TWI631071B - Method and system for reducing concentration of chlorine by-products in aqueous chlorine dioxide solution - Google Patents

Abstract

本發明提供一種降低、降解二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法與系統，該方法包括步驟A：將一以一鹽水經鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液，以一能發射遠紅外線之材質及一能發射微量核輻射的之礦石中至少之一者，進行至少一次共振處理，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，藉以產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%。該系統包括一二氧化氯供應槽以及至少一共振裝置。

Description

降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法與系統

本發明是關於一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法與系統，特別是關於一種將由鹽電解法所生產之具有對人體有害的副產物的二氧化氯水溶液進行處理，而使得由鹽電解法所生產之二氧化氯水溶液純度大幅提昇的方法與系統。

二氧化氯是世界衛生組織和世界糧食組織一致推薦的A1級安全及高效的物理性殺菌消毒除臭劑，靠著其強氧化能力而能有效滅菌、防止結垢的沉積、預防管路設備的腐蝕、強氧化重金屬及化學物質。不同於傳統的氯氣是與反應物發生加成或取代反應，二氧化氯本身是一種強氧化劑，由一氯原子二個氧原子所組成，結合19個電子，最外層電子軌域存在一未成對的活性自由電子，其因特殊的單一電子轉移機制，使其具有選擇性，當其攻擊被處理物的外圍電子滿軌域的有機分子團時，以正負相吸的原理，搶走一電子而成為亞氯根離子，並釋放出新生態氧原子藉以造成不可逆的氧化破壞與分解。二氧化氯經由氧化作用將微生物的蛋白質、脂肪和核酸等以達到去活性之功能，其原理是將微生物的氨基酸氧化分解而達到去活性，對雙體細胞之高等動物或值物細胞無有危害影響，因而達到 消毒除臭的目的。

在養殖業中，養殖池中沈澱之飼料水靜置一段時間後，即會開始發酵而產生化學突變，釋出有毒物質而使水質迅速惡化；而沈澱於水底發酵中的微生病菌數量快速繁殖，與水中生物共用氧氣、養分且而使的亞硝酸、硫化氫與氨累積過量，最終使此水體無法讓生物存活而造成整池之養殖物全部死亡，而使用高純度、無毒與酸鹼值偏中性的二氧化氯是目前養殖業界的趨勢。另一方面，在自來水處理方面，自來水場也是使用二氧化氯做為消毒水體之主要成分，然而，現有的自來水場仍使用鹽電解法做為其用於自來水添加之二氧化氯的生產方式，但此種二氧化氯於其生產過程中會產生包含氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)、雙氧水(H₂O₂)以及氯(Cl)等致癌副產物。

再者，於食品衛生安全方面，若要將二氧化氯作為食品添加物，依照國際上有關單位的規定，二氧化氯的的純度需95%以上、餘氯2%以下，另一方面輸出歐盟的水產品與肉品則禁用氯水、臭氧、紫外線燈的方式消毒，將二氧化氯用於食品衛生方面消毒顯然在未來是主流趨勢。然而，目前二氧化氯大多是以鹽電解法進行生產，其副產物是為如氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)、雙氧水(H₂O₂)的產生以及有氯(Cl)含量太高(52%至55%)，且所產出的二氧化氯的純度約在48%至52%左右，而使產品的純度與酸鹼度(酸性太高)不穩定，因而無法符合環保署有關食品添加物的規範。此外，亞氯酸鹽、氯酸鹽會在水中或是潮濕的人體組織有快速的反應，且食入或是飲入亞氯酸鹽、氯酸鹽可能造成嘴巴、食道或是胃部的刺激；而低濃度的氯可引起鼻子、喉嚨和眼睛的刺激，而較高濃度 的氯會導致呼吸速率的改變、咳嗽和破壞肺部；而雙氧水的危害則是長期、慢性的，含濃度低的雙氧水雖沒有立即的危險，但長期食用仍會有致癌危機。換言之，現今的鹽電解法會產生前述主要四種主要可能致癌之副產物，對人類的食品安全潛藏著重大危機。

再者，雖然電化學法所產出的二氧化氯其純度可達95%以上，但其餘氯含量仍達4%左右，且電化學法所需之關鍵原料亞氯酸鈉是為生產石油時的副產物且關鍵生產技術皆在少數國家與企業，容易有原料被壟斷的疑慮。

