[发明专利]一种能产生活性氧的微电解装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种能产生活性氧的微电解装置，用于在水中 产生活性氧物质进行有机物降解和杀灭菌藻。

背景技术

超声波技术是现今科学技术的发展前沿，但目前将超声波技术和其他技术组合并应用 于水处理领域的案例尚不多见。本发明中提供了一种将超声波技术与微电解技术结合进行 水质净化的装置，藉由两种技术的综合作用，除去水中有机物，杀灭微生物。

超声波通常对有机物存在两种降解机理：空化理论和自由基理论，通过上述机制，超 声波会在水中引起声空化反应和引发水中活性物质生成大量自由基，并能促进后续的微电 解单元产生更多活性氧物质，增强装置整体的杀菌净化作用。同时利用超声波对水中有机 物和悬浮物的机械剪切作用和絮凝作用，还能进一步提高超声波和微电解对有机物和菌藻 类物质的去除率。

根据研究表明，水中溶解气体对超声波降解有机物存在影响，影响主要包括两方面： 一是溶解气体对空化泡的性质和空化强度有重要影响；二是溶解气体产生的自由基也参与 降解反应过程。在水中有溶解气体的情况下，超声降解速率会增加，空气对降解速率影响 最显著。因此，本发明装置中包含有水射器。整个系统中，射流加压溶氧模块采用水-气射 流技术，依靠加压泵所提供的高速喷射水流在射流器的气室部分形成负压，从大气中直接 吸入供加压溶气水所必需的空气，增加水中氧气浓度。射流器兼具供气和溶气的作用。水 通过水射器后，水中的溶解性气体增加，从而能提高超声波对有机物的降解的作用，以增 强反应能力，加大对污染物的去除和菌藻类的灭活。当空化泡崩溃时产生的冲击波和射流， 使·OH和·H自由基及H₂O₂进入整个溶液中与有机物产生反应，使其降解。

微电解技术是近年来应用在水处理领域的热点技术。它的原理是利用经过特殊处理的 贵金属电极在直流电场的作用下，在容器中形成稳定的直流微电解电场，水在通过微电解 电场时，水分子和其他水中活性分子(如O₂)等被电场激活反应，生成各类活性物质 (如·OH、·H、H₂O₂、O₂^-等)。由于此类活性物质极不稳定，反应活性极高，因此能在 较高的氧化还原电位下与水中存在的多种有机物反应，使其碳链被截断，转化为无毒无害 的小分子或彻底降解为CO₂和H₂O，并能吸附到各种微生物表面或进入微生物内部，氧化 其生化循环中的反应物质，阻断生命过程，使其失活被杀灭。

发明内容

本发明的目的是为水处理提供一种低能耗、绿色无污染的新型净化装置，即能产生活 性氧的微电解装置。通过超声波技术和微电解技术的联用，最大程度发挥两者技术的优点， 增加活性氧物质的生成量，从而达到降解有机物，灭活菌藻的目的，改善处理水体的水质。

本发明装置是这样构成的：它的主要部分有加压泵，水射器，溶氧及超声波反应器， 超声波发生器，微电解反应器，微电解发生器，微电解控制器。其中，加压泵与水射器相 连，水射器与溶氧及超声波反应器底部的进水口相连；超声波发生器设置于溶氧及超声波 反应器的侧面，并相连接；溶氧及超声波反应器与微电解反应器由管道连接；微电解反应 器由金属外壳和金属外壳中轴线上的微电解电极组成，所述微电解电极的上端和所属金属 外壳分别与微电解发生器的正极和负极相连接；微电解控制器与微电解反应器相连接，微 电解反应器的下侧壁设有出水口。其结构简图1所示。

本发明中，超声波发射器产生的超声波频率为41～65kHZ，声能密度0.10-0.15W/cm³。 微电解发生器在微电解控制器的控制下输出4～10V直流电。