射引导到包括流体室、阳极和阴极的单个壳体中，将这样的光解辐射引导到流体室的这样的电化学电池部分中，或者使阳极中的一些或全部、阴极阴极中的一些或全部、或者二者暴露于这样的光解辐射可以允许在一个或更多个阴极处产生H2O2之后不久且在一些或全部H2O2到达一个或更多个阳极之前由H2O2产生·OH自由基，与用于产生·OH自由基的其他方法或设备相比，这可以更有效地产生·OH自由基并处理流体。
虽然已经描述和说明了具体实施方案，但是这样的实施方案应被认为仅是说明性的，而不应被认为限制如根据所附权利要求书所解释的本发明。

Claims (20)

1.一种在包括至少一个阴极和至少一个阳极的电化学电池中的流体室中的流体中产生羟基自由基的方法，所述方法包括：
使所述电化学电池在所述流体中产生过氧化氢；以及
使至少一个光解辐射源向所述电化学电池中的所述流体室中发射光解辐射，使得所述光解辐射与所述过氧化氢反应以在所述流体中产生所述羟基自由基。
2.一种流体处理设备，包括：
限定流体室的结构；
面向所述流体室的至少一个阴极；
面向所述流体室的至少一个阳极；和
光解辐射源，所述光解辐射源可操作为向所述流体室的至少电化学电池部分中发射光解辐射。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述光解辐射源包括紫外线(UV)辐射源，以及其中所述光解辐射包括UV辐射。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述UV辐射源包括固态UV发射器。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述至少一个阴极的至少一部分上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射至少发射到所述流体室的在所述至少一个阴极与所述至少一个阳极之间的至少一部分的基本上全部中。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的设备，其中所述流体室包括阴极室和阳极室，所述阳极室相对所述阴极室隔开，所述至少一个阴极面向所述阴极室，以及所述至少一个阳极面向所述阳极室。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述阴极室的至少一部分中。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述阳极室的至少一部分中。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，其中所述流体室还包括与所述阴极室和所述阳极室隔开但流体连通的辐射室，其中所述光解辐射源被定位成使得当所述光解辐射源发射所述光解辐射时，所述光解辐射源将所述光解辐射发射到所述辐射室的至少一部分中。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的设备，还包括离子交换膜，所述离子交换膜限定所述阴极室与所述阳极室之间的界面。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的设备，还包括阴极组合件，所述阴极组合件包括所述至少一个阴极和支承层，其中所述至少一个阴极在所述支承层上。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述支承层是透气的。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其中所述支承层由至少一种防水材料制成。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述支承层包含聚合物。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述聚合物包括发泡聚四氟乙烯(ePTFE)。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的设备，其中：
所述阴极组合件包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；
所述第一表面面向所述流体室；以及
所述第二表面暴露于所述流体室外部的环境。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的设备，其中所述至少一个阴极组合件还包括面织物层，以及其中所述支承层在所述面织物层上。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述面织物层包括尼龙层。
20.一种用于电化学电池的阴极组合件，所述阴极组合件包括：
面织物层；
包含发泡聚四氟乙烯(ePTFE)的透气且防水的支承层，其中所述支承层在所述面织物层上；和
在所述支承层上的至少一个阴极。
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