[實(shí)用新型]一種基于多孔電極內(nèi)過濾的消毒裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822158312.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN209428194U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡洪營;巫寅虎;劉海;倪欣業(yè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/467
• 分類號(hào): C02F1/467
• 代理公司: 北京東正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11312
• 代理人: 蔡仲德

本實(shí)用新型公開了一種基于多孔電極內(nèi)過濾的消毒裝置，所述消毒裝置包括反應(yīng)室和固定在反應(yīng)室內(nèi)的電極過濾膜；電極過濾膜與反應(yīng)室同軸設(shè)置，電極過濾膜包括依次層疊設(shè)置的陽極、電極隔層和陰極；陽極和陰極均由多孔導(dǎo)電材料制成，電極隔層由多孔絕緣材料制成；反應(yīng)室的兩端分別設(shè)置端蓋，兩端蓋上分別開設(shè)有與反應(yīng)室內(nèi)部相通的進(jìn)水口和出水口；反應(yīng)室的側(cè)壁開設(shè)有穿裝導(dǎo)線的導(dǎo)線插孔，電極過濾膜的陽極和陰極分別通過導(dǎo)線與反應(yīng)室外側(cè)電源的正極和負(fù)極連接。本實(shí)用新型不需要投加任何化學(xué)試劑，僅需極低的電壓、低停留時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)消毒，殺毒效率高，并且沒有消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電化學(xué)消毒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多孔電極內(nèi)過濾的消毒裝置。

背景技術(shù)

電化學(xué)消毒技術(shù)具有消毒效果好、無二次污染、自動(dòng)化程度高、處理對(duì)象廣泛等優(yōu)點(diǎn)，在再生水和飲用水消毒領(lǐng)域中具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。電化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上是一種固液界面的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，固液相接觸面積和電極電勢(shì)是決定反應(yīng)速度的主要因素。電化學(xué)消毒機(jī)理主要包括電場(chǎng)的直接作用和活性物質(zhì)的間接氧化作用，兩種作用分別取決于電機(jī)活性表面積和電極優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的電化學(xué)反應(yīng)器多采用陰陽電極相對(duì)布置且水流由兩者之間通過的構(gòu)型，該構(gòu)型中較小的反應(yīng)面積會(huì)限制其直接消毒作用，需要依靠較高電壓生成活性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)消毒作用，故其大規(guī)模應(yīng)用受到傳質(zhì)能力差，穩(wěn)定性弱、能耗高等制約。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于多孔電極內(nèi)過濾的消毒裝置。

本實(shí)用新型提供的基于多孔電極內(nèi)過濾的消毒裝置，包括反應(yīng)室和固定在反應(yīng)室內(nèi)的電極過濾膜；電極過濾膜與反應(yīng)室同軸設(shè)置，電極過濾膜包括依次層疊設(shè)置的陽極、電極隔層和陰極；陽極和陰極均由多孔導(dǎo)電材料制成，電極隔層由多孔絕緣材料制成；反應(yīng)室的兩端分別設(shè)置端蓋，兩端蓋上分別開設(shè)有與反應(yīng)室內(nèi)部相通的進(jìn)水口和出水口；反應(yīng)室的側(cè)壁開設(shè)有穿裝導(dǎo)線的導(dǎo)線插孔，電極過濾膜的陽極和陰極分別通過導(dǎo)線與反應(yīng)室外側(cè)電源的正極和負(fù)極連接。

在上述技術(shù)方案中，采用多孔導(dǎo)電材料作為內(nèi)過濾式電極，可以強(qiáng)化微生物與電極表面的接觸幾率和面積，繼而提高消毒體系的傳質(zhì)和直接氧化消毒能力，在低電壓下即可實(shí)現(xiàn)微生物的高效滅活。

優(yōu)選地，兩端蓋上下方向設(shè)置，進(jìn)水口和出水口分別開設(shè)在上端蓋和下端蓋，電極過濾膜中的陰極、電極隔層和陽極從上到下布置；或者，進(jìn)水口和出水口分別開設(shè)在下端蓋和上端蓋，電極過濾膜中的陰極、電極隔層和陽極從下到上布置。

在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型基于陽極氧化為主導(dǎo)的消毒機(jī)制，通過采用后置陽極的排列方式，陽極可以利用陰極產(chǎn)生的氫氧根離子，在堿性條件下實(shí)現(xiàn)微生物直接氧化滅活的目的，可有效降低能耗和提高電流的利用效率。

優(yōu)選地，每組電極過濾膜包括1層陽極和至少2層陰極，相鄰兩陰極由電極隔層隔開。

優(yōu)選地，電源的電壓為1-5V。

優(yōu)選地，電源的電壓為1-5V。

優(yōu)選地，電極過濾膜為平行設(shè)置的1-5組,并與電源并聯(lián)，相鄰兩組電極過濾膜由電極隔層隔開。

優(yōu)選地，電極過濾膜為圓形，直徑為1-10cm，陽極和陰極的厚度均為0.1-1cm，電極隔層的厚度為0.1-0.3mm。

本實(shí)用新型提供的消毒裝置具有以下有益效果：

(1)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；

(2)微生物殺滅效果較好，對(duì)水中常見的病原微生物有良好的滅活效果；

(3)不需要投加任何化學(xué)試劑，僅需極低的電壓即可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)消毒，殺毒效率高，并且沒有消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生。

附圖說明