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Grundlegende Anwendungen von Titananoden und Titanelektroden in der Desinfektionsbehandlung von Wasserressourcen
创建于05.21
Mit der Entwicklung der Industrie hat die Verschmutzung von Wasserquellen durch verschiedene organische Substanzen zugenommen. Es wurde festgestellt, dass die traditionelle Chlorierungsdesinfektionsmethode in Wasserversorgungssystemen Substanzen bilden kann, die für den menschlichen Körper schädlich sind. Daher ist die Forschung an neuen alternativen Sterilisationsmethoden zunehmend zu einem heißen Thema und einer wichtigen Entwicklungsrichtung im In- und Ausland geworden. Die meisten der bestehenden kommerziellen elektrischen Wasserdesinfektionsgeräte produzieren Desinfektionsmittel wie Chlordioxid und Natriumhypochlorit durch Elektrolyse, nachdem Elektrolyte wie Natriumchlorid hinzugefügt wurden. Die Xinxiang Future Water Chemistry Co., Ltd. hat einen neuen Typ von elektrolytischem Sterilisator entwickelt, der ihre selbst produzierten und entwickelten unlöslichen Titananoden, Titan-Elektroden und platinbeschichteten Titan-Elektrodenmaterialien verwendet, die die Wirkung der Sterilisation und Algenentfernung erzielen können, ohne die Wasserqualität zu beeinträchtigen.
Derzeit wird die Oxidationsdesinfektionsmethode, bei der Chlor oder Chloride ins Wasser hinzugefügt werden, häufig zur Wasseraufbereitung und Sterilisation eingesetzt. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Chlorierung desinfizieren kann, was zur Bildung von "drei - verursachenden" (krebserregenden, teratogenen, mutagenen) Substanzen im Trinkwasser führen kann. In den letzten Jahren wurden Behandlungsmethoden wie Ultraviolett, Ozon, Ultraschall, Magnetisierung und statische Elektrizität aufgrund komplexer Ausrüstung, geringer Wasseraufbereitungsmenge oder hoher Behandlungskosten nicht weit verbreitet angewendet. Als eine Wasseraufbereitungssterilisationstechnologie mit guter Sterilisationseffizienz, starker Benutzerfreundlichkeit und ohne sekundäre Verschmutzung ist die Elektrolysemethode beliebt.
Die elektrolytische Sterilisation kann in zwei Arten unterteilt werden: indirekte Sterilisation und direkte Sterilisation:
I. Indirekte Sterilisation: Verwenden Sie Substanzen wie ClO-, HClO3, H2O2, O2- und ·OH-, die durch Elektrolyse erzeugt werden, um Mikroorganismen abzutöten. Die meisten der bestehenden kommerziellen Desinfektionsprozessoren produzieren Desinfektionsmittel wie Chlordioxid und Natriumhypochlorit, nachdem Elektrolyte wie Natriumchlorid hinzugefügt wurden.
II. Direkte Sterilisation: Die direkte Sterilisation verwendet die elektrolytischen Elektroden, um direkt auf Mikroorganismen zu wirken und deren Tod zu verursachen.
Der Mechanismus der elektrolytischen Sterilisation und Desinfektion:
(1) Bei der Elektrolyse von Wasser, das Chlor enthält, werden ClO- und eine kleine Menge höherwertiger Chlorate produziert. Die Reaktionen an den Elektroden sind wie folgt. Anode: 2Cl - 2e → Cl2, Cl2 + H2O → HClO + H+ + Cl-. OH- Ionen diffundieren in die Flüssigkeitsschicht um die Anode und reagieren mit Hypochlorige Säure, um ClO- zu bilden, und reagieren weiter, um Chlorige Säure zu bilden: 12ClO- + 6H2O - 12e → 4HClO3 + 8HCl + 3O2. Sowohl HClO als auch HClO3, die produziert werden, sind starke Oxidationsmittel und haben eine starke abtötende Wirkung auf Mikroorganismen.
(2) Bei der Elektrolyse von Wasser ohne Chloridionen gibt es selbst dann, wenn kein Cl- im Rohwasser vorhanden ist, immer noch einen guten Sterilisationseffekt, was darauf hindeutet, dass während der Elektrolyse neben HOCl auch andere oxidierende Substanzen produziert werden. Durch Analyse treten an der Anodenseite folgende Reaktionen auf: ① H2O → H+ + OH-; ② 2OH- - 2e → [O] + H2O → H2O2; ③ 4OH- - 4e → 2H2O + O2; ④ [O] + O2 → O3. Daher werden starke oxidierende Desinfektionsmittel wie H2O2, O3 und [O] produziert, wodurch das behandelte Wasser nach der Elektrolyse einen starken Sterilisationseffekt hat.
(3) Die Elektrolyse wirkt direkt auf den bakteriellen Zellkörper, zerstört ein bestimmtes Organell der Bakterien und führt zum Absterben der Bakterien.
Die moderne Sicht auf die bakterizide Wirkung von Chlor ist, dass es hauptsächlich durch HClO wirkt. Wenn HClO-Moleküle das Innere von Bakterien erreichen, können sie das Enzymsystem der Bakterien oxidieren und zerstören, was zum Absterben der Bakterien führt. Die endgültigen Oxidationsprodukte sind CO2 und H2O. Daher werden Bakterien selbst bei kontinuierlicher Verwendung von Chlor keine Arzneimittelresistenz entwickeln.
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