CN114933370A - 一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 - Google Patents
一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114933370A CN114933370A CN202210527958.0A CN202210527958A CN114933370A CN 114933370 A CN114933370 A CN 114933370A CN 202210527958 A CN202210527958 A CN 202210527958A CN 114933370 A CN114933370 A CN 114933370A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- bacteria
- net
- separation net
- hydrogen peroxide
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 48
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 18
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 15
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 36
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 5
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 abstract description 9
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 5
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241000194032 Enterococcus faecalis Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229940032049 enterococcus faecalis Drugs 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- OKBMCNHOEMXPTM-UHFFFAOYSA-M potassium peroxymonosulfate Chemical compound [K+].OOS([O-])(=O)=O OKBMCNHOEMXPTM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备，所述过滤式消毒方法包括如下步骤：S1、将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置，其中，所述过滤式消毒装置包括至少一张过滤网，所述过滤网由钛网及在所述钛网上生长的氧化钛纳米线组成，所述细菌被所述氧化钛纳米线划破；S2、在所述滤式消毒装置的出水中加入过氧化氢溶液得到混合液并搅拌，所述过氧化氢从所述细菌的细胞膜破损处进入细菌内部，与细菌的细胞膜和内容物发生化学反应；S3、将经过步骤S2处理后的出水在室温下储存，所述细菌在储存期间死亡，完成消毒。本发明的方法提高了水中细菌的灭活率，是一种环境友好型消毒方法。
Description
技术领域
本发明涉及水的消毒处理技术领域，特别是涉及一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备。
背景技术
对水进行消毒处理具有重大的意义，它能够阻止传染病的传播，保障用水安全。国际上普遍采用的消毒技术可以分为化学消毒和物理消毒两类，化学消毒包括氯、二氧化氯、臭氧、氯胺消毒，但是氯消毒过程会产生具有致癌作用等危害的消毒副产物；二氧化氯气体不稳定,贮存运输比较困难，制作成本较高；臭氧需现制现用，发生装置较复杂，且消毒持续性差，氯胺的消毒效果较差。物理消毒主要是紫外线消毒，但存在消毒持续性差，细菌有再度繁殖风险的问题。因此，现有的化学消毒和物理消毒均存在诸多不足，存在细菌灭活率不高的问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于水处理的过滤式消毒方法，包括如下步骤：
S1、将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置，其中，所述过滤式消毒装置包括至少一张过滤网，所述过滤网由钛网及在所述钛网上生长的氧化钛纳米线组成，所述细菌被所述氧化钛纳米线划破；
S2、在所述滤式消毒装置的出水中加入过氧化氢溶液得到混合液并搅拌，所述过氧化氢从所述细菌的细胞膜破损处进入细菌内部，与细菌的细胞膜和内容物发生化学反应；
S3、将经过步骤S2处理后的出水在室温下储存，所述细菌在储存期间死亡，完成消毒。
优选地，所述氧化钛纳米线的长度为1-2μm，直径为20-60nm。
优选地，所述过滤网由下述步骤制备而成：将清洗后的钛网浸泡在浓度为0.5M-2M的NaOH溶液中，在100-250℃下水热反应预定时间，以在所述钛网上生长所述氧化钛纳米线。
优选地，步骤S2的所述混合液中，过氧化氢的浓度为1-5mM。
优选地，在步骤S1中，以2-200cm/min的流速将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置。
