专利名称：改进的碘消毒方法和过程的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用碘的处理方法，具体涉及改进的水网网络卫生处理/消毒方法和过程，所述水网网络例如但不限于冷却塔、游泳池、水箱、废水、污水和例如但不限于食品的洗涤用水、饮用水，其中消毒过程所用富碘水中的活性碘浓度要维持在预定的最佳范围内。更具体来说，本发明涉及利用富碘水进行消毒的过程和方法，其中要不断向水中补加碘，不断将碘化物和碘的副产物以及其它碘物质从过程中移出，将它们转换成碘，以便重新补加到所述水中，或者保留起来在过程中进一步再使用。
氯作为微生物控制剂的缺点包括以下方面会形成副产物(三卤甲烷和氯代-呋喃酮-THM)，已经发现该副产物是诱变和致癌物质，已受到全世界越来越多政府法规的限制。
由于氯在室温下是气体，因此它有很强的毒性。
氯潜伏着腐蚀性，这将增加较大成本来加速设备更换。
氯对pH和温度的变化非常敏感，它只能在很窄的pH范围内才有效，而实现理想的pH水平需要持续进行监控和调节。
连续使用会显著影响消毒过程结束时需要弃置的洗涤水的质量，这就产生了在这些废水被弃置前要进行处理的。
包括食物在内的许多消毒处理操作中，需要使用高含量(高达250ppm)的氯，以获得可接受的微生物杀灭率。
尽管在减少食物上的细菌载有量方面有迫切要求，但必需权衡考虑增加氯使用量所带来的缺点，而基于上述原因是不希望增大氯用量的。在认识到利用碘作为净化和消毒剂的优点后，已经开发了许多系统，它们将分子碘用于饮用目的的水的消毒过程中，以及用于包括对污水、食品和废水进行消毒的过程中。
由于认识到碘是比氯更为有效的用户友好型消毒剂，因而它是食品工业中优选的消毒剂。另外，由于碘可在比氯低的浓度(达到比氯低10倍)下有效使用而仍能产生较高的微生物杀灭率，根据该浓度，碘是安全的。碘(不象氯那样)不会产生如致癌物质类的任何有害物质，如果移出几乎所有的副产物，就能产生对环境安全的废水。由于碘在室温下是固体，并能通过浸在水中的方式供料，因此能够消除暴露于浓缩消毒剂如氯的潜在有害影响，显著改善了环境工作条件。此外，与氯相比，碘的腐蚀性更小，这减少了由于使用杀菌剂而产生的腐蚀效应。
许多美国专利都公开了水净化过程中联用碘的内容。例如，美国专利4888118号公开了一种水净化过程，是将水通过尼龙4与碘的复合物，随后让处理过的水通过尼龙4以移出水中的碘。
美国专利5176836号公开了一种通过将分子碘引入水源来提供理想碘余量的新的改进的水净化过程或方法，是将水通过一个碘化阴离子交换床，其中流水中的I2浓度逐渐降低，离子床的补充是通过用由流水通过一个与离子交换床并联的碘晶体床所产生的碘水溶液处理来进行，且例如通过定时器、所测的水流速或碘余量定期激活来对床层进行补充。该系统能对适合饮用活动的水提供长期微生物控制。碘晶体床设有连接机构，以便使流水由此通过产生浓缩(基本饱和)的碘水溶液，该溶液通过碘化树脂床，对结合碘的树脂床进行补充。
已知系统的一个难点是要使释放到专用目的的目标水源中的活性碘维持一个最佳量。目前，还没有一个有效系统能有效经济地保证准确地将恰当量的活性碘以较高水平释放到碘用于食品卫生的情形下所用的洗涤产品的水中或释放到通过水网网络输送的水中，不仅避免碘浪费和经济损失，还要确保活性碘是可接受的最少量。
碘回收方法是公知的，其目的是为了回收碘来补偿流水中逐渐减少的I2，同时提供理想的碘余量。美国专利5176836中描述的方法与先前系统的区别是能对特别是宇宙飞行器应用方面的水源提供连续的长期微生物控制方法，其中I2被释放到经适宜阴离子交换树脂流过的水流中。
美国专利5919374公开了一种制备在连续动态水流条件下含碘物质的家畜用无菌饮用水的方法和装置，它能在预先选定的温度下产生含饱和碘物质的水溶液，将饱和溶液与第二水流混合，产生碘物质得到稀释的无菌水溶液。
