[发明专利]使用液流发电机来处理水的流体处理方法和系统

说明书

技术领域

本说明书大体上涉及流体处理。

背景技术

细菌和其他生物可以在各种流体中生长繁衍。在某些情况下，通过过滤或者使用化学品或紫外线的消毒来解决与此类污染物相关的风险。

发明内容

在某些实施方式中，提供了流体处理系统。所述流体处理系统可以包括电穿孔室，所述电穿孔室可以包含阳极和阴极，所述阳极和阴极配置成在所述电穿孔室内或跨越所述电穿孔室提供电势。所述系统还可以包括与所述电穿孔室流体连通的液流发电机。在某些实施方式中，所述液流发电机通过流体的运动产生电，并且所述液流发电机可以与所述阳极和所述阴极电连接，从而为所述电势提供电。在某些实施方式中，所述系统可以包括脉冲发生器，所述脉冲发生器可以与所述液流发电机、所述阳极和/或所述阴极电连接。

在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供至少10mV/cm的电场。在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供1kV/cm～100kV/cm的电场。在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成跨越所述电穿孔室提供至少10安培的电流。在某些实施方式中，所述脉冲发生器可以配置成按照使得在一部分流体流过所述电穿孔室时向该部分流体提供多个脉冲的频率和持续时间提供脉冲。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含管道。在某些实施方式中，所述管道包括圆筒(cylinder)。在某些实施方式中，将所述电穿孔室的内部可以由包含所述阳极的第一内表面和包含所述阴极的第二内表面界定。在某些实施方式中，所述阳极可以通过绝缘部与所述阴极隔开。在某些实施方式中，所述电穿孔室界定流体流过的流路的外表面。所述阳极或所述阴极可以置于所述流路内。在某些实施方式中，所述阳极可以是位于所述流路内的线材或金属板，并且所述阴极是所述电穿孔室的表面。在某些实施方式中，所述阴极可以是位于所述流路内的线材或金属板，并且其中所述阳极是所述电穿孔室的表面。在某些实施方式中，所述系统还包括电容器。在某些实施方式中，所述电容器可以是所述脉冲发生器的一部分。在某些实施方式中，所述系统还包括紫外光源，所述光源可以与所述液流发电机电连接。在某些实施方式中，所述系统还包括在所述电穿孔室内的流体。在某些实施方式中，所述系统还包括在所述液流发电机内的流体。在某些实施方式中，在所述电穿孔室内的所述流体与在所述液流发电机内的所述流体可以是同一批的流体。在某些实施方式中，所述电穿孔室含有灰水。在某些实施方式中，所述系统还包括与所述电穿孔室流体连通的沉降室。在某些实施方式中，所述阳极、所述阴极或者所述阳极和所述阴极可以包含钛、铝、铜或其任意组合。在某些实施方式中，所述系统还包括位于所述电穿孔室的上游的去离子树脂。在某些实施方式中，所述流体可以包含渗透剂、钙、高渗添加剂、杀菌添加剂、微生物生长抑制添加剂或其任意组合。在某些实施方式中，所述系统可以配置成在所述阴极和所述阳极之间传输交流电流。在某些实施方式中，所述系统可以配置成在所述阴极和所述阳极之间传输直流电流。在某些实施方式中，所所述电穿孔室还包含不导电外壳。在某些实施方式中，所述电穿孔室可以是水平的。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含近端和远端。所述电穿孔室的远端可以低于所述电穿孔室的近端。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含近端和远端，并且所述电穿孔室的远端可以高于所述电穿孔室的近端。

在某些实施方式中，提供了流体处理套件。所述套件可以包括：液流发电机；脉冲发生器；和与所述液流发电机电连通的阳极。可以通过所述脉冲发生器控制所述阳极中的电流。所述套件还可以包括与所述液流发电机电连通的阴极。可以通过所述脉冲发生器控制所述阴极中的电流。在某些实施方式中，所述液流发电机和脉冲发生器可以配置成在10安培时提供至少1kV的脉冲。

在某些实施方式中，提供了一种水的处理方法。所述方法可以包括使水流过发电机以产生电力。所述水可以含有细胞。所述方法还可以包括使用脉冲发生器以将电力转化成电脉冲，并以足够的电流和足够的电压将所述电脉冲施加至所述水，以裂解所述细胞，从而处理所述水。在某些实施方式中，产生所述电力的那部分水被施加所述电脉冲。在某些实施方式中，所述方法还包括施加第二电脉冲和第三电脉冲。在某些实施方式中，所述电脉冲的频率可以由所述流动水的流速决定。所述流速的增加可以产生更高频率的脉冲，并且所述流速的降低可以产生更低频率的脉冲。在某些实施方式中，对所述水施加在10安培时电压为至少1kV的至少两个电脉冲。