优选地，所述过滤式消毒装置为卷式结构，包括进水口、卷式本体、出水口和端盖，所述卷式本体由内到外依次包括均为圆筒状的且相互具有预定间距的中心多孔管、第一导流隔网、所述过滤网、第二导流隔网和外壳，所述端盖与所述外壳的前端密封连接，所述进水口设置在所述端盖上并与所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间连通，所述出水口设置在所述外壳的后端并与所述中心多孔管连通；所述含有细菌的待处理水样经所述进水口进入所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间，从所述第二导流隔网流经所述过滤网后，从所述过滤网与所述第一导流隔网之间的空间从所述第一导流隔网汇集到所述中心多孔管内，从所述出水口流出。
优选地，所述过滤式消毒装置包括4-8张过滤网，所述4-8张过滤网叠合在一起。
优选地，所述钛网采用100-200目钛网。
一种用于水处理的过滤式消毒设备，包括过滤式消毒装置、泵、过氧化氢加药器和具有搅拌功能的混合容器；所述过滤式消毒装置为卷式结构，包括进水口、卷式本体、出水口和端盖，所述卷式本体由内到外依次包括均为圆筒状的且相互具有预定间距的中心多孔管、第一导流隔网、所述过滤网、第二导流隔网和外壳，所述端盖与所述外壳的前端密封连接，所述进水口设置在所述端盖上并与所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间连通，所述出水口设置在所述外壳的后端并与所述中心多孔管连通；所述泵与所述进水口连通，用于将含有细菌的待处理水样通入所述过滤式消毒装置中；所述过氧化氢加药器用于向所述混合容器内加入过氧化氢溶液；所述具有搅拌功能的混合容器与所述出水口连通，用于接收经所述过滤式消毒装置处理后的出水并将所述出水和所述过氧化氢溶液进行搅拌。
优选地，所述过滤式消毒装置包括4-8张过滤网，所述4-8张过滤网叠合在一起卷成圆筒状。
本发明具有如下有益效果：
在本发明的过滤式消毒方法中，含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置时，细菌被过滤网上的氧化钛纳米线划破，随后过氧化氢从细胞膜破损处进入细菌内部，与细菌的细胞膜和内容物发生化学反应，出水经储存后细菌死亡，完成消毒。本发明中，钛网为无毒的材料，过氧化氢为安全绿色的氧化剂，通过特定的过滤网上的纳米线与细菌直接接触的物理作用和采用过氧化氢与细菌细胞膜和内容物反应的化学作用达到协同消毒的目的，提高了水中细菌的灭活率，是一种环境友好型消毒方法。
在进一步的技术方案中，将过滤式消毒装置构造成卷式结构，能够在较小的占地面积下实现较高的过滤消毒效率。
附图说明
图1是本发明实施例中的过滤式消毒设备的结构示意图；
图2和图3分别是本发明实施例中的过滤网的两种形式的示意图。
图4是本发明实施例中过滤网上的氧化钛纳米线的扫描电子显微镜图；
图5是本发明实施例1中的过滤式消毒方法及对比例对水中的大肠杆菌的消毒效果图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用,在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外，本文中所称的“室温”是指15-28℃。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于水处理的过滤式消毒设备，包括过滤式消毒装置2、泵1、过氧化氢加药器3和具有搅拌功能的混合容器4；其中，过滤式消毒装置2为卷式结构，包括进水口21、卷式本体、出水口22和端盖23，卷式本体由内到外依次包括均为圆筒状的且相互具有预定间距的中心多孔管24、第一导流隔网25、过滤网26、第二导流隔网27和外壳28，端盖23与外壳28的前端密封连接，进水口21设置在端盖23上并与第二导流隔网27和外壳28之间的空间连通，出水口22设置在外壳28的后端并与中心多孔管24连通；泵1与进水口21连通，用于将含有细菌的待处理水样通入过滤式消毒装置中，过氧化氢加药器3用于向混合容器4内加入过氧化氢溶液；具有搅拌功能的混合容器4与出水口22连通，用于接收经过滤式消毒装置处理后的出水并将出水和过氧化氢溶液进行搅拌混合，含有细菌的待处理水样经进水口21进入第二导流隔网27和外壳28之间的空间，从第二导流隔网27流经过滤网26后，从过滤网26与第一导流隔网25之间的空间从第一导流隔网25汇集到中心多孔管24内，从出水口22流出。
在优选的实施例中，氧化钛纳米线的长度为1-2μm，直径为20-60nm，钛网采用100-200目的钛网。
在优选的实施例中，过滤式消毒装置包括4-8张过滤网，4-8张过滤网叠合在一起卷成圆筒状，通过采用多张过滤网叠在一起形成过滤网叠层，可以减小过滤网叠层这一整体的网孔孔径，使得待处理水样在通过该过滤网叠层时，增加细菌与钛网的接触效率，使得水样中的细菌能尽可能多地被划破，提高细菌灭活率。例如，可以将如图2所示的过滤网和如图3所示的过滤网(在实际操作中，可以将一张大的过滤网沿过滤网的长度方向和宽度方向裁剪成合适的大小得到如图2所示的过滤网，可以将一张大的过滤网沿与过滤网的长度方向呈45°的方向和与过滤网的宽度方向呈45°的方向裁剪成与图2所示的过滤网具有相同面积的如图3所示的过滤网)交替叠合在一起形成过滤网叠层。
