专利名称：净化、软化、活化、极化水的制备方法及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种净化、软化、活化和极化水的制备方法用其用途，属于水处理领域。
众所周知，水是生命之源，是构成人体的主要组成成份，是新陈代谢的媒介，又是人体一切营养物和排泄物的溶剂和载体，它和人体的生命息息相关。由于目前工业化城市中生活饮用水源受到严重污染，水中各种重金属离子、亚硝酸盐、有机物酚、氯仿……等能引起各种癌症，长期饮用硬水可以引起各种结石症，水中的病毒，细菌更能直接引起传染病，其次被污染的水，水的分子都结成长链，使水丧失活性，影响了人体中的正常新陈代谢。因此受污染的生活饮用水构成了对人类健康的重大威胁。自来水厂采用的处理方法，不能有效地除去各种有害物质，目前家用净水器采用活性炭吸附，可以改善水质，但由于活性炭的吸附性能与使用寿命成反比，因此不能根本解决水的净化，更无法解决水的软化和极化。工业用纯水的水处理技术中，采用蒸馏、电渗析、离子交换、膜分离等技术，由于制备成本过高，无法推广应用于生活饮用水的处理。
本发明的目的在于提供一种特殊的利用电渗析原理与膜分离相结合的水处理方法，它的设备简单，处理成本低廉，然而却能得到高度净化、软化、极化和灭菌的理想饮用水。因它能促进人体新陈代谢的活力，故命名为“生命活力水”。
用本发明制备得到的水一半为PH值小于6的酸性水，另一半为PH值大于8的碱性水。PH值的大小与水的净化、软化、活化和极化程度可以由参数工作电压和处理时间来控制。将酸性和碱性水按比例混合即可得到中性的生活饮用水。
表1-表3为上海杨浦区卫生防疫站对本发明所制备的某次水样进行分析测试的结果。
表1生命活力水的感官性状和一般化学指标
表2生命活力的毒理学指标和细菌指标
表3生命活力水抑菌试验结果
从表1可见不论是酸性还是碱性的“生命活力水”全部都符合生活饮用水的标准。特别值得指出的是它的总硬度比标准低一个数量级。而人体必须的铁、钙、锰、镁、锌等则仍保持适量，而从表2则可见全部对人体有害的重金属子已全部清除，其余毒理指标也远低于标准，细菌数也比标准低得多。从表3可见酸性“生命活力水”有很强的抑菌作用，其含菌数比灭菌蒸馏水要低得多，碱性水则与灭菌蒸馏水相当。因此用本发明制备的“生命活力水”可以不需煮沸而直接饮用。
图1为本发明间隙式水处理制备方法的工作原理图;
图2为本发明连续式水处理制备方法工作原理图。
图1中1为水处理室;3为膜板;2为阳极;4为阴极;5为整流电源。水处理室由电绝缘、耐腐蚀不会造成水污染的材料制造;膜板3由微孔的陶瓷、玻璃或塑料制造;膜板3将水处理室1分隔为两半，一边置放阳极2，称阳极室，另一半置放阴极4，称阴极室;阳极和阴极由石墨或炭精制成;整流电源5给阳极2和阴极4供给直流电源。
本发明用图1设备进行水处理时，其净化、软化、活化和极化的原理如下在水处理室1的两边阳极室和阴极室中注入需处理的水，接通电源5加上电压后，水就电离成为导电解质。一部分水分子发生了下列反应
在阳极室中(OH)-在阳极处失去电子，反应如下
在阴极室中H+从阴极处获得电子，反应如下