以下美国专利公开了利用碘的先有工艺方法US4131645、US5356611、US5464603、US5639452、US6139731、US6004465，在此引入作为参考。这些美国专利所描述的方法并未述及利用有效且经济的装置来控制碘释放到水流中，也没有公开收集碘化物、并将其转化成可在该过程中再利用的碘物质的内容。
碘化树脂床作为对水源补充用最少量活性碘的手段是已知的。补充过程是通过用水流过碘晶体床所产生的碘水溶液进行处理来实施。对碘余量进行监控，必要时通过调节水通过碘晶体床的流速对碘化树脂床进行补充。监控活性碘含量是昂贵的方法，富结合碘的树脂也非常昂贵。另外，树脂容量有限，本领域的再装填技术很难维持高的水流条件。此外，该处理方法最适合通常在清洁过滤水环境下的低含量(＜4ppm)活性碘释放。这是由于碘从已知碘床溶解下来的速度缓慢和阴离子交换树脂的释放速度和饱和度的限制。
食品卫生目的所用水源处理系统中要维持的理想活性碘水平范围是10ppm到25ppm，尽管某些应用可能需要更高一些的浓度。将碘用于食品卫生应用时，它可能会与有机体质反应，此时活性碘量迅速消耗到丝毫不能用于进行微生物控制的程度。另外，在碘洗涤水溶液中能积累碘化物，引起活性碘进一步转化为碘化物，从而进一步降低了该过程的杀菌效果。
如果利用树脂来释放活性碘，就将需要连续地监控碘浓度，还需要为目标水流再补充活性碘。替换树脂非常昂贵，因此理想的是尽可能延长树脂寿命。被46％重量的碘饱和的树脂将产生大约4ppm左右的活性碘释放量。但是，这些树脂的工作范围却是有限的，它们都展示出急剧变化的消耗曲线，大约在40％饱和度时变为无效。换句话说，在树脂要求再装填之前，按体积计算，仅在大约6％的狭窄范围工作。
诸如从Dow Chemicals、Purolite、Rohm & Haas等公司得到的一些公知碘树脂能释放到4ppm活性碘，，但是对食品操作而言要维持的理想水平却是10到25ppm。由于以下原因使已知的碘净化过程在应用方面受到限制未述及在高体积流速环境下连续将活性碘浓度释放到25ppm的可行方法；未述及如何实现从洗涤水中不断移出碘化物和碘化物质副产物；未述及怎样停止因洗涤水中存在的碘化物的相互作用而引起的活性碘消耗；未述及含很高有机和细菌补充量的环境中用碘作为消毒剂的过程；未述及收集碘化物副产物并将它们转化回碘的过程；目前这些碘净化系统主要用于饮用水的水源系统。已知过程未述及将碘含量维持在预定最佳水平的经济方法或装置。另外，先有技术未述及将受控的碘净化过程用于水网网络、以及应用于诸如水果和蔬菜洗涤、鲜切食品作业、食品加工厂、游泳池、冷却塔、城镇供水、水箱等方面。受控的碘释放过程应是能将碘含量维持在预定最佳水平且无需不断人工介入和监控情况的过程。先有技术未述及这种可单独使用或者结合了回收过程的过程，其中，在所述回收过程中能从处理过程回收残留的碘和碘化物，以便分别用于再利用和转化成碘再利用。
元素碘是碘的消毒活性形式，它作为水的消毒剂已经用了近一个世纪。它还被广泛用作食品加工业中的消毒化合物。氯溶液(特别是次氯酸盐)已被种植者广泛用作许多水果和蔬菜的消毒洗涤剂。但是，由于氯在中到高有机体载有量的水中的强氧化效应而导致大量不同的络合物(三卤代甲烷或者THM)，这些络合物成为重要的环境公害。现在有强有力的理由、特别是由于THM含量方面的原因，要求最大限度地减少氯在食品方面的过量使用。随着对农田连续反复使用氯浸洗液，也造成了土壤污染。
利用碘洗涤新鲜农产品除了对环境和健康有益之外，还报道，碘对付水中的一些有机体比氯更有活性(Koponen等人1993)。已经发现碘在控制脏水中的大肠杆菌的方面比氯更有效，特别是在较高温度和pH值情况下更是如此(Ellis等人，1993)。已报道的低浓度碘对致病有机体的效能对用户来说是成本节约而且是危险较少的(Oliver等人，1991)。
本发明的一个目的是提供一种对食物消毒处理和水网网络中使用的水进行消毒的过程和方法，它节约了劳力，不需要预混化学药品或者调节pH来维持最佳碘含量和杀菌效果。
