[发明专利]用于借助水分子水解产生羟基离子的水消毒方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及水净化方法，所述方法特别依赖于对受污染水中所存在的污染物（病毒、细菌、藻类、有机物质，等等）的基于水解的氧化。 

背景技术

当前，在水净化过程中，通过氧化来摧毁上述污染物越来越得到接受，因为对用氯、雀麦草、过氧化氢等进行的常规净化处理越来越抵制。对于“军团菌”以及其它细菌也是这种情况。污染水平和控制那些水平的对应程序两者都要遵守欧盟的法规和西班牙国内每个自治区的法律。世界范围内的趋势是要寻找当前净化化学系统和/或产品的替代品；因此，旨在寻找尽可能环保的方法。这意味着要限制或取代那些可能对环境有害的化学产品。 

因为水导电性迥然不同，所以常规技术在其自身的适当发展和对于多种多样的水的实施方面表现出一些限制。即使可以获得关于发现新的水解替代品的研究和努力的信息，但本发明尚未发现已揭示的技术或其对应过程与本发明一致来解决所述技术限制，本发明已识别并解决了所述技术限制。 

根据本发明的水净化方法依赖于通过水分子的水解以产生羟基离子，羟基离子是一种具有强氧化性的物质，从而“氧化”存在于受污染水体中的污染物和/或有机物质，而不管所处理的给定水的具体水导电性如何。 

已知的是，对水中污染物的化学“氧化”涉及利用化学产品（氯、雀麦草，等等）的当前实施的常规化学过程，或例如盐电解或臭氧产生器系统等电子过程。 

电子氧化系统的缺点和难点之一源自以下事实：通过水分子水解产生羟基离子以氧化污染物与水导电性成正比，且此导电性确定了羟基离子的有效性和数量两者。这就限制了所述过程的功效。 

水导电性依据其来源而迥然不同。从固体完全溶解的河水的导电性（50-80ppm）到脱盐水的导电性（8,000ppm），测量表明差异极大的数字。因此，其中将连续电压功率施加到水中的电极（根据任何电解的基本技术）的水分子水解在电极中产生电流，所述电流与受污染水的导电性成正比。这意味着，对低导电性水的水解过程不是非常有效，因为所产生的电流将不足以获得适当地氧化水污染物（病毒、细菌、藻类，等等）所必 需的羟基离子水平。同样，高导电性水的水解遭受到羟基离子产生源方面的问题。在此特定情况下，问题出在将连续电压供应到电极中的电子控制单元，因为水的高导电性可能会因为过大的电流消耗而损坏控制单元的电子系统。 

发明内容

为了减少对水分子水解的所述技术限制，本发明提供一种借助电子控制单元来自动调节电极中的电压的新过程，所述电子控制单元连续地测量水的导电性且精确地产生所需电压以刚好获得恰当量的电流。为此目的，本发明包括经编程的控制单元，所述经编程的控制单元确定所产生的羟基离子的正确数量。以此方式，保证了与所产生的羟基离子的数量有关的功效，因为水导电性将不会不利地影响用于氧化存在于水中的污染物的羟基离子的产生，进而使氧化最大化，而不管导电性如何。与先前技术相比，本发明以此技术优势而有益于水净化过程，且因此用电子系统使对水分子水解的当前限制最小化。 

水分子的水解是一种化学过程，其中水分子通过电力而裂开为不同片段。主要水解反应给出为： 

水分子分解需要为1.8V的标准氧化还原电位（E⁰）。在纯水的情况下，分解相当弱，因此，有必要达到所溶解固体和导电分子（分别对应于定期水测试的TDS和导电性参数）两者的某一水平以实现高效的水消毒。 

以此方式，本发明产生最强氧化物质用来净化水，从而避免使用化学产品。在通过水分子水解产生羟基离子的特定情况下，氧化还原电位为2.05V，且其效果仅次于氟，然而，氟由于其高毒性而不可用做化学消毒剂。 

本发明的前述及其它目标、特征、方面和优势将从结合附图进行的本发明的以下详细描述而变得更加明显。 

附图说明

图1展示水分子水解的主反应，其中水分子由于通过一对电极（6）向其注入电力而裂开为不同基团。 

图2展示水分子是高度稳定的化学物质，其既不容易裂开也不容易电离。H₂O分子由两个氢原子和一个氧原子构成。 

图3展示在标准压力和温度下，元素氢为具有分子式H₂的气体。两个氢原子共享两个电子。 

图4展示在标准压力和温度下，元素氧为具有分子式O₂的气体，其具有8个质子、8个中子和8个电子。每一氧原子与另一原子共享4个电子。