水杀菌方法及该方法所用的处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种水杀菌方法，该方法不会伴随有作业危险、也不会产生有害气体，另外可以较低成本确实将水中的微生物杀死。将阳极２、阴极１和由马达驱动旋转的搅拌器５ａ浸入装于容器７中的水６中，该阳极２由镀铂钛板制成，该阴极１由其两个面附着有聚苯胺膜３的镀铂钛板制成。在阳极２和阴极１之间通电，借助搅拌器５ａ对水６进行搅拌。由此，聚苯胺膜３还原水６中的溶解氧而生成过氧化物，通过该过氧化物可将水６中的微生物杀死，促进氧的还原反应而暂时氧化的聚苯胺通过流过阴极的还原电流还原，并再生为可再还原水中的氧的聚苯胺。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水杀菌方法及该方法所用的水处理装置，特别涉及一种这样的水杀菌方法和该方法所用的装置，即该方法和装置无需从外部投入任何药剂等材料，另外不会有操作危险，并且可以较低的成本，确实将水中的微生物杀死。人们知道，用于杀死家庭或办公室的饮用水、工厂或建筑物的热交换器的冷却水、公共浴池中的热水和游泳池水等水，即所谓水中所含的有害微生物的方法，包括使水沸腾的方法，向水中投有氯、过氧化氢等杀菌剂的方法或电解杀菌法等。然而，上述已有的水杀菌方法具有下述问题。比如，在水沸腾方法中具有下述问题，即使水沸腾所必需消耗的能量很大，另外对水进行加热的热源管理很复杂。此外还常常发生下述情况，即因使水沸腾，使水特性有所改变，使水不再适合其本身的应用场合。另外向水中投入氯的方法虽然作为水管道中水杀菌方法而广泛使用，但仍具有下述问题，该问题为必须投入大量的氯，另外杀菌后水中残留有臭氧，此外残余氯会产生有机氯化物(比如三卤代甲烷)，从而具有损害人体健康，造成环境污染的危险性。向水中投加过氧化氢的方法则具有下述问题，即由于过氧化氢在水中易于分解，故必须投入较大量的过氧化氢，另外由于要在高浓度下进行激烈的氧化反应，过氧化氢在使用现场搬运时或投入时的提取过程中有危险性。电解杀菌法具有下述问题，即由于必须使用较大的电能，这样其成本较高，而如果削减用电量而降低电压，则杀死微生物的效果不好，此外，如果进行充分杀菌而提高电压，则水本身会因分解而产生有害气体。针对上述情况，本专利技术的目的在于提供一种水杀菌方法及该方法所用的水处理装置，该方法和装置不会有操作危险，也不会产生有害气体，另外可以以较低的成本，确实将水中的微生物杀死。为了实现上述目的，本专利技术的水杀菌方法包括以下步骤，在水中设置阳极和其表面与聚苯胺相接触的阴极，在该阳极和阴极之间间歇或连续通电，同时借助通过聚苯胺还原上述水中溶解氧而生成的过氧化物，将上述水中所含的微生物杀死。也就是说，本专利技术人是因为发现了下述现象而完成本专利技术的水杀菌方法的，该现象为如果使聚苯胺与水相接触，则聚苯胺会还原水中的溶解氧(O2)，而生成具有良好杀菌作用的过氧化物(O2-)，另外因还原氧而暂时氧化的聚苯胺通过流过水中的还原电流而得以电化学还原，从而再生为可再还原水中氧的聚苯胺。在上述本专利技术的水杀菌方法中，因与水中的溶解氧反应而暂时氧化的聚苯胺通过流过水中阴极的还原电流而得以电化学还原，从而再生为可再还原水中氧的聚苯胺，因此由聚苯胺生成过氧化物的过程是不会停止的，即使在水量较大的情况下，仍可确实杀死水中的微生物。此外，因为还原与水中的溶解氧反应而氧化的聚苯胺所需要的还原电流密度(绝对值)为0.01～100μA·cm-2，故耗电量较少，另外也不会发生使水本身分解而产生有害气体的不希望情况。还有，聚苯胺本身无毒性，在聚苯胺进行氧还原反应过程中不会产生有毒气体，也不会伴随有危险的情况，从而可进行安全的操作。在上述本专利技术的杀菌方法中，水最好通过搅拌器进行搅拌，采用上述优选的方案，可使进行杀菌处理的水全部与聚苯胺高效率地接触，从而使水中的溶解氧高效率地还原成过氧化物，另外由于过氧化物与水中微生物的接触频率有效地增加了，从而可高效率地将水中的微生物杀死。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好阴极为其上至少一个面覆设有聚苯胺膜的布状、网状或多孔板状阴极，而使水通过上述布状、网状或多孔板状阴极和聚苯胺膜流动，由于上述的优选特征，即使在进行杀菌处理的水量较大的情况下，水仍可全部与聚苯胺充分接触，水中的溶解氧高效率地还原成过氧化物，进而高效率地将水中的微生物杀死。