再一目的是提供一种能在将碘之类的强杀菌剂释放入目标洗涤水流方面提供更精确方法的过程、装置和方法，其中该过程保证了该洗涤水保留丰富的活性碘，该过程保持纯净，不会形成在洗涤槽中会反过来消耗碘的碘化物副产物。
再一目的是一种能精确而恒定地释放控制量碘杀菌剂且同时移出洗涤水中存在的等量碘物质的过程和方法。因而该过程就确保在所有时刻都能维持精确水平的消毒剂。本发明的另一目的是在各种应用的水流中维持恒定的预定活性消毒剂含量。
再一目的是提供一种能在控制细菌的同时移出所用消毒剂副产物方面的提供有效方法的对环境友好的系统。
另一目的是一种能提供精确控制和测量溶液中消毒剂的设备，以及能记录用来证实过程准确性信息的设备的过程。
本发明的再一目的是提供一种能精确测量溶液中可用消毒剂，并利用该信息改变剂量水平和释放到过程中的消毒剂量的控制机械可选件。
在一个广义形式中本发明包括碘净化过程，包括一个液流源；将碘释放到所述液流源以用于所述净化过程的的装置；该过程进一步包括从所述液流中回收所述碘和/或碘化物和/或由所述碘衍生的其它碘物质的装置。
优选地，该过程进一步包括将由释放到所述溶液中的碘衍生出来的碘物质转化成碘(I2)的装置，其中碘/碘化物或其它衍生碘物质是利用阴离子交换树脂来回收。
可借助传统的碘回收化学装置来转化碘/碘化物或者其它衍生碘物质。转化步骤既可作为过程的一部分来进行，也可在远离所述过程的厂外进行。依照一个实施方案，转化步骤可通过电积金属法来实施。或者，可用湿型砂作为催化剂，在远离所述过程的地方实现转化。通过利用氢氧化钾溶液洗涤树脂，将碘/碘化物或者所述其它衍生碘物质从阴离子交换树脂中分离出来。
依照一个实施方案，向水中注入预定浓度的碘；其中该过程包括一个连续供向一或多种应用的水源；一个位于主供水源与由主供水源供水的处理站之间的碘源；其中向水源释放的水流中所释放的碘量以预定浓度维持在预定范围内。碘的预定浓度决定了水流净化的预定水平。
优选地，可利用一种能迅速溶解到水流中的高表面积碘制剂来维持释放到水流中的碘浓度。不管水流流速、温度和所述水的污染水平如何，维持碘在水流中的浓度。优选地，碘的预定浓度与所述水流的污染水平成正比。
在另一实施方案中，过程包括能够吸附碘化物和碘物质的阴离子交换树脂。树脂收集可在所述过程中再利用的碘物质且可从收集站移出。水净化过程可用于食品处理、包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水在内的水网设施。
在另一广义形式中，本发明包括用以将碘物质转化成碘(I2)的转化过程，其中通过转化过程转化的碘物质是从碘净化过程衍生出来的，所述过程包括一个液流源；将碘释放到所述液流源以用于所述净化过程的装置；碘净化过程进一步包括在由所述转化过程转化成I2之前，从所述液流中回收所述碘和/或碘化物和/或由所述碘衍生出来的其它碘物质的装置。
优选的是，在转化过程之前利用阴离子交换吸附树脂回收碘/碘化物或其它衍生碘物质。
转化过程既可作为净化过程的一部分来实施，也可在远离净化过程的地方利用电积金属方法、催化剂或者其它转化方法来实施。
或者，用湿型砂作为催化剂来实施转化过程。
在另一广义形式中，本发明包括一个对用于包括洗涤食物类消耗品的应用中使用的水和水网设施中的水进行连续碘辅助净化的过程；其中，向所述水中注入预定浓度的碘；其中该过程包括一个连续供向一或多种应用的水源；一个位于主供水源与由主供水源供水的处理站之间的碘源；其中在由所述水源释放的水流中以预定的元素碘浓度维持所述碘源在预定范围内；其中所述的碘预定浓度决定了所述水流的预定净化水平。
依照一个优选实施方案，利用一种能迅速溶解到水流中的高表面积电镀颗粒碘制剂来维持碘浓度。
维持碘在液流中的浓度，而不考虑水流的流速和所述水的污染水平如何；其中通过控制碘从所述碘源的释放量来维持元素碘在所述水流中的所述浓度。
在另一实施方案中，用预定量的元素碘填充阴离子交换释放树脂，其中阴离子交换释放树脂位于碘源和处理站之间。阴离子交换释放树脂装在一个或多个密封容器内。