目前國內檢驗二氧化氯方法還停留在以分光光度計測量，而分光光度計本身仍有因為儀器設計不良而產生的迷光(或雜散光)而容易影響物質吸收光譜的量測精度。因為，前述迷光會降低光度計的線性範圍且減少吸收度。此外，分光光度計本身的電子電路設計也會影響雜訊耦合至傳輸信號的多寡，藉以影響到量測的精度且降低儀器的感度。然而，國際上於多年前早已修改為以碘量法來測量無論是高濃度(10至100mg/L)或低濃度(0.1至10mg/L)二氧化氯的純度，換言之，無論是食品安全、養殖業以及飲用水衛生規範的考量，都已朝向能檢驗出微量二氧化氯副產物殘留的檢驗技術，意即，在檢驗微量二氧化氯及其副產物的技術不斷發展的情況下，市面上急需產生高純度二氧化氯的方法與系統。此外，亞洲各國於多年前就決定以五步碘量法做為偵測二氧化氯純度的檢驗技術，並於這幾年來不斷將偵測二氧化氯純度的檢驗技術進行研究與討論。

此外，於二氧化氯本身於消毒過程中所產生的副產物方面，消毒副產物的定義為在飲用水處理中，使用消毒劑、化學藥劑或化學氧化 劑與水中前驅物質反應所產生之物質稱為消毒副產物，在不同反應條件下生成之物質也不同。目前二氧化氯在水中已知的有機副產物為銅類、醛類、酸類，主要的無機副產物亦包含氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)、氯，在現有的自來水消毒系統中，亞氯酸根為主要反應終端產物，約有50%至70%的二氧化氯會轉換成亞氯酸根；並有約30%的氯酸根、氯氣及氯離子生成。氯酸鹽與亞氯酸鹽會影響血紅素的攜氧功能及紅血球的解毒功能。另外，另一方面，若採用低純度的二氧化氯時，低純度二氧化氯亦會使氯酸鹽發生還原反應而使純度變的更低，而無法達到所預期的消毒效果。

因此，為克服前述問題，遂有本發明的產生。

本發明的主要目的是藉由共振裝置中設置不同之材質(能發射遠紅外線之一材質以及能發射微量核輻射的一礦石)的組合，該材質與該礦石經檢測其核輻射皆在安全範圍，而將以鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液進行處理，配合該等共振裝置並聯與串聯的設置(依據所欲處理二氧化氯水溶液的量)，而使二氧化氯水溶液中之電解副產物(致癌物)也大幅降低、降解，藉此，而將一般工業用純度經鹽電解法所產生的二氧化氯水溶液處理成無致癌物且食品級之二氧化氯水溶液。

為達上述之目的，本發明提供一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法，包括：步驟A：將一以一鹽水經鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液，以一能發射遠紅外線之材質及一能發射微量核輻射的之礦石中至少之一者，進行 至少一次共振處理，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，藉以產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%。

在一實施例中，該步驟A之後更包括一步驟B：將該經處理之二氧化氯水溶液進行過濾處理，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。

在一實施例中，該含氯副產物是包括氯酸根(ClO3^-)、亞氯酸根(ClO2^-)與氯中至少一者。

在一實施例中，更包括於步驟A中，該二氧化氯水溶液是以該能發射遠紅外線之材質及該能發射微量核輻射的之礦石中至少之一者進行複數次共振處理。

在另一實施例中，本發明提供一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統，包括：一二氧化氯供應槽，係供容納一將鹽水以鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液；至少一共振裝置，其係與該二氧化氯供應槽連通，該至少一共振裝置是具有一能發射遠紅外線之一材質以及微量核輻射的一礦石中至少一者，供接受該二氧化氯水溶液並將該二氧化氯水溶液進行共振處理，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，以減少該二氧化氯水溶液之含氯副產物，而產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%。

實施時，前述系統更包括一過濾單元，其供接收該經處理之二氧化氯水溶液而過濾處理該經處理之二氧化氯水溶液，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。

