电解消毒水控制系统设计文献综述

 2022-07-22 02:07

一、选题的目的及意义

由于经济全球化、科技的迅速发展,给我们的生活带来了很多的弊端。环境的污染,包括大气污染及水污染,使我们的环境质量越来越差,成为了病毒、细菌的温床,使传染病加速传播,比如SARS、禽流感等疾病,对人类和动物的生命安全构成了极大威胁。世界卫生组织通过调查显示,每一年约有2500万儿童死于饮用被污染的水引起的疾病,因水污染引发的霍乱、痢疾和疟疾等传染病的人数超过500万。

现行生产中常用的消毒方法分为化学方法和物理方法。化学消毒的原理是化学物质之间的反应,不仅会引入新的化学污染,而且化学消毒剂对各种病原微生物适用范围不广,各种化学消毒剂会造成不同程度的环境污染有些甚至可能引起中毒;物理消毒法是用物理因素杀灭或消除病源微生物,一般对人体无毒、无副作用和对环境的污染较少。如紫外线辐射的使用,高温高压杀菌消毒,但适用范围受到限制。

针对不同的杀菌领域、杀菌程度和成本的全面考虑,每个行业使用的消毒剂和杀菌方法各有不同。在食品行业,人们在不断探寻研究新的杀菌方式,以求最大限度地减少食品中营养成分的损失,尽量保持食品的原有风味。人们在餐饮和医疗器械消毒方面也在探索经济实惠且绿色环保的杀菌方法,保证杀菌经济方便。随着不可再生资源的逐渐减少,提倡绿色环保和节约成为时代的主题。

目前由于我国使用的大部分消毒剂为化学消毒剂,难挥发和降解的缺点给水系和土壤带来严重污染,且容易让消毒人员患上严重的职业病,专家呼吁推广绿色消毒技术。目前一种安全有效、环保的消毒产品电解消毒水正被广泛应用在医疗卫生、公共场所及食品安全等消毒领域。相对于传统的消毒剂,电解消毒水对各种病菌都有较强的杀灭作用,安全可靠、无残留,符合环保要求,是一种对人和环境无害的绿色消毒剂。当前电解消毒水主要应用在农业领域病菌害虫的防治、医疗器械及皮肤的消毒、食品加工行业如餐具和果蔬的消毒等方面。

随着电解消毒水的广泛使用,电解消毒水控制系统也伴随而生,一个好的电解消毒水控制系统可以精确的控制电解消毒水的各项指标,使制成的电解消毒水符合使用需求。因此电解消毒水控制系统的研究是很有必要的,能带来巨大的经济效益,拥有广阔的市场前景。

二、课题的研究现状

电解技术最初在十八世纪由英国化学家Humphry Davy 应用,他用一个叫做Voltaic pile的原始电池通过电解的方式发现了一系列的化学元素,其中包括钠和钾。几个星期后,William Nicholson 和 Anthony Carlisle用同样的原始电池进行了电解水的实验。到了1869年,Zenobe Gramme发明了直流发电机才真正让水电解技术成为一种在经济上可行的制氢方法。又过了20年,在1889年,Dmitry Lachinov完善了工业级通过电解技术来生成氢气跟氧气的方法,从此水电解工业逐渐壮大成熟起来。

通过电解加少量电解质的自来水时,氢气在阴极形成,氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动,溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠等带正电荷的离子,便在阴极形成碱性电解水,而带负电的离子在阳极生成,成为酸性电解水。这样从而形成具有特定功能和酸碱度的酸性水和碱性水。电解水符合好水的标准,电解水行业己经在欧、美、日、韩、台等多个地区得到极大发展,其中日本是电解水的起源地,并且电解水机的研究技术相对比较成熟,市场推广做的也比较好,几乎每个日本家庭都有一台电解水机。1931年,研究人员通过研究世界上高龄地区的水质,发现与其他地区的水相比他们的饮用水普遍符合好水的标准,根据这一现象,为了提高一般的饮用水的质量以提高人们的健康标准,日本制出第一台电解水机,标志着电解水行业的诞生。

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