该过程进一步包括一个用以从所述处理站下游释放的水中收集碘化物和/或碘或碘物质的收集站。优选的是，用来收集碘化物和/或碘物质的装置包括一个在线阴离子交换收集树脂。树脂将碘化物收集起来，以便将它们转化成可在该过程中再利用的碘，其中碘化物和/或碘物质收集树脂可从收集站移出。碘化物可在远离该过程的地方从树脂中解吸出来。用于转化所述碘化物和/或碘物质的一种方法包括在远离消毒过程的地方实施电化学过程。
在从处理站释放的水中收集了残留的碘和/碘化物或其它碘物质之后，水通过该过程再循环，或者将其倾倒到废水中。
通过该过程再循环的水可在进入包括水槽在内的处理站之前流过碘晶体，以便补充一些碘。用于转化碘化物和/或碘物质的另一方法是一种在线催化剂。可选择的另一转化手段包括在线或离线的电化学过程或者化学反应。优选地，化学反应采用公知氧化剂，它们选自以下物质高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、铈、铜、氯和溴。
在另一广义形式的方法方面中，本发明包括一种在用液体源注入的液流中进行碘净化的方法；该方法包括以下步骤a)提供用来控制碘释放到用于所述净化过程的所述液流源中并将碘释放到所述液流中的装置；b)在所述净化过程后，从所述液流中回收所述碘和/或碘化物和/或由所述碘衍生的其它碘物质。
该方法进一步包括将释放到溶液中的碘所衍生的碘物质转化成碘(I2)的步骤，和在转化步骤之前利用阴离子交换树脂收集碘/碘化物或所述其它碘衍生物的另一步骤。转化步骤可在远离所述过程的地方进行。或者，收集和转化步骤可作为净化过程的一部分在线进行。依据一个实施方案，转化步骤是通过电积金属过程来实施的。
依据方法方面的另一实施方案，转化步骤是在远离该过程的地方利用湿型砂作为催化剂实施的。
该方法优选包括从阴离子交换树脂中分离出碘/碘化物或所述其它衍生碘物质的另一步骤，其中分离步骤包括利用氢氧化钾溶液洗涤树脂。
依据方法方面，在水源中注入预定浓度的碘；其中该过程包括一个连续向或者为一或多种应用供应的水源；一个位于主供水源与由主供水源供水的处理站之间的碘源；其中在由所述水源释放的水流中以预定的元素碘浓度维持所述碘源在预定范围内；其中碘的预定浓度提供水流的预定净化水平。
优选地，释放到水流中的碘浓度可利用一种高表面积且能迅速溶解到水流中的的碘制剂来维持，其中维持水流中碘浓度，而不用考虑水流流速、温度以及所述水的污染水平。
优选地，碘的预定浓度与所述水流的污染水平成正比。该方法进一步包括用预定量元素碘填充阴离子交换释放树脂的步骤。水净化过程的方法步骤可用于食品消毒、包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水在内的水网设施。
依照一个实施方案，提供一种用于净化食品和诸如游泳池、冷却塔、家用水网网络、移动式水源、水箱等设施中的水的净化过程。
在依照本发明一个实施方案的典型布局中，提供一种装在由密封罐包装的密封筒或罐中的特制碘(BioMaxATM)。相对的而言，此BioMaxATM碘比先有形式的一些市购碘具有更高的表面积，且特制成能迅速溶解到水中，从而提供稳定的碘饱和溶液。饱和程度受温度影响。针对选定的消毒应用，为实现所需的最终碘浓度，就要使密封罐与水流管线相接，以便释放出预定浓度的饱和碘溶液。优选地，利用控制阀来确保将目标浓度的饱和碘溶液释放到主水流中。控制阀对温度变化和所需的最终碘浓度作出响应或者进行预置。主水流和充碘饱和溶液这两股水流合并起来确保在线达到满足过程要求的最终碘稀释浓度。
该过程可由计算机控制维持预定的最佳工作水平。能利用公知的液流参数计算机控制法来监控碘和碘化物水平。这些方法包括利用所放置的探针和/或传感器来检测预定的参数水平。在要处理的设施中或食物中没有或只有极少量细菌时，碘可能未用完。因此，碘需要量将是微生物载有量以及与有机体反应的函数。由于碘与有机体反应时能迅速消耗掉，(虽然比氯的程度低)，因此需要持续监控可用于微生物控制的碘。