實施時，該含氯副產物是包括氯酸根(ClO3^-)、亞氯酸根(ClO2^-)與氯中至少一者。

實施時，前述系統是具有複數個共振裝置。

實施時，前述系統更包括一螺旋狀環流通道，該螺旋狀環流通道是配置在該共振裝置的外周緣且該螺旋狀環流通道設有至少一冷卻劑流入口；一冷卻劑供應單元，其是用於提供一冷卻劑而經該至少一冷卻劑流入口而流入該螺旋狀環流通道；藉此，當來自該冷卻劑供應單元的該冷卻劑經由該冷卻劑流入口流通該螺旋狀環流通道時，得以使該共振裝置有效降溫，以增進共振裝置之效能。

實施時，前述系統更包括一含鉛保護殼，該含鉛保護殼供包覆該共振裝置與該複數個螺旋狀環流通道，而供隔絕來自該礦石與該材質的微量輻射。

10‧‧‧電解槽

11‧‧‧陰極

12‧‧‧二氧化氯釋出口

13‧‧‧二氧化氯輸出管

20、40‧‧‧冷卻室

24a、24b、24c、44、513‧‧‧螺旋狀環繞通道

30‧‧‧二氧化氯供應槽

33‧‧‧抽氣泵

41‧‧‧第一方向閥

42‧‧‧第二方向閥

43‧‧‧第三方向閥

45‧‧‧第四方向閥

46‧‧‧第五方向閥

47‧‧‧第六方向閥

5、51A、52A、53A、51B、52B、53B‧‧‧共振裝置

511‧‧‧冷卻劑流入口

512‧‧‧冷卻劑流出口

514‧‧‧含鉛保護殼

6‧‧‧過濾單元

70‧‧‧冷卻劑供應單元

71‧‧‧冷卻機

72‧‧‧冷卻劑儲槽

72a‧‧‧出口

72b‧‧‧回流口

72b1、72b2、72b3、72b4、72b5、72b6‧‧‧逆止閥

73‧‧‧冷卻劑供應泵

74‧‧‧壓力泵

8‧‧‧供水處理系統

811‧‧‧第一處理單元

812‧‧‧第二處理單元

813‧‧‧儲槽

8131‧‧‧第三處理單元

84、85‧‧‧供水壓力泵

86‧‧‧電解網桶槽清洗壓力泵

9‧‧‧成品儲槽

A、B‧‧‧步驟

第1圖是為本發明降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統實施例之架構方塊示意圖。

第2圖是為降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法之流程圖。

第3A、3B圖是為降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統實施例之共振裝置之使用狀態示意圖。

第4圖是為降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統的共振裝置結構圖。

為對於本發明之特點與作用能有更深入之瞭解，茲藉實施例 配合圖式詳述於後，各圖中相同之符號是表示相同或等同的元件。

請參考本發明的第1圖，本發明之降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統，包括：一電解槽10、一二氧化氯供應槽30、一共振裝置5、一過濾單元6、一供水處理系統8、一冷卻劑供應單元70與一成品儲槽9。

請參考第2圖，本發明另揭示一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法，包括：

步驟A：將一以一鹽水經鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液，以一能發射遠紅外線之材質及一能發射微量核輻射的之礦石中至少之一者，進行至少一次共振處理，該共振處理包括除氯處理、除氯酸根處理、除亞氯酸根處理中至少一者，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，藉以產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%。

在一實施例中，於該步驟A中，該二氧化氯供應槽30是供容納一二氧化氯水溶液，該二氧化氯供應槽30在其外週緣具有一冷卻室40，而冷卻室內設有螺旋狀環繞通道44，該二氧化氯供應槽30中之二氧化氯水溶液是來自該電解槽10，該電解槽的外週緣也設有圍繞該電解槽之至少一個旋狀環繞通道，該至少一螺旋狀環繞通道用以提供分段式、彼此獨立環繞電解槽10作由下往上之螺旋狀環流式流動。

再，本發明是使用鹽電解法產生二氧化氯，鹽電解法是以電極催化的原理之方式生產二氧化氯，電解過程中主要採用食鹽水為電解溶 液，經過電解後會於陽極產生氯、二氧化氯、過氧化氫、臭氧等混合性氣體，於陰極得到鹼性廢液及氫氣，反應式條列如下：陽極：氧化食鹽合成氯化鈉(NaCl→NaClO→NaClO₂→NaClO₃)...(式1)

2NaCl+3H₂O→NaClO₂+NaClO+3H₂↑...(式2)