从(2)知道在阳极室中由于(OH)-的减少，H+就相增加，水成为酸性。从(3)知道在阴极室中由于H+的减少，(OH)-相对增加，水成为碱性。膜板3上的大量微孔使被处理水中的各种正负离子在电场力的驱动下可能通过微孔向异极迁移，使负离子迁移到阳极室，而正离子则迁移阴极室，膜板3起到了双向选择的膜分离作用。水中各种杂质中的金属都分解成金属正离子迁移到阴极室，遇到(OH)-后就结合成金属的氢氧离子不断析出而逐渐净化。其中钙、镁离子的清除使水得到软化。有害的重金属离子因价数高更容易析出。各种CI-、F-(CN)-、(SO4)--、(CO3)--等负离子都迁移到阳极室，如CI-，F-等单原子离子则在电极处失去电子而成气体逸出，多原子负离子则离解并失去电子而成为气体逸出。细菌病毒等微生物均由蛋白质构成，在酸性环境中这些离解的蛋白质分子是带正离子的，故向阴极室迁移，而当进入阴极室的碱性环境后又变性而带负离子，它们遇到正离子后就结合而产性凝聚析出，在自来水中的残留胶体微粒，这种微粒可以是粘土粒子，溶质分子的集合体，也可以是高分子化合物，它们都带正电荷，产生电泳现象而迁移到阴极室，遇到极性分子后产生电混凝作用，在阴极室中各种析出物最终成为大量的悬浮的絮状物，可以通过过滤把它们除去。而在阳极室中除了在电极表面有各种气体逸出外，得到的是高度纯净富含氢离子的酸性水，在阴极室通过过滤得到的是富含氢氧离子的碱性水，把两种水按比例混合就是中性水。被污染未处理的水，污染物与水分子结成络合物，形成长链，使水丧失活性。经净化后污染杂质被清除，水的长链被解开，水被活化，成为活性水，同时在直流电场中活性的水分子被有序排列而极化，故这种水又是极化水。水的净化、软化、活化和极化程度，酸性水和碱性水PH值大小是由所加电压值和处理时间决定的。由于本发明所得到的是高度净化、软化、活化和极化的水，把它作为生活饮用水，不但消除了对人体致病的威胁，而且能促进人体的新陈代谢。
图1所示设备是间隙式处理的，用它已可以说明本发明的方法的原理，作为设备还可以把水处理室设计成隧道式，如图2所示，11为水处理室，13是微孔膜板，把水处理室分隔成阳极室和阴极室，在阳级室中置放阳极12，在阴极室中置放阴极14，由整流电源15供电。(本发明设备的结构另案申请)。水处理室11，膜板13，电极12、14均有相当长度，当被处理水通过时水中杂质不断被电离进行电化学反应，并通过膜板13分离，控制直流电压和水的流量(也就是处理时间)，可使水在隧道式水处理室11中得到充分的处理，将终端流出的水经过过滤，可连续得到净化、软化、活化和极化的水。
本发明的水处理方法中，未添加任何化学物质，故没有二次污染。
本发明的水处理设备中，被处理水全部得到利用，而在电渗析法中约有一半的水未被利用。
由本发明处理得到的分别为PH值为2～6的酸性水，PH值为8～10的碱性水以及按比例混合而得到PH值为6～8的中性水。这三种类型的水经试验应用，有很多特殊功能的用途，今分述如下1.中性生命活力水除直接作为饮用水外，还可作为(1)人工合成矿泉水的原料水，加入某些微量元素后由于水质是高度净化、软化、活化和极化的水，且除去了氯离子和有异味的杂质，故质量上更胜一般矿泉水。
(2)作为中药制剂的浸泡溶剂，活化和极化的水易把中药中有效成份浸出，并更易被人吸收。
(3)代替灭菌蒸馏水作为制药厂用水。
(4)作为啤酒厂、酒厂、食品厂和饮料厂用水可提高产品质量。
2.酸性生命活力水在水中有大量活性的H+，它是很好的溶剂，故可用为(1)珍珠粉的溶剂，由于溶剂是活性的极化水，故内服时易被人体吸收，外敷时易被皮肤吸收，改善皮肤微循环，促进新陈代谢，临床应用证明，用于面部美容可以增加皮肤的光泽、弹性、消除黄褐斑、减少皱纹。