在优选的实施例中，所述过滤网由下述步骤制备而成：将清洗后的钛网浸泡在浓度为0.5M-2M的NaOH溶液中，在100-250℃下水热反应预定时间，以在钛网上生长氧化钛(TiO)纳米线，氧化钛纳米线是在钛网的各个表面上以基本上垂直于表面的形式生长的，如图4所示，为过滤网上的氧化钛纳米线的扫描电子显微镜图。
本发明实施例还提供一种用于水处理的过滤式消毒方法，包括如下步骤：
S1、将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置，其中，所述过滤式消毒装置包括至少一张过滤网，所述过滤网由钛网及在所述钛网上生长的氧化钛纳米线组成，所述细菌被所述氧化钛纳米线划破；
S2、在所述滤式消毒装置的出水中加入过氧化氢溶液得到混合液并搅拌，所述过氧化氢从所述细菌的细胞膜破损处进入细菌内部，与细菌的细胞膜和内容物发生化学反应；
S3、将经过步骤S2处理后的出水在室温下储存，所述细菌在储存期间死亡，完成消毒。
在优选的实施例中，步骤S2的所述混合液中，过氧化氢的浓度为1-5mM。
在优选的实施例中，在步骤S1中，以2-200cm/min的流速将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置。
实施例1
以下以大肠杆菌为实验对象进一步描述本发明具体实施例，该示例中提供的过滤式消毒方法，包括如下步骤：
步骤一、钛网上纳米线的生长
依次用无水乙醇、稀盐酸(浓度为1M)和超纯水清洗钛网以去除钛网表面的有机物和氧化物，然后将钛网放入装有40ml 1M NaOH溶液的50ml水热反应釜中，在140度下反应12h，从而在钛网上生长氧化钛纳米线，得到过滤网，取出过滤网用超纯水清洗并烘干。
图4为步骤一制备的氧化钛纳米线，其长度约为1至2微米，直径约为20至60纳米。
步骤二、过滤式消毒
将2张如图2所示的过滤网和2张如图3所示的过滤网交叠层叠后，与端盖、中心多孔管、第一导流隔网、过滤网、第二导流隔网和外壳等组装成卷式过滤装置，并进一步与泵、过氧化氢加药器和具有搅拌功能的混合容器等组装成如图1所示的过滤式消毒设备。采用泵1使含有10^6左右CFU/ml大肠杆菌的原水流经卷式过滤装置，原水通过过滤网的孔隙流过时，大肠杆菌则被尖锐的氧化钛纳米线划破，原水在导流隔网的作用下汇集到中心多孔管后流出到混合容器4中。
步骤三、过氧化氢溶液的投加
使用过氧化氢加药器3向混合容器4中投加浓度为100mM过氧化氢溶液，得到混合液，混合溶液中，过氧化氢的浓度为1mM，在搅拌下过氧化氢从细胞膜破损处进入大肠杆菌内部，与大肠杆菌细胞膜和内容物发生化学反应。
步骤四、出水储存
将经过步骤三处理后的出水在室温下储存，大肠杆菌会在储存期间死亡。
图5为实施例1(在图5中以“钛网+H2O2”代表)中的方法及对比例对大肠杆菌的消毒效果，其中对比例包括：
对比例1(在图5中以“钛网”代表)：与上述实施例1的区别在于，原水经通过图1中的过滤式消毒装置的处理，未采用过氧化氢溶液的进一步处理。
对比例2(在图5中以“H2O2”代表)：与上述实施例1的区别在于，不采用图1中的过滤式消毒装置，仅将原水和过氧化氢溶液进行混合搅拌处理。
从图5中可以看出，钛网和过氧化氢协同处理(即实施例1)出水在常温下储存5h后其中的大肠杆菌全部死亡(灭活率约6.6log)，过氧化氢单独处理(即对比例2)的出水在常温下储存5h后大肠杆菌浓度几乎没有变化(灭活率约0.5log)，钛网单独处理(即对比例1)的出水在常温下储存5h后大肠杆菌灭活率约为2.5log，远低于本示例的灭活率。
发明人还将本发明的消毒方法与如下两个对比例进行了对比：
对比例3：与实施例1的区别在于，将在混合容器4中投加的过氧化氢溶液替代为投加0.3mg/L的KMnO4溶液，其他操作同实施例1，得到的出水在常温下储存5h后大肠杆菌灭活率约为-0.0177log。
对比例4：与实施例1的区别在于，将在混合容器4中投加的过氧化氢溶液替代为投加10mg/L的过一硫酸氢钾溶液，其他操作同实施例1，得到的出水在常温下储存5h后大肠杆菌灭活率约为1.7571log。
从以上对比可知，本发明的消毒方法具有更好的协同消毒效果，同时还具有如下效果：(1)通过钛网上生长的氧化钛纳米线与细菌直接接触的物理作用，以及过氧化氢与细菌细胞膜和内容物反应的化学作用达到协同消毒目的，无需外加能源；(2)本发明的协同消毒机制不存在消毒副产物生成风险或者细菌再生风险；(3)本发明使用的钛网为无毒的材料，过氧化氢为安全绿色的氧化剂，本发明为环境友好型消毒方法。
除了大肠杆菌外，本发明的也适用于枯草芽孢杆菌、粪肠球菌等其他细菌的消杀。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于水处理的过滤式消毒方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置，其中，所述过滤式消毒装置包括至少一张过滤网，所述过滤网由钛网及在所述钛网上生长的氧化钛纳米线组成，所述细菌被所述氧化钛纳米线划破；
S2、在所述滤式消毒装置的出水中加入过氧化氢溶液得到混合液并搅拌，所述过氧化氢从所述细菌的细胞膜破损处进入细菌内部，与细菌的细胞膜和内容物发生化学反应；
S3、将经过步骤S2处理后的出水在室温下储存，所述细菌在储存期间死亡，完成消毒。
2.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，所述氧化钛纳米线的长度为1-2μm，直径为20-60nm。
3.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，所述过滤网由下述步骤制备而成：将清洗后的钛网浸泡在浓度为0.5M-2M的NaOH溶液中，在100-250℃下水热反应预定时间，以在所述钛网上生长所述氧化钛纳米线。