该过程可包括利用各种能将碘与水中存在的有机体反应所产生的碘化物提取出来的阴离子交换树脂。这些阴离子交换树脂也能从水流中移出过剩的碘，从而能确保系统中的碘或碘化物水平永远不会超过碘的目标浓度比例。
依照一个实施方案，该过程包括利用一个转化过程来处理由阴离子交换树脂所捕集的碘化物，并将这些碘化物转化回优选的BioMaxATM碘。尽管已经有一些公知的该转化过程方法，但它们都很昂贵而且不方便，因此不能用于连续的碘消毒过程。本发明试图提供一种食物消毒用水和采用水网的设施中的水进行净化的过程，其中该过程包括以高效且经济的方式将碘化物转化成碘的步骤。
依照一个实施方案，该过程包括利用串联的两个或多个阴离子交换树脂柱来收集过程中过剩的碘和碘化物。收集完毕后，就将这些树脂柱带到厂外进行处理。这包括首先从树脂柱中解吸出碘。有许多不同方式能实现这一目的-例如，可利用氢氧化钾溶液来实现该目的。依照一个实施方案，解吸完毕后，就将该溶液与硫酸混合，产生硫化钾、氢气和浓缩的碘化物溶液。然后让该碘化物溶液去往下一级转化过程以产生碘。
依照一个实施方案，转化过程包括利用电化学的电积金属过程(例如申请人的共同未决澳大利亚专利申请PQ8915中所描述的过程)，该过程能够将碘化物转化成碘，用以补充系统中所用的已有碘。该电积金属过程产生一种颗粒形式的高表面积速溶碘晶体，它们从溶液中沉积出来，然后在过程中再使用。
在的一个广义形式中，本发明包括通过利用富碘水进行洗涤或冲洗的方法对食物类消耗品洗涤用水和诸如游泳池、水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的水进行消毒的过程在所述消毒过程中将元素碘浓度维持在预定范围内的装置；该过程包括封闭或开放的水网网络，它包括向处理站供水的主供水源布置在所述主供水源和所述处理站之间的碘源其中所述处理站的排水流经至少两个储有阴离子交换树脂的容器，而所述树脂能收集所述碘和由过程产生的碘化物，这些碘和碘化物经回收后可在过程中再利用。
优选地，对带有从所述处理站排出水中收集来的碘化物的阴离子交换树脂容器进行厂外处理，以解吸出碘化物，并利用转化过程将它们转化成碘，以重新产生可在过程中进一步再利用的碘。
依照一个实施方案，所述至少两个容器排放出的水流可在过程中再利用或者从过程中排放掉。
依照可选的另一实施方案，该过程进一步至少包括一个容器，该容器固定有填充了预定量元素碘的阴离子交换释放树脂，其布置在所述碘源和所述处理站之间。
在另一实施方案中，该过程包括转化碘化物和/或碘物质的转化站。依照该实施方案，转化站是在线的，它们紧邻碘晶体罐布置在该碘晶体罐之前，但没有水流在其中再循环的阴离子收集树脂筒；在依照另一广义形式的方法方面中，本发明包括一种通过利用富碘水进行冲洗或洗涤来对洗涤食物类消耗品用水和诸如游泳池、水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的水进行消毒的方法，其中将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将一个碘源布置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；
b)将至少一个装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器布置在所述元素碘源和所述处理站之间；c)提供一个能在环境温度下利用空气作为氧化剂将碘化物转化成碘的转化站，该转化站布置在与从所述处理站排出的水连通处；d)和/或在将水从所述主供水源导入所述至少一个释放树脂容器之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；和/或e)让水通过所述至少一个装有所述阴离子交换释放树脂的容器；f)使所述至少一个释放树脂容器将含有预定浓度元素碘的水释放到从所述供水源流出的水中；h)将含所述预定浓度碘的水用于食物类消耗品去污过程或者用于游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中；i)在所述转化站将碘化物和碘物质转化成碘。
