[发明专利]流体的电化学离子交换处理

权利要求书

1.一种流体处理装置，包括：

(a)电化学单元，其包含：

(i)多个流体孔口，用于接纳输入流体及释放输出流体， 该输入流体包含第一水平的活性微生物；

(ii)第一电极及第二电极；以及

(iii)位于第一电极与第二电极间的多张水解离子交换膜， 这些水解离子交换膜被螺旋状包裹和卷绕在一起而形成平行流配置， 用于处理该输入流体而形成输出流体，每张水解离子交换膜包括：具 有重复三度空间形状的结构化特征，以及共同接合于膜接口的阳离子 交换层和阴离子交换层；

(b)控制器，其包括：

电源，用于施加电流至该第一电极及第二电极；以及

控制模块；

所述控制器用于：

(i)接收来自所述电源的电流检测信号，以检测流经所述 第一电极及第二电极的电流；以及

(ii)向电源发送控制信号，以便施加跨第一电极及第二电 极的电压，以保持电流使电流密度高至足以去活化流体中的微生物， 让输出流体包含第二水平的活性微生物，低于输入流体中的第一水平 的活性微生物。

2.根据权利要求1的装置，其中该控制器用于向电源发送控制信 号，以便施加具有0.01毫安/平方厘米至20毫安/平方厘米的电流密度 的电流至该第一电极及第二电极。

3.根据权利要求1的装置，其中该第一水平及第二水平包含每100 毫升流体中的集落生成单位，以及其中该第二水平包含的每100毫升 输出流体中的集落生成单位少于第一水平所包含的每100毫升输入流 体中的集落生成单位。

4.根据权利要求3的装置，其中该电流密度高至足以实质上防止 每100毫升输出流体中的集落生成单位的增加；该输入流体包含微生 物的第一水平包含至少500Cfu/mL的异养型细菌平板计数值；以及该 控制器用于向电源发送控制信号，以便将电流密度设定为高至足以提 供异养型细菌平板计数值少于450Cfu/mL的输出流体。

5.根据权利要求1的装置，其中该控制器用于向电源发送控制信 号，以便设定电流密度为高至足以提供输出流体具有对数下降值至少 为2的细菌平板计数值。

6.一种流体处理装置，包括：

(a)电化学单元，其包含：

(i)多个流体孔口，用于接纳输入流体及释放输出流体， 该输入流体包含第一异养型细菌平板计数值，以及该输出流体包含第 二异养型细菌平板计数值；

(ii)第一电极及第二电极；以及

(iii)位于第一电极与第二电极间的多张水解离子交换膜， 这些水解离子交换膜被螺旋状包裹和卷绕在一起而形成平行流配置， 用于处理该输入流体而形成输出流体，每张离子交换膜包括：共同接 合于膜接口的阴离子交换表面和阳离子交换表面，以及具有重复三度 空间形状的结构化特征；

(b)控制器，其包括：

电源，用于施加电流至该第一电极及第二电极；以及

控制模块，其包含电子电路和程序代码来接收、评估与发 送信号；

所述控制器用于：

向该电源发送控制信号，以便供给电流至该第一电极及第 二电极，来获得至少0.05伏/膜的电位降，该电位降高至足以实质上防 止输出流体中的异养型细菌的平板计数值的增高，因此在该输出流体 中的异养型细菌的第二平板计数值低于在该入出流体中的异养型细菌 的第一平板计数值。