4.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，步骤S2的所述混合液中，过氧化氢的浓度为1-5mM。
5.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，在步骤S1中，以2-200cm/min的流速将含有细菌的待处理水样流经过滤式消毒装置。
6.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，所述过滤式消毒装置为卷式结构，包括进水口、卷式本体、出水口和端盖，所述卷式本体由内到外依次包括均为圆筒状的且相互具有预定间距的中心多孔管、第一导流隔网、所述过滤网、第二导流隔网和外壳，所述端盖与所述外壳的前端密封连接，所述进水口设置在所述端盖上并与所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间连通，所述出水口设置在所述外壳的后端并与所述中心多孔管连通；所述含有细菌的待处理水样经所述进水口进入所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间，从所述第二导流隔网流经所述过滤网后，从所述过滤网与所述第一导流隔网之间的空间从所述第一导流隔网汇集到所述中心多孔管内，从所述出水口流出。
7.如权利要求1或6所述的过滤式消毒方法，其特征在于，所述过滤式消毒装置包括4-8张过滤网，所述4-8张过滤网叠合在一起。
8.如权利要求1所述的过滤式消毒方法，其特征在于，所述钛网采用100-200目钛网。
9.一种用于水处理的过滤式消毒设备，其特征在于，包括过滤式消毒装置、泵、过氧化氢加药器和具有搅拌功能的混合容器；
所述过滤式消毒装置为卷式结构，包括进水口、卷式本体、出水口和端盖，所述卷式本体由内到外依次包括均为圆筒状的且相互具有预定间距的中心多孔管、第一导流隔网、所述过滤网、第二导流隔网和外壳，所述端盖与所述外壳的前端密封连接，所述进水口设置在所述端盖上并与所述第二导流隔网和所述外壳之间的空间连通，所述出水口设置在所述外壳的后端并与所述中心多孔管连通；
所述泵与所述进水口连通，用于将含有细菌的待处理水样通入所述过滤式消毒装置中；
所述过氧化氢加药器用于向所述混合容器内加入过氧化氢溶液；
所述具有搅拌功能的混合容器与所述出水口连通，用于接收经所述过滤式消毒装置处理后的出水并将所述出水和所述过氧化氢溶液进行搅拌。
10.如权利要求9所述的过滤式消毒设备，其特征在于，所述过滤式消毒装置包括4-8张过滤网，所述4-8张过滤网叠合在一起卷成圆筒状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210527958.0A CN114933370B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210527958.0A CN114933370B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114933370A true CN114933370A (zh) | 2022-08-23 |
| CN114933370B CN114933370B (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=82864556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210527958.0A Active CN114933370B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114933370B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110180564A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-30 | 清华大学 | 一种二硫化钼催化膜及其制备和应用 |
| CN209476014U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-10-11 | 胡健 | 一种防污染的卷式反渗透膜 |
| US20210106711A1 (en) * | 2018-04-18 | 2021-04-15 | Virginia Commonwealth University Intellectual Property Foundation | Iron oxide nanowires based filter for the inactivation of pathogens |
| CN113331182A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种具有表面修饰纳米结构阵列的多孔材料及其应用 |
| CN113617347A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 生工生物工程（上海）股份有限公司 | 一种光催化滤网、空气净化器及其制备方法 |
| US20220104484A1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-04-07 | Colorado School Of Mines | Nanostructured metallic substrates and surfaces to deactivate microbes |