NaClO₂+NaClO→NaClO₃+NaCl...(式3)

H2O+2e^-→1/2O₂+2H⁺...(式4)

陰極：還原氯酸鈉合成二氧化氯2ClO3-+2e-+4H⁺→2ClO₂+2H₂O...(式5)

總反應：2ClO₃-+2H⁺→2ClO₂+1/2O₂+H₂O...(式6)。

當二氧化氯的電解作業中，藉著抽氣泵33將該電解槽10所產生之二氧化氯氣體經由二氧化氯輸出管13抽出至二氧化氯供應槽30進行氣液混合後，達到所設定的二氧化氯水溶液目標濃度與產量而完成製程，其中該二氧化氯水溶液中二氧化氯的純度是介於40%至60%之間，此乃工業等級的二氧化氯純度，換言之，其仍包含大量於鹽電解法之電解過程中所產生之大量副產物。

再，在一實施例中，於該步驟A中，該共振裝置5是與該二氧化氯供應槽連接，且該共振裝置5是具有以能發射遠紅外線且無輻射之一材質以及微量核輻射(安全範圍)的一礦石中至少一者。該能發射遠紅外線的材質是為一將石墨經3000℃鍛燒而製成的奈米碳管，該奈米碳管可產生10¹²-10¹⁴HZ/秒的遠紅外線，或，該能發射遠紅外線的材質是以稀土元素經1800℃提煉而成；而該礦石則包括一一氧化鋁陶瓷、一二氧化鈦陶瓷、一氧化鋯陶瓷與稀土元素中至少一者，請一併參考以下表1、表2與表3，以加馬 能譜分析法(純鍺偵檢器)偵測的結果，本發明之該等礦石所產生的輻射皆在安全的範圍內，而該奈米碳管則不含有輻射。在另一實施例中，該共振裝置5亦可僅包括能發射遠紅外線之該材質。或，在另一實施例中，該共振裝置5亦可僅包括微量核輻射的該礦石。藉此，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，將前述所提的二氧化氯於電解時所產生的副產物如：氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)、雙氧水(H₂O₂)以及氯去除而產生該經處理之二氧化氯水溶液，藉以一併使該經處理之二氧化氯水溶液中之副產物之分子簇或分子鏈斷鍵。此外，該共振裝置5是包括至少一螺旋狀管道，該至少一螺旋狀管道依據使用之地理位置(北半球或南半球)而設定為左旋或右旋者。在一實施例中，若該螺旋狀管道為單一個，則為一體成型；在另一實施例中，若該螺旋狀管道為複數個，則為散佈於該共振裝置5中。而該能發射遠紅外線之該材質以及能發射微量核輻射的該礦石則是包含於該至少一螺旋狀管道之外週緣或該至少一螺旋狀管道中。在另一實施例中，該礦石與該材質是可以顆粒狀的方式包含於該至少一螺旋狀管道之外週緣或該至少一螺旋狀管道中。

再，該步驟A之後更包括一步驟B：將該經處理之二氧化氯水溶液進行過濾處理，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。本發明之系統更包括該過濾單元6，該過濾單元6是與該至少一共振裝置5連接，該過濾單元6供將該經處理之二氧化氯水溶液進行物理性過濾、植物過濾、生物過濾與化學性過濾等處理中至少一者之過濾處理，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。之後，將該經過濾之二氧化氯水溶液輸送至該成品儲槽9進行儲存而準備出貨，本發明之所用之工業用鹽電解法，於該成品儲槽9之溫度控制亦於11度C以下，可免一面生產一面揮發延長製程之時間，浪費電解原料、電解製程、工時與電力。在另一實施例中，該過濾單元6與該成品儲槽9中至少一者之外週緣亦可設有螺旋狀環流通道而供將溫度控制於11℃以下。請參考表4，經過該共振處理裝置5一次處理後的二氧化氯水溶液，經硫代硫酸鈉滴定法、水中餘氯檢測法-分光光度計法測定後，其總餘氯為0.03ppm，遠低於現今國際法規上所規定的2%之標準。

