正负脉冲放电降解生化战剂的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种正负脉冲放电降解生化战剂的设备，包括正负脉冲驱动电源，自激产生窄脉冲信号，将市电转换为直流电后对直流电进行斩波输出高压正脉冲和高压负脉冲；反应器，包括反应罐和内极芯，内极芯固定在反应罐内，反应罐设有污水入口管和净水出口管，污水入口管流入带有生化战剂的自来水，净水出口管连接净水池，内极芯内填充有内不锈钢丝网，内极芯的不锈钢丝网通过绝缘导线连接正负脉冲驱动电源，反应罐的外侧包裹有外不锈钢丝网，外不锈钢丝网通过导线接地；本发明专利技术通过正负脉冲驱动电源进行高压正负脉冲放电，实现了污水的快速净化处理，生化战剂降解效果好。生化战剂降解效果好。生化战剂降解效果好。

【技术实现步骤摘要】
正负脉冲放电降解生化战剂的设备


[0001]本专利技术涉及饮水消毒
，尤其涉及一种正负脉冲放电降解生化战剂的设备。

技术介绍

[0002]水是生命之源，也是国家安全命脉，生活饮用安全与人们的身体健康密切相关。为了保障饮用水安全，在输送至城市管网前，需要对饮用水进行消毒。市面上的净水器主要采用膜技术、陶瓷滤芯技术、活性炭技术等开展饮用水深度净化。“反渗透”虽能生产纯水，但耗水耗电严重，成本高，另一方面不耐腐蚀，且容易被细菌等微生物分解，导致寿命降低。活性炭吸附技术不能去除水中的致病微生物。
[0003]尤其是战争环境含有对人体有害的生物战剂与化学战剂更具危险性。生物战剂主要是细菌、病毒，例如炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒和出血热病毒等；化学战剂包括神经毒剂、糜烂毒剂、全身性毒剂、窒息性毒剂和失能性毒剂等化学战剂。
[0004]生化战剂的基本物理形态为气体、液体或固体状态，在使用时，通常会利用各种使用技术将其分散成蒸气、液滴、气溶胶态(气雾、毒烟、烟雾等)和微粉态，与空气混合或散布于物体表面，经呼吸道、皮肤.眼、口等途径引起人员中毒。
[0005]生物战剂DNA及细胞核容易破坏杀灭，然而化学战剂的分子键牢固，必须用羟基自由基(OH
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)的強氧化剂把它切断、降解成无毒无害的小分子结构化合物。如水、二氧化碳等物质。现有的净水方式包括物理和化学净化等方式，然而化学净化的方式净化速率慢，物质分离困难；化学净化的方式例如，一种在中国专利文献上公开的“用于中和战剂的活化蒸汽处理”，其公告号CN1791442，过氧化氢被汽化后以1∶1到1∶0.0001的比例与氨气混合。过氧化物和氨的蒸汽混合后传送到处理区，中和V型、H型、G型化学战剂和病原体、生物毒素、孢子、蛋白感染素、脂肪