-
2022
- 2022-05-16 CN CN202210527958.0A patent/CN114933370B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210106711A1 (en) * | 2018-04-18 | 2021-04-15 | Virginia Commonwealth University Intellectual Property Foundation | Iron oxide nanowires based filter for the inactivation of pathogens |
| CN209476014U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-10-11 | 胡健 | 一种防污染的卷式反渗透膜 |
| CN110180564A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-08-30 | 清华大学 | 一种二硫化钼催化膜及其制备和应用 |
| US20220104484A1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-04-07 | Colorado School Of Mines | Nanostructured metallic substrates and surfaces to deactivate microbes |
| CN113331182A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种具有表面修饰纳米结构阵列的多孔材料及其应用 |
| CN113617347A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 生工生物工程（上海）股份有限公司 | 一种光催化滤网、空气净化器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114933370B (zh) | 2023-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0797917B1 (en) | Method for disinfecting of air by iodine/resin based disinfectant and systems for disinfection of air borne microorganisms | |
| JP3988827B2 (ja) | 負および正の酸化還元電位（ｏｒｐ）水を生成するための方法および装置 | |
| JP4410155B2 (ja) | 電解水噴出装置 | |
| CN102138568B (zh) | 等渗消毒清洗液的制备方法及设备 | |
| JP2014500137A (ja) | 水処理装置およびシステム | |
| JP6170266B1 (ja) | オゾン水製造装置、オゾン水製造方法及びオゾン水を用いた殺菌方法 | |
| US20160376173A1 (en) | Electrochemical cell for water treatment | |
| CN105540761A (zh) | 一种水体消毒设备及利用其进行水体消毒的方法 | |
| JPH05154473A (ja) | 流体の光化学反応処理方法 | |
| JP2005185985A (ja) | 水の製造方法および製造装置 | |
| CN103752174A (zh) | 一种用于水处理的抗菌亲水中空纤维膜组件 | |
| CN100415301C (zh) | 净化流体的预处理模块、系统和清洁流体净化系统的方法 | |
| CN109368749A (zh) | 一种高通量消毒装置及消毒方法 | |
| CN114933370B (zh) | 一种用于水处理的过滤式消毒方法及设备 | |
| WO2015136478A1 (en) | Stable chlorine dioxide composition and method of preparation | |
| JP2004313780A (ja) | 過酢酸の電解合成方法及び殺菌洗浄方法及び装置 | |
| CN213141505U (zh) | 一种对防疫装备和公共空间进行环保型消毒灭菌的装置 | |
| JP3992614B2 (ja) | 消毒剤及び該消毒剤を用いた水系の消毒方法 | |
| CN2521216Y (zh) | 具逆渗透/去离子的臭氧水机 | |
| CA2836687A1 (en) | Electrochemical cell for water treatment | |
| JP2000042373A (ja) | 逆浸透法膜分離プロセスにおける殺菌方法 | |
| CN207192998U (zh) | 一种光催化与纳滤协同组合的净水器 | |
| RU2188801C1 (ru) | Способ глубокой очистки воды | |
| WO2023229289A1 (ko) | 이산화염소수 제조 키트 | |
| JP3085826U (ja) | 逆浸透或いはイオン除去のオゾン水機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |