随着工业的发展,水源受各种有机物的污染增加,供水系统传统的加氯消毒方法已被发现会形成对人体有害的物质. 于是,研究新的替代杀菌手段日益成为国内外研究的热点和重要发展方向. 现有的商品化的各种电消毒水处理器,多是在添加了氯化钠等电解质后,电解产生二氧化氯和次氯酸钠等杀菌剂 .新乡市未来水化学有限公司采用自己的核心技术——不溶性钛阳极材料,研制了新型电解杀菌器,可以在不影响水质的情况下达到杀菌灭藻的效果。
水处理杀菌目前普遍采用向水中加氯或氯化物的氧化消毒法。但发现加氯消毒会导致饮用水中产生“ 三致”(致癌、致畸、致突变)物质。近年开发的紫外线、臭氧、超声波、磁化、静电等处理方法,或因设备复杂、处理水流量小,或因处理费用高而没能获得普遍应用。电解法作为一种具有灭菌效果好,使用性强和无二次污染的杀菌水处理技术而受到欢迎。
电解杀菌可分为间接杀菌和直接杀菌两种:
一、间接杀菌:利用电解产生ClO-、HClO3、H2O2、O2-、·OH-等物质对微生物杀灭。现有商品化的消毒处理器,多是在添加了氯化钠等电解质后,产生二氧化氯和次氯酸钠等杀菌剂。
二、直接杀菌:直接杀菌是利用电解电极直接作用于微生物,使其死亡。
电解法杀菌消毒机理:
⑴电解含氯的水,产生ClO-和少量更高价的氯酸盐。电极上的反应如下,阳极:2Cl-2e → Cl2,Cl2 + H2O → HClO + H+ + Cl-,OH-离子扩散到阳极周围的液层中和次氯酸反应生成ClO-,并进一步反应生成氯酸:12ClO- + 6H2O-12e → 4HClO3 + 8HCl + 3O2,所产生的HClO和HClO3均是强氧化剂,对微生物有很强的杀灭效果。
⑵电解不含氯离子的水时,原水中不含Cl-时,同样有良好的杀菌效果,说明电解时产生了除HOCl 以外的其它氧化物质,经过分析在阳极一侧存在下列反应:
①、H2O → H+ + OH-
②、20H- - 2e →〔O〕+ H2O →H2O2
③、4OH- - 4e →2H2O + 02
④、〔O〕+ O2 → O3
因此有H2O2、O3、〔O〕等强氧化性消毒剂产生,从而使处理水电解后具有及强的杀菌效果。
⑶电解直接作用于细菌细胞体,破坏某个细菌器,致使细菌死亡。
氯杀菌作用的近代观点是主要通过HClO起作用,HClO分子到达细菌内部时,能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡,氧化的最终产物为CO2和H2O。因此即使在连续使用氯的情况下,也不会使细菌产生抗药性。
几种消毒方法比较:
消毒方式 |
效果 |
副作用 |
过量对人体危害 |
消毒持久性 |
方便程度 |
电解杀菌 |
好 |
无 |
无 |
有 |
自动 |
二氧化氯 |
好 |
无 |
很小 |
有 |
须定期加盐 |
氯 气 |
较好 |
较大、有操作危险 |
较大 |
有 |
须定期换气 |
臭 氧 |
好 |
很小 |
很大 |
无 |
自动 |
紫 外 线 |
较好 |
无 |
无 |
无 |
须定期换灯管 |
次氯酸钠 |
较好 |
小 |
小 |
无 |
自动 |
其他方法 |
较差 |
无 |
无 |
无 |
自动 |
产品优点:
电解杀菌器适用于医院废水排放、自来水杀菌、游泳池杀菌、淡水海水养殖杀菌、油田回注污水杀菌、循环冷却水杀菌、消防水池水杀菌处理、海洋轮船生物附着驱除等场合;处理水经3~30min电解杀菌,各种细菌杀灭率高达99.90%。随着电解时间的增加,杀菌率会进一步提高;电流强度增加,细菌的杀灭率升高。 |