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e等。对于G型化学战剂氨是主要的去活剂，过氧化物作为加速剂。对于V型、H型化学战剂和病原体、生物毒素、孢子、蛋白感染素，过氧化物作为主要的去活剂，氨在至少一部分过氧化物去活反应中作为加速剂。
[0006]该方案通过化学方式中和生化战剂，净化速率慢。难以对含有生化战剂的水源进行快速有效的消毒净化。
[0007]为预防细菌战所使用的化学战剂对水的污染，必须提高净水器对污水中的病毒和细菌的消杀能力。参考美国专利US7102052B2和国际专利申请WO2005/035067A2详细描述，使生物战剂和化学战剂两者污染的表面去污染的方法。其中成分说明使用与氨气或其它含氮化合物混合的过氧化氢蒸气来化学去污染的化学。该美国专利和该国际专利申请所述的技术的优点据称为，气体可从外源应用于围护结构(enclosure)或在该围护结构内产生，在去污染过程最后没有要去除的残余物或液体，并且由于这是其中仅有的副产物为氧和水蒸气的气态过程，对敏感设备没有损害。上述方法的缺点是，根据该国际申请所给的数据，化学战剂VX的去污染花费最多达24小时。这样长的时间段不合需要，尤其是如果大量的设备项目需要消毒更是如此。在面对重复或分布广泛的化学和生物攻击时，可能缩短此时间段
的任何技术均会提供优点。
[0008]参考申请号：201710925957.0，申请日：2017年10月05日，专利技术创造名称为：一种新型饮用水杀菌消毒用净水器。该申请公开的方案包括底座，第一净化罐和第二净化罐，第一净化罐的内腔底部固定安装有金属罐，金属罐的顶板和底板之间固定安装有紫外线灯管，金属罐的顶端开设有进水管，且进水管远离金属罐的一端贯穿第一净化罐并延伸至第一净化罐外部；第二净化罐的内部设置有隔板，隔板位于连接水管的下部，隔板上设置有气体喷头。第二净化罐的顶部固定安装有臭氧发生器，臭氧发生器的出气口通过第一连接管与气体喷头的进气口连通。第二净化罐背侧固定安装有臭氧回收器，臭氧回收器进气口连通有第二连接管，第二连接管远离臭氧回收器的一端贯穿第二净化罐的顶板并延伸至第二净化罐的内部。该装置可以实现饮用水在通过第一净化罐的金属罐时，金属罐内的紫外线灯管对饮用水进行第一次消毒，在第二净化罐内通过对饮用水内通入臭氧气体进行第二次消毒，使饮用水的消毒更加彻底，增加了饮用水的安全性。但是该装置未设置净化模块，未能有效去除饮用水中的细小颗粒物及部分有机物，以至于可能在后续的臭氧消毒过程中进一步生成消毒副产物。此外，采用臭氧，会影响水的口感，损害胃黏膜，增加自由基，对人体有害；采用紫外线杀菌器，需每周擦拭清洗石英套管，否则，细菌分泌物及细菌尸体在石英管上形成的粘膜层，会大大降低乃至消除紫外线的杀菌效果，因此在实际应用中，处理效果和处理效率都十分有限，并且使用成本较为高昂。