(2)用作花粉的破壁剂，将花粉的有效成份浸泡溶出制造花粉营养食品。
(3)用于制造酸性饮料，加入适当调味剂可制成具有开胃助消化功能的饮料，特别适用于胃酸过少消化不良者作为保健饮料。
3.碱性生命活力水中富含(OH)-有中和胃酸过多的功能，加上调味剂后，可开发苏打型保健饮料，对于胃酸过多并引起慢性胃炎、十二指肠球部溃疡、消化性胃溃疡患者有防病及治病的功效。
权利要求
1.一种净化、软化、活化、极化水的制备方法其特征在于a.它是一种活化和极化的水，按PH值可分为酸性水(PH值小于6)、碱性水(PH值大于8)和中性水(PH值6～8)，其中酸性水和碱性水是直接制备得到的，而中性水则是两者按比例混合得到的；b.它是一种软化的水，总硬度可比饮用水的标准(450mg/l)低一个数量级；c.可将如重金属离子，有机致癌物等基本除净或大大低于饮用水标准，而对人体有益的元素如铁、钙、锰、锌、镁等则仍保持适量；d.此种水的PH值大小，净化、软化、极化和活化程度可由工作电压、处理时间来控制。
2.按权利要求1所述净化、软化、活化、极化水的制备方法，其特征在于处理室(1)的中间设有膜板(3)，将水处理室分隔为阳级室和阴极室，分别放置阳极(2)和阴极(4)，由整流电源(5)供给直流电压，使阳级室和阴极室中进行电化学反应，膜板(3)是由微孔贯穿的材料制造，使两室的正负离子能穿透膜板向异极迁移，产生双向选择的膜分离作用，使各种重金属离子、细菌、病毒、有机高分子化合物、胶体微粒等迁移集中至阴极室成絮状物析出，通过过滤得到净化的碱性水CI-、F-、(CN)-、(SO4)--、(CO3)--等迁移集中至阳极室分解成为气体而逸出，使阳极室得到纯净的酸性水。
3.按权利要求2所述的净化、软化、活化、极化水的制备方法，其特征在于膜板(3)是由耐腐蚀，无毒的微孔陶瓷、玻璃或塑料制成，电极(2)、(4)是由石墨或炭精制成。
4.按权利要求1所述的净化、软化、活化、极化水，其特征在于其酸性水可用作a.作为水解珍珠的溶剂，用于制造珍珠粉口服制剂和美容外敷制剂;b.可作为花粉破壁溶剂用于制造花粉营养食品;c.可用作为制造酸性饮料的原料水。
5.按权利要求1所述的净化、软化、活化、极化水，其特征在于其碱性水可用作制造苏打型饮料的原料水。
6.按权利要求1所述的净化、软化、活化、极化水，其特征在于中性水可用作a.添加微量元素后制造人工合成矿泉水;b.作为中药的浸泡溶剂;c.代替灭菌蒸馏水作为制药原料水;d.作为制造啤酒、酒、饮料、食品等的原料水。
全文摘要
本发明涉及水的净化、软化、活化、极化的技术，用电渗析和膜分离相结合，在电场中使各种有机、无机、杂质、细菌、病毒等微生物产生一系列电化学反应，各种离子透过膜向异极迁移并分解成气体或絮状物析出，过滤后得到净化、软化、活化、极化的水。水分别为酸性、碱性和中性的，除作为饮用水外还可作为制酒、饮料、保健饮料人工合成矿泉水、食品、制药等原料水，还可作为中药泡制溶剂、水解珍珠粉溶剂、花粉破壁溶剂等。
文档编号C02F1/469GK1091113SQ9311234
公开日1994年8月24日 申请日期1993年2月17日 优先权日1993年2月17日
发明者陈崇羔, 顾宗义 申请人:顾宗义