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好使水反复通过布状、网状或多孔板状阴极和聚苯胺膜流动，由于上述优选的特征，水可全部与聚苯胺进行多次接触，水中的溶解氧可均匀地还原成过氧化物，进而基本上将水中的微生物杀死。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好在布状、网状或多孔板阴极的内外两面覆设聚苯胺膜，由于上述优选的特征，使水通过设于上述阴极内外两面上的聚苯胺膜，从而使进行杀菌处理的水全部高效率地与聚苯胺相接触，使水中的溶解氧在较短时间内还原成过氧化物，从而缩短了杀死微生物的处理时间。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好阴极为布状、网状或多孔板状阴极，块状多孔结构件按与上述布状、网状或多孔板状阴极的一个面相接触的方式设置，该多孔结构件由导电性材料制成，其表面附着有聚苯胺，水通过上述布状、网状或多孔板状阴极和多孔结构件流动，由于上述优选特征，即使在进行杀菌处理的水量较大的情况下，水仍可全部与聚苯胺充分接触，水中的溶解氧高效率地还原成过氧化物，从而高效率地将水中的微生物杀死。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好使水反复通过布状、网状或多孔板状阴极和块状多孔结构件流动，由于上述优选特征，水可全部与聚苯胺有效进行多次接触，使水中的溶解氧均匀地还原成过氧化物，从而基本上将水中的微生物杀死。在上述本专利技术的水杀菌方法中，最好板状阳极和其至少一个面上覆设有聚苯胺膜的板状阴极按下述方式相对设置，该方式为上述聚苯胺膜朝向上述阳极一侧，使水通过上述阴极和阳极之间的间隙流动，由于上述优选特征，水在通过上述相对设置的板状阴极和阳极之间的间隙时，会与阴极面上所覆设的聚苯胺膜进行较长时间的接触，水中的溶解氧高效率地还原成过氧化物，从而高效率地将水中的微生物杀死。本专利技术第一种水处理装置包括存放进行杀菌处理的水的水槽，至少部分浸入上述水中设置的阳极，其表面附着有聚苯胺膜且该聚苯胺膜浸入上述水中而设置的阴极，为上述阳极和阴极提供电流的电源。由于上述特征，可以合理稳定地进行本专利技术的水杀菌方法，该方法可将与上述水中的溶解氧反应而氧化的聚苯胺再生为可再还原溶解氧的聚苯胺，同时可将水中的微生物杀死。在上述本专利技术第一种水处理装置中，最好设有可对水进行搅拌的搅拌器，由于上述优选特征，进行杀菌处理的水高效率地与聚苯胺相接触，使水中的溶解氧高效率地还原成过氧化物，增加过氧化物与水中的微生物的接触频率，从而提高了水中微生物的杀死效率。本专利技术第二种水处理装置，包括电解槽装配件，该电解槽装配件是这样构成的，槽上形成有将水引入其内的第一开口，和将槽内的水向槽外排出的第二开口，其至少一个面覆设有聚苯胺膜的布状、网状或多孔板状阴极设于上述第一开口的一侧，布状、网状或多孔板状阳极设于上述第二开口的一侧，从上述第一开口引入槽内的水通过上述布状、网状或多孔板状阴极和聚苯胺膜，并通过上述布状、网状或多孔板状阳极，从上述第二开口向槽外排出，上述装置还包括向上述阳极和阴极提供电流的电源，存放进行杀菌处理的水的水槽，将水从上述水槽上吸且送入上述电解槽装配件的第一开口的泵。由于上述特征，可合理稳定地进行本专利技术的水杀菌方法，该方法通过使水通过至少一个面上覆设有聚苯胺的布状、网状或多孔板状阴极流动，从而将水中的微生物杀死。另外，由于电解槽为装配件，这样在电解槽中的电极材料或聚苯胺经一段时间的运行性能变差，电极或聚苯胺膜发生堵塞等情况下，很容易将该电解槽更换成新的电解槽，从而具有良好的维修性能。在上述本专利技术的第二种水处理装置中，最好设置排水管，该排水管用来将从上述电解槽装配件排出的水送入水槽内，由于上述优选特征，可合理稳定地进行本专利技术的水杀菌方法，该方法可使进行杀菌处理的水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水杀菌方法，该方法包括以下步骤，在水中设置阳极和其表面与聚苯胺相接触的阴极，在该阳极和阴极之间间歇或连续地通电，同时借助聚苯胺还原上述水中的溶解氧而生成的过氧化物将上述水中所含的微生物杀死。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森田健一，大茂，
申请(专利权)人：森田健一，芙蓉化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]