技术实现思路

[0009]本专利技术主要解决现有的技术中对水中的生化战剂的消杀效果差的问题；提供一种正负脉冲放电降解生化战剂的设备，通过化学降解、物理消毒的方式，强电场作用于水产生羟基自由基，使细菌和病毒灭活，将化学战剂氧化为无毒无害的无机物，有效缩短消毒时间，同时结构简单，工作效率高，生产成本低。
[0010]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种正负脉冲放电降解生化战剂的设备，包括正负脉冲驱动电源，自激产生窄脉冲信号，将市电转换为直流电后对直流电进行斩波输出高压正脉冲和高压负脉冲；反应器，包括反应罐和内极芯，所述内极芯固定在反应罐内，反应罐设有污水入口管和净水出口管，所述污水入口管流入带有生化战剂的自来水，所述净水出口管连接净水池，所述内极芯内填充有内不锈钢丝网，所述内极芯的不锈钢丝网通过绝缘导线连接正负脉冲驱动电源，所述反应罐的外侧包裹有外不锈钢丝网，所述外不锈钢丝网通过导线接地。内不锈钢丝网的网格为形状可变的菱形体，由不锈钢丝交错编织而成，编织后内不锈钢丝网圆柱状，所述外不锈钢丝网展开为的网格为形状可变的菱形体，由不锈钢丝交错编织而成，编织后外不锈钢丝网呈环柱状，内不锈钢丝网作为放电电极，外不锈钢丝网作为接地电极，组成放电极板，正负脉冲驱动电源输出正脉冲和负脉冲时，电极之间产生瞬间的高压电场，作用于电极之间的水，产生羟基自由基，破坏细菌的细胞壁使细菌脱水而亡，破坏病毒的核糖核酸进行杀灭病毒，对化学战剂进行氧化还原反应，使其变成无毒无害的的无机物。
[0011]作为优选，所述的正负脉冲驱动电源包括：整流电路，输入交流电，将交流电转换为直流电；互补多谐振荡器，自激产生窄脉冲信号，第一输出端输出第一调制信号，第二输出端输出第二调制信号，所述第一调制信号处于高电平时所述第二调制信号处于低电平且
所述第一调制信号处于低电平时所述第二调制信号处于高电平；第一输出电路，输入第一调制信号，对整流电路输出的直流电进行转换后输出正脉冲电流；第二输出电路，输入第二调制信号，对整流电路输出的直流电进行转换后输出负脉冲电流。
[0012]作为优选，所述的互补多谐振荡器包括直流电源、自激振荡电路和RS触发器，所述直流电源给自激振荡电路和RS触发器供电，所述自激振荡电路自激产生窄脉冲信号并传递给RS触发器的信号输入端，所述RS触发器的第一输出端与第一输出电路连接，所述RS触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.正负脉冲放电降解生化战剂的设备，其特征在于，包括：正负脉冲驱动电源，自激产生窄脉冲信号，将市电转换为直流电后对直流电进行斩波输出高压正脉冲和高压负脉冲；反应器，包括反应罐和内极芯，所述内极芯固定在反应罐内，反应罐设有污水入口管和净水出口管，所述污水入口管流入带有生化战剂的自来水，所述净水出口管连接净水池，所述内极芯内填充有内不锈钢丝网，所述内极芯的不锈钢丝网通过绝缘导线连接正负脉冲驱动电源，所述反应罐的外侧包裹有外不锈钢丝网，所述外不锈钢丝网通过导线接地。2.根据权利要求1所述的正负脉冲放电降解生化战剂的设备，其特征在于，所述正负脉冲驱动电源包括：整流电路，输入交流电，将交流电转换为直流电；互补多谐振荡器，自激产生窄脉冲信号，第一输出端输出第一调制信号，第二输出端输出第二调制信号，所述第一调制信号处于高电平时所述第二调制信号处于低电平且所述第一调制信号处于低电平时所述第二调制信号处于高电平；第一输出电路，输入第一调制信号，对整流电路输出的直流电进行转换后输出正脉冲电流；第二输出电路，输入第二调制信号，对整流电路输出的直流电进行转换后输出负脉冲电流。3.根据权利要求2所述的正负脉冲放电降解生化战剂的设备，其特征在于，所述互补多谐振荡器包括直流电源、自激振荡电路和RS触发器，所述直流电源给自激振荡电路和RS触发器供电，所述自激振荡电路自激产生窄脉冲信号并传递给RS触发器的信号输入端，所述RS触发器的第一输出端与第一输出电路连接，所述RS触发器的第二输出端与第二输出电路连接。4.根据权利要求3所述的正负脉冲放电降解生化战剂的设备，其特征在于，所述自激振荡电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一二极管和调节电阻，第二三极管的基极分别与第一电容的一端以及调节电阻的第一端连接，调节电阻的第二端分别和调节电阻的调节端以及第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端以及直流电源连接，第二电阻的另一端与第一三极管的发射极连接，第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，第一三极管的集电极与第三电阻的一端连接，第一电容的另一端分别与第一二极管的阴极以及RS触发器的信号输入端连接，第一二极管的阳极、第二三极管的发射极、第三电阻的另一端均接地，第一二极管用于缩短脉冲边沿恢复时间。5.根据权利要求2或3所述的正负脉冲放电降解生化战剂的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云正，汤敏，周瑾，薛智诚，何志鹏，
申请(专利权)人：上海人召健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：