於另一實施中，於該步驟A中，更包括將該二氧化氯以該材質與該礦石中至少一者進行複數次處理。請參考第3A圖與3B圖，本發明的共振裝置5是可為複數個而以並聯或串聯方式進行運作，例如：於第3A圖 中，將多台共振裝置51A、52A、53A並聯可以因應二氧化氯水溶液量大的情況，而可一次處理更大量的二氧化氯水溶液處理量；於第3B圖中，而將多台共振裝置51B、52B、53B串聯則是可以提升處理該二氧化氯之效能，以因應若該二氧化氯水溶液的微生物、雜質或污染物與電解副產物過多時的情況。此外，本發明之共振裝置因可包括能發射遠紅外線之該材質以及發射微量在安全範圍內之核輻射的該礦石中至少一者，意即，本發明之共振裝置可以該能發射遠紅外線材質、發射微量核輻射的該礦石以及該材質加上該礦石三者中至少一者之組合進行前述對該複數個共振裝置進行並聯或串聯的配置，藉此能因應由鹽電解法所產出各種二氧化氯純度相異以及污染物含量相異的二氧化氯水溶液。請進一步參考表5，經過該共振處理裝置5兩次共振處理後的二氧化氯水溶液其總餘氯為0.01ppm，除氯效果顯然更佳而二氧化氯的純度卻能有效維持。

為確保經該共振裝置5一次、兩次與三次處理後的該二氧化氯水溶液皆無輻射殘留，以加馬能譜分析法(純鍺偵檢器)偵測的結果是示於表6，由表6可知，經本發明之共振裝置5處理後之該二氧化氯水溶液皆無輻射殘留。

請參考第4圖，本發明之系統更包括一螺旋狀環流通道513，該螺旋狀環流通道513是配置在該共振裝置5的外周緣且該螺旋狀環流通道設有至少一冷卻劑流入口511與至少一冷卻劑流出口512。本發明之系統更包括用於提供一冷卻劑之該冷卻劑供應單元70，藉此，當來自該冷卻劑供應單元70的該一冷卻劑經由該冷卻劑流入口511分別流通該螺旋狀環流通道513時，得以使該共振裝置5能有效降溫，讓流經該共振裝置5之二氧化氯水溶液能有效保溫在11℃以下，讓該共振裝置5於運作的過程當中減少二氧化氯的散失，藉以進一步增進該共振裝置5之效能。而本發明之系統更包括一包含鉛保護殼514，該含鉛保護殼514供包覆該共振裝置5與該複數個螺旋狀環流通道513，而供隔絕來自該礦石(或該材質)的微量輻射。根據前述表1可知，雖然本發明所使用之該礦石本身的輻射劑量在安全範圍，但為了徹底杜絕當該共振裝置5的數量較多或機型、體積有變化時會有累積微量輻射的可能性，因而設置該含鉛保護殼514。

該供水處理系統8更設有一儲槽813，該儲槽813是設於一第一處理單元811與一第二處理單元812間，用於將經由該第一處理單元811所處理的純水先進行儲存，而該儲槽813是設有一第三處理單元8131，其中該第三處理單元8131為過濾裝置如一RO逆滲透純水處理裝置，藉以將儲存於其中的純水過濾而使純水淨化，之後，再由儲槽813經供水壓力泵85供應至該第二處理單元812進行第二次處理，使的對該純水的處理共分三階段進行。如果生產二氧化氯的需求量較少，可以不需設置該儲槽813；同樣的，也可依照生產二氧化氯需求量，可使用該第一處理單元811、該第二處理單元812、與該儲槽813中任一者、任兩者或該第一處理單元811、該第二處理 單元812與該儲槽813三者的組合。再，經本發明之該供水處理系統8處理的純水，其酸鹼值呈微鹼性與該二氧化氯水溶液之成品中和後會使該二氧化氯水溶液之成品酸鹼值偏中性，經檢驗能使其中的大腸桿菌減少與總生菌數降低至各國法規所規定的安全範圍內。

接下來說明本發明之整體運作，本發明是將該電解槽10、該二氧化氯供應槽30設定為一組電解工作機組，而多組的電解工作機組可搭配一組供水處理系統8、一組冷卻劑供應單元70、至少一組共振裝置5、與一組過濾單元6進行運作。首先，一供水源藉由供水壓力泵84將純水供應至該供水處理系統8進行處理而成為一經處理的純水而輸出至該二氧化氯供應槽30，至此，純水的前置作業即完成。

