| 【摘要】 | 為了考察電場殺菌技術應用中, 物理效應和化學效應對于殺菌效果的影響, 特設計了一系列試驗, 采用強度為 10 mA/cm2的電場對投配細菌后的自來水進行殺菌試驗, 根據試驗結果建立“ 殺菌率” 模型。通過試驗結果和模型計算, 認為電場作用下, 物理效應具有直接殺菌能力, 但是殺菌率較低, 僅有 70% 左右。電化學反應產生的化學物質具有殺菌能力, 并且隨著出水后靜置時間的增加, 殺菌率大大提高。試驗中, 當處理后出水的靜置時間達到 30 min 時, 殺菌率可達到 99.99%。 |
| 【部分正文預覽】 | 電場殺菌技術是近年來交叉學科研究的最新成果, 但是研究人員對于電場殺菌的作用機理還存在著諸多推斷[1- 3], 其中以下 3 種推斷最具有代表性:
① 電場作用下, 由電化學反應產生次氯酸對系統內微生物滅活。據文獻報道, 當水中氯離子的質量濃度在 100 mg/L以上, 能取得不錯的殺菌效果, 如果氯離子濃度更高, 則效果更佳。
② 電場作用下, 電能擊穿打破細胞膜, 使細胞質部分或全部流出, 通過明顯改變細菌生長環境造成細菌最終死亡, 或是通過細菌細胞和電極之間的電子傳遞, 造成細菌細胞呼吸系統失調導致細菌死亡。
③ 電場作用下, 除了生成次氯酸外, 水以及溶解在水中的氧氣在電化學作用下, 生成羥基自由基、氧負離子、臭氧和過氧化氫等殺菌物質。
可見, 以上 3 種關于電場殺菌機理的推斷中,第 ①、③ 項屬于化學效應, 直接對微生物產生滅活作用的是特定的化學物質, 因此可以推斷經過電場作用的水, 在一定時間內仍具有持續殺菌作用。第 ② 項屬于物理效應, 直接對微生物產生滅活作用的是經過電極表面時的電場效應, 而流經電極表面的水不具有持續殺菌作用。為了研究電場殺菌的機理, 設計一系列試驗, 主要考察了電場作用下物理效應與化學效應對殺菌效果的影響。 |
