[發(fā)明專利]一種非熱電弧等離子體制備活化水的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410477943.3
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104276620A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 杜長明
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術，特別是涉及一種非熱電弧等離子體制備活化水的方法。

背景技術

制備活化水的方法有電學、磁學、化學和聲學等方法，電磁法利用水流過電場和磁場來制備活化水，化學方法通常是利用電解液和極性化合物的添加，來制備活化水，聲學法主要是利用超聲波制備活化水。無論是電磁法還是聲學法，工藝都比較復雜。因此，因此，成本低、高效率地制備活化水，除改進現(xiàn)有的技術外，尚須開發(fā)新技術。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種非熱電弧等離子體制備活化水的方法。該方法特點是通過等離子體活化水，水在活化中會發(fā)生一系列等離子體化學變化及反應，活化后的水中含有過氧化氫、臭氧、氫氧自由基等活性粒子。

本發(fā)明為達到以上目的，是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的：

提供一種非熱電弧等離子體制備活化水的方法：1)將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(fā)等離子體化學反應；放電處理3～20min，即可產生活化水。

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(lián)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(jīng)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(fā)明產生活化水的原理：等離子體產生大量高能電子，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)等是強大的氧化劑，含有這些活性粒子的水既是活化水。

本發(fā)明可以根據(jù)實際要求生產等離子體活化水，操作簡單、成本低、小型、便攜，可隨用隨制，避免了運輸、儲存和保管的麻煩；含過氧化氫、臭氧、氫氧自由基、過氧氫自由基等活性粒子的等離子體活化水是一種高效的殺菌消毒劑，可用于公共場所、賓館酒店、食品加工廠等的工作臺、地板、器具等表面殺菌消毒。

附圖說明

附圖為本發(fā)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1000mL純凈水引入非熱電弧等離子體裝置，采用3000mL塑料反應器(7)，2個并聯(lián)的刀形不銹鋼電極(2)作為一個電極，長80mm，寬30mm，厚3mm，不銹鋼電極水平置于待處理水(4)上方，電極離水表面最小距離5mm。開啟高壓電源(1)，調節(jié)電壓到10000V，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(5)，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(fā)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3min，產生等離子體活化水。活化水中過氧化氫濃度為15～35mg/L，臭氧濃度為0.6～1.20mg/L。把等離子體活化水淋撒到涂有大腸桿菌的載片表面(細菌總數(shù)為n×10²，600個左右)，在10min內就能殺滅載片表面的全部細菌，而且活細菌的對數(shù)下降量在5min即可達到7.0以上。