本發明之系統的作業開始時，首先，依照電解液的特性，設定第一方向筏41、第二方向筏42以及第三方向筏43的開啟順序後，使冷卻劑由冷卻劑供應單元70流經該第一螺旋狀環流通道24a、第二螺旋狀環流通道24b以及第三螺旋狀環流通道24c，得以使該電解槽內的電解液產生擾流，藉由該擾流驅動該電解液，而使得於該電解液於產生氣體的瞬間所產生的空隙被迅速補充，也使電解作業中所產生的高溫得以被降溫。而陸續產出之二氧化氯氣體將透過二氧化氯釋出口12往外沿著二氧化氯輸出管13被抽氣泵33抽送至二氧化氯供應槽30內，經氣液混合機構(圖未示)之處理，而與前述經處理的純水(呈微鹼性)混合產生二氧化氯水溶液(酸鹼值由2.2提升接近7)。此時，二氧化氯供應槽30所配置之可調式溫度感測器(未圖示)如果溫測高於預設值(8至11℃)則發訊電控設備(未圖示)以令冷卻劑供應泵73將冷卻劑泵送前往降溫，流入冷卻槽40之冷卻劑流經環狀通道 44進行螺旋狀環流式之全面性流動降溫，直至前述可調式溫度感測器之高溫訊息消除才停止。在電解槽10產氣及抽氣泵33抽氣作業過程中，如果電控單元設備再度接收可調式溫度感測器之溫昇訊息，將重複上述之動作，再度令冷卻劑供應泵73將冷卻劑泵送前往二氧化氯供應槽30冷卻降溫。而在此次電解作業開始的同時，供水處理系統8同時也重新進行將純水進行處理步驟，再次將該供水源所提供的純水進行處理而成為一經處理的純水而輸出至另一二氧化氯供應槽，藉以預備另一組電解工作機組使用。

接著，依照鹽電解法所產出的二氧化氯的純度與副產物之多寡而設定共振裝置之數量與排列(並聯或串聯)，而將該二氧化氯水溶液以該共振裝置5(或複數個共振裝置)進行至少一次處理，而使該二氧化氯水溶液吸收該奈米碳管之遠紅外線能量與該礦石之在安全範圍內之微量核輻射中之至少一者，而產生該經處理之二氧化氯水溶液(包含微量之電解副產物)。此時，該共振裝置5所配置之另一可調式溫度感測器(未圖示)如果溫測高於預設值(8至11℃)則發訊該電控設備以令冷卻劑供應泵73將冷卻劑泵送前往降溫，冷卻劑流經設於該共振裝置外週緣之環狀通道進行螺旋狀環流式之全面性流動降溫，直至前述可調式溫度感測器之高溫訊息消除才停止。在該共振裝置5進行共振處理的過程中，如果電控單元設備再度接收可調式溫度感測器之溫昇訊息，將重複前述動作，再度令冷卻劑供應泵73將冷卻劑泵送至圍繞該共振裝置5之該螺旋狀環繞通道513冷卻降溫。之後，將該經處理之二氧化氯水溶液進行過濾處理，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液，於此同時，供水處理系統8重新進行將純水進行處理步驟也即將完成。

採用本發明之電解作業，供水處理系統8先預處理第一台二氧化氯供應槽(未圖示)所需使用的純水，然後將經處理的純水供應至該第一台二氧化氯供應槽。開工時，以該第一台二氧化氯供應槽搭配第一台電解槽進行第一輪之階段性作業；當該第一台電解槽進行電解作業時，供水處理系統8先預處理第二台之二氧化氯供應槽所需使用的純水，然後將另一經處理純水供應至該第二台之二氧化氯供應槽，當該第二台之二氧化氯供應槽裝完經處理的純水時，第一輪之電解、共振與過濾作業也將告完成，如此即可進行下一輪(第二輪)之階段性作業，依此類推，整個作業過程將合理化的進行。

因此，本發明具有以下之優點：

1.藉由於本發明之共振裝置中設置不同之材質(如前所述能發射遠紅外線之一材質以及能發射微量核輻射的一礦石)的組合，而將以鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液行處理，配合該等共振裝置並聯與串聯的設置，而使該經處理之二氧化氯水溶液中的微生物、重金屬、化學物質不但減少；也讓二氧化氯本身的強氧化效果得以維持且最佳化；也使得二氧化氯本身之電解副產物(致癌物)也大幅降低，藉此，而將一般工業用純度的二氧化氯水溶液處理成食品級二氧化氯水溶液。

