電解法用于消毒的原理、技術特點與應用分析

屠霞 李桂明

摘要：電解法主要利用氧化還原反應，在消毒工作中利用電解法，主要是利用電產次氯酸鈉消毒劑和電化學消毒，本文分析了電解法用于消毒的工作原理和技術特點，拓展電解法消毒使用范圍。

關鍵詞：電解法;消毒原理;技術特點;應用措施

【中圖分類號】R187 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1673-9026（2020）09-074-01

2019年末暴發了新型冠狀病毒，危害到社會公共安全和個人健康，研究人員在患者糞便樣本中提取出活性新型冠狀病毒，因此衛生部門需要消毒處理公共場所和公共設施，避免進一步傳播病毒，保護人們的身體健康，優化水環境。在實際工作中可以利用電解法，這種方法具有安全性和可靠性，通過本文的研究，進一步了解電解法消毒工作的原理和特征，為電解法消毒技術拓展起到基礎作用。

一、概述電解法制備次氯酸鈉消毒劑

（一）效率酸鈉消毒劑電解制備原理

次氯酸鈉屬于含氯消毒劑，有利于殺滅病菌和病毒。次氯酸鈉經過水解工作會產生次氯酸和氯離子，因此發揮滅菌消毒的作用。次氯酸鈉可以破壞細胞壁和病毒外殼，因此進入到生物體，并且和病毒體核算和蛋白質發生氧化反應，因此殺死病原微生物。氯離子可以改變病原體的滲透壓，破壞病毒活性，導致病毒因此死亡，因此利用含氯消毒劑可以有效殺滅新型冠狀病毒。[1]

獲取次氯酸鈉的過程中，可以直接向氯堿廠購買次氯酸鈉商品，也可以利用發生器現場電解制備次氯酸鈉。商品型次氯酸鈉很容易被分解，因此無法長期存儲，同時需要頻繁運行，將會降低商品質量。利用現場電解法制備次氯酸鈉，可以保障原料安全性，同時具有較高程度的自控性，對比商品型次氯酸鈉，現場制備的次氯酸鈉具有較高的消毒效果，同時利用這種方法可以避免運輸和存儲過程中的安全隱患。

（二）次氯酸鈉電解制備過程中的安全防護措施

在次氯酸鈉制備之前，相關部門需要加強培訓操作人員，保障生產操作的安全性。在實際工作中，可以向大氣中排放電解產生的氫氣，避免發生爆炸問題，利用風機可以有效稀釋氫氣濃度，同時保持設備間的通風。次氯酸鈉制備工作中，電解槽屬于主要設備，工作人員需要定期清洗和維護電解槽，避免電極發生結垢問題，否則會降低電解槽的產能。在清洗電解槽的過程中，要避免損壞鈦陽極的涂層，在排放酸性廢水之前，需要通過加堿落實中和處理。

現場制備次氯酸鈉消毒液，工作人員需要在陰涼干燥部位存儲消毒液，要注意遠離火源和易燃物。制成消毒液之后，需要控制存儲時間在24小時以內，在使用消毒液之前，工作人員需要測量有效氯的含量。制成的消毒液要呈現出透明狀，不能存在雜質和沉淀，控制原液pH在8～10范圍內。

（三）技術特點和應用現狀

在自來水廠和污水處理廠等部門消毒工作中都可以利用電解法次氯酸鈉發生器。次氯酸鈉具有較強的消毒效果，同時不會產生副產物。利用電解法制備次氯酸鈉具有較多優勢，成品氧化鈉是發生器的原料，同時可以保障采購質量和是運輸安全性。結合各單位的運營成本，現場制備次氯酸鈉具有較高的投資量和耗電量，因此當前各大水廠消毒工作中主要是利用次氯酸鈉溶液。電解法次氯酸鈉工作方式具有較大的投資，但是藥劑單價比較低，因此綜合成本比較低，并且可以盡快收回投資。[2]

在醫院和酒店以等公共設施環境消毒工作中也可以利用次氯酸鈉發生器，可以保障消毒防疫效果。當前我國生產了高端大型的發生器，可以用于制備次氯酸鈉。在發展初期，發生系統陽極具有較差的防腐性，同時需要大量耗費可控硅電源，同時無法實行自動化控制，利用高端大型發生器可以解決上述問題。今后發展氯酸鈉發生器，需要研制出具備良好的耐久性和電力效率較高的次氯酸鈉發生器，其未來趨勢為智能化和集成化，有效降低產率耗能。

二、概述電化學消毒水

（一）電化學消毒原理

電化學消毒水主要是利用通電裝置消滅微生物，可以保障整體消毒效果。在電化學消毒過程中，可以利用電場直接破壞方式，也可以利用電極表面吸附作用，同時可以利用電催化析氯。利用電場直接破壞和電極表面吸附方式，電場可以破壞細胞膜，最終分解、膨脹破裂，細菌因此死亡。在電機表面吸附細菌，可以直接傳遞電子，氧化細胞內部的CoA，破壞細胞呼吸系統，最終死亡。利用電場驅動作用，細菌代謝功能因此受到影響，也可以發揮出殺菌作用。利用電催化析氯，在陽極表面氧化氯離子為氯氣，氧氣和水反應形成次氯酸，因此發揮消毒作用。通過電產氧化活性物，在電化學體系當中，水分子和溶解氧會產生反應，生成各種活性氧化物，快速氧化微生物最終死亡。

（二）電化學消毒的影響因素

在電化學消毒工作中，很多因素都會影響到電化學消毒效果。選擇電極的過程中，需要考慮電極材料的電勢窗和析氯性能等。提高氯離子濃度，水中活性氯含量因此增加。提高電流密度之后，可以提高電化學反應效率，快加生成活性物種，殺菌效率因此顯著提高。但是氯離子濃度過高，將會產生水解副反應，電流效率因此受到影響。

（三）電化學消毒技術的特點和應用

利用電化學消毒技術可以有效殺死有害微生物，具有較高的反應效率，同時其消毒能力具有可持續性，在電化學消毒過程中無需利用藥劑，具有較高的自控性。電化學消毒可以結合其他電化學處理過程，通過一體化設計，有效去除水中的污染物。[3]

電化學消毒技術具有安全性和高效性，同時不會產生污染，在飲用水供應和生態設施中水回用等場景中可以推廣利用電化學消毒技術。但是這項技術還存在不完善部位，例如電化學消毒技術的工作機理和工作條件還不夠明確，此外設備陽極選擇貴金屬，提高了整體投資成本。在實際運行過程中，存在陰極結垢和電解水副反應等，因此降低電流效率。在今后發展過程中，技術人員需要優化材料，加大力度研究電化學反應控制理論和技術。

結束語：

當前在較多的領域都開始利用電解法制備次氯酸鈉技術，這項技術具有較高的安全性，可以保障消毒效果，因此我國需要加強研究電解法，實現集成化和智能化發展，進一步拓展發展前景。

參考文獻：

[1]馬玉瑩，李帆，張利娟，譚凱璇，張穎，劉育含，李修珍，楊芳.次氯酸鈉與其他根管沖洗液聯合應用的研究進展[J].臨床口腔醫學雜志，2020，36（10）：636-638.

[2]修軍軍.次氯酸鈉消毒在供水管網中途加氯的應用[J].低碳世界，2019，9（08）：43-44.

作者單位：

1.山東省聊城經濟技術開發區蔣官屯街道社區衛生服務中心

2.山東省聊城經濟技術開發區東城街道衛生服務中心