[發明專利]一種非熱電弧等離子體凈化養殖水的方法

無效

• 申請號: 201410477941.4
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104276628A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 杜長明
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水處理技術，特別是涉及一種非熱電弧等離子體凈化養殖水的方法。

背景技術

養殖水體中有害病原微生物引起的疾病易導致養殖物的大面積死亡，給養殖業造成極大的經濟損失，傳統的水體消毒方法有加氯消毒和紫外線消毒等，加氯消毒因其簡單性和經濟性，是液體消毒中應用最廣泛的的技術，但是氯對環境的影響逐漸成為一個突出的二次污染問題。紫外線消毒也存在燈管要定期更換，增加了投資和運營成本題。因此，低成本、高效地進行養殖水消毒滅菌，改善水質，防止水產養殖系統內的疾病蔓延，除改進現有的技術外，尚須發展新技術。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種非熱電弧等離子體凈化養殖水的方法。該方法特點是通過非熱電弧等離子體處理養殖水，水在等離子體處理中會發生一系列等離子體化學變化及反應，產生過氧化氫、臭氧、氫氧自由基等活性粒子，這些活性粒對細菌、病原體等微生物有很強的破壞作用，從而達到滅菌的作用。

本發明為達到以上目的，是通過以下的技術方案來實現的：

提供一種非熱電弧等離子體凈化養殖水的方法：1)將養殖水引入非熱電弧等離子體裝置；2)開啟高壓電源，在刀形不銹鋼電極和水液面之間產生擊穿電弧，打開氣源，氣流通過噴嘴驅動電弧沿著刀形電極滑動，形成非熱電弧等離子體，等離子體誘發等離子體化學反應；放電處理5～20min可有效將養殖水中有害微生物殺死，達到凈化養殖水的目的。

所述的非熱電弧等離子體裝置，包括高壓電源(1)、刀形不銹鋼電極(2)、噴嘴(5)、氣源(6)和塑料反應器(7)；1個或多個并聯的刀形不銹鋼電極(2)作為一個電極，與高壓電源(1)的一端連接，待處理養殖水(4)作為另一個電極，與高壓電源(1)的另一端連接；氣體從氣源(6)經過管路注入噴嘴直至反應器中，氣體為氧氣或空氣；不銹鋼電極水平置于待處理水上方，電極離水表面最小距離3～8mm；高壓電源供電電壓范圍10000～20000V。

本發明凈化養殖水的原理：非熱電弧等離子體形成產生大量高能電子，它們轟擊水中水分子生成許多活性粒子：

其中活性粒子OH(氫氧自由基)、H₂O₂(過氧化氫)和O₃(臭氧)、HO₂(過氧氫自由基)等是強大的殺菌氧化劑，這種氧化物質可有效的殺滅養殖水中的各種細菌，也能分解去除水中的有機污染物，使養殖水得到凈化，提高了養殖物的免疫力和抗病力。

本發明可以根據實際要求凈化養殖水，操作簡單、成本低、便攜，避免了儲存、運輸和保管，可定期對養殖水進行殺菌消毒。

附圖說明

附圖為本發明方法的裝置示意圖。

圖中：1高壓電源，2刀形不銹鋼電極，3非熱電弧等離子體，4待處理養殖水，5噴嘴，6氣源，7塑料反應器。

具體實施方式

實施例

如附圖所示，將5L純凈水引入非熱電弧等離子體裝置，采用8L塑料反應器(7)，10個并聯的刀形不銹鋼電極(2)作為一個電極，每個刀形不銹鋼電極長80mm，寬30mm，厚3mm，不銹鋼電極水平置于待處理養殖水(4)上方，電極離水表面最小距離6.5mm。開啟高壓電源(1)，調節電壓到15000V，在刀形不銹鋼電極和水液面之間產生擊穿電弧，打開空氣源(6)，空氣流通過噴嘴(5)驅動電弧沿著刀形電極滑動，形成非熱電弧等離子體(3)，等離子體誘發等離子體化學反應，在水中生成氧化氫、臭氧、氫氧自由基、氧自由基等活性粒子；放電處理10min后，養殖水中的懸浮物由22.5mg/L下降到10mg/L，總氮由2.64mg/L下降到0.68mg/L，COD由56mg/L下降到8mg/L，BOD由41mg/L下降到5mg/L，DO由7.5mg/L提升到8.0mg/L，總大腸菌群由34MPN/100mL下降到5MPN/100mL。養殖水經過等離子體凈化后，各項指標發生了顯著改善，提升了養殖物的存活率。