2.藉由設置螺旋狀環流通道所產生的循環式降溫，而使得於該共振裝置進行處理之二氧化氯水溶液不會在過程中因溫昇而氣化散失，藉以增進電解、共振與過濾的整體效能。

3.因應現今採用可以準確測量二氧化氯純度檢測方法的興起，本發明 之方法與系統能將以成本較低的鹽電解法所產生之較低純度且包含較高電解副產物之二氧化氯水溶液處理為食品級二氧化氯水溶液。換言之，經由本發明之方法與系統，能將生產成本較低之鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液處理為高價值之食品級二氧化氯水溶液，其酸鹼值由2.2提升至約5.8左右而偏中性，且具有增長整體機組壽命且對人體、食品無害等之多種無法預期的技術效果。

4.本發明之該礦石經輻射檢測證實對經共振之二氧化氯水溶液不會有輻射殘留的問題，亦不會對操作人員產生工安的傷害，使得本發明之經處理之二氧化氯水溶液及其生產機組更為安全。

Claims (10)

1. 一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的方法，包括：步驟A：以至少一共振裝置將一以一鹽水經鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液進行至少一次共振處理，其中該共振裝置包括一能發射遠紅外線之材質及一能發射微量核輻射的之礦石中至少之一者；使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，藉以產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%；其中該共振裝置是包括至少一螺旋狀管道；該能發射遠紅外線之材質以及該能發射微量核輻射的礦石是包含於該至少一螺旋狀管道之外週緣或該至少一螺旋狀管道中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其於該步驟A之後更包括一步驟B：將該經處理之二氧化氯水溶液進行過濾處理，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該含氯副產物是包括氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)與氯其中至少之一者。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中，於該步驟A中，該二氧化氯水溶液是以複數個共振裝置進行至少一次共振處理，其中該複數個共振裝置是以並聯或串聯加以設置。
5. 一種降低二氧化氯水溶液含氯副產物濃度的系統，包括：一二氧化氯供應槽，係供容納一將鹽水以鹽電解法所產生之二氧化氯水溶液；至少一共振裝置，其係與該二氧化氯供應槽連通，該至少一共振裝置是 具有一能發射遠紅外線之一材質以及微量核輻射的一礦石中至少一者，供接受該二氧化氯水溶液並將該二氧化氯水溶液進行共振處理，使該二氧化氯水溶液吸收遠紅外線能量與微量核輻射中之至少一者，以減少該二氧化氯水溶液之含氯副產物，而產生一經處理之二氧化氯水溶液，其含氯副產物濃度是低於5%，其中該複數個共振裝置之每一者是包括至少一螺旋狀管道；該能發射遠紅外線之材質以及該能發射微量核輻射的礦石是包含於該至少一螺旋狀管道之外週緣或該至少一螺旋狀管道中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其更包括一過濾單元，其供接收該經處理之二氧化氯水溶液而過濾處理該經處理之二氧化氯水溶液，藉以除去該礦石或該材質所產生之雜質，而產生一經過濾之二氧化氯水溶液。
7. 如申請專利範圍第5或6項所述之系統，其中該含氯副產物是包括氯酸根(ClO₃ ^-)、亞氯酸根(ClO₂ ^-)與氯中至少一者。
8. 如申請專利範圍第5或6項所述之系統，其具有複數個共振裝置，其中該複數個共振裝置是以並聯或串聯加以設置。
9. 如申請專利範圍第5或6項所述之系統，其更包括：一螺旋狀環流通道，該螺旋狀環流通道是配置在該共振裝置的外周緣且該螺旋狀環流通道設有至少一冷卻劑流入口；一冷卻劑供應單元，其是用於提供一冷卻劑而經該至少一冷卻劑流入口而流入該螺旋狀環流通道；藉此，當來自該冷卻劑供應單元的該冷卻劑經由該冷卻劑流入口流通該螺旋狀環流通道時，得以使該共振裝置有效降溫，以增進共振裝置之效能。
10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其更包括一含鉛保護殼，該含鉛保護殼供包覆該共振裝置與該複數個螺旋狀環流通道，而供隔絕來自該礦石與該材質的微量輻射。