j)依照优选实施方案，该方法进一步包括以下步骤k)将来自所述处理站的水再循环重复步骤(d)-(i)。
优选的是，所述转化步骤是在所述转化站利用电积金属过程、催化剂或者化学过程完成的。
在依照方法方面的另一广义形式中，本发明包括一种通过利用富碘水进行冲洗或洗涤来对洗涤食物类消耗品用水和诸如游泳池、水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的水进行消毒的方法，其中将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将一个碘源布置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；b)将至少一个装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器布置在所述元素碘源和所述处理站之间；c)布置至少一个另一容器，用以固定能够收集由消毒过程所产生的碘化物的阴离子交换收集/吸附树脂；d)在将水从所述主供水源导入所述至少一个释放树脂容器之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；e)让水通过所述至少一个释放树脂容器，以便将含有预定浓度元素碘的水释放到由所述水源流出的水中；f)让水通过所述处理站，将含所述预定浓度碘的水用于食物类消耗品的消毒过程；或者g)让含所述预定浓度碘的水通过利用诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网的设施；h)让所述处理站的排放水通过所述阴离子交换收集树脂，以便收集碘化物和/或碘物质；i)从所述树脂中移出碘化物和/或碘物质；j)利用电积金属过程、催化剂或者化学反应将所述收集来的碘化物或碘物质转化成碘。
依照优选实施方案，该方法进一步包括以下步骤k)将来自所述收集树脂排放的水通过所述过程再循环。
l)重复步骤(d)-(i)。
依照优选实施方案，该方法还包括以下步骤从所述树脂中解吸出碘化物，使所述树脂再填充到它的原始状态，且在从所述树脂解吸出碘化物之前，冲洗掉富含碘化物的树脂中的所有有机体污物和外来化学制品等等。
依照一个实施方案，该方法进一步包括以下步骤从所述树脂中解吸出碘化物，使所述树脂再填充到它的原始状态，利用能够将碘化物转化成碘的电化学电解过程将碘化物转化成碘；在从所述树脂解吸出碘化物之前，冲洗掉富含碘化物的树脂中的所有有机体污物和外来化学制品。
在依照方法方面的另一广义形式中，本发明包括一种通过利用富碘水进行冲洗或洗涤来对洗涤食物类消耗品用水和诸如游泳池、水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的水进行消毒的方法，其中将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤
a)提供一个布置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间的碘源；b)提供至少一个用以固定能收集从所述处理站排出水中由该过程产生的和残留在的碘化物和/或碘物质的阴离子交换收集树脂的容器；c)将来自所述处理站的水通过所述阴离子交换收集树脂；d)在将水从所述主供水源导入所述处理站之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源将碘；e)移出所述树脂中的碘化物和/或碘物质；f)利用电积金属过程、催化剂或化学反应将所述收集来的碘化物和/或碘物质转化成碘；依照优选实施方案，该方法进一步包括以下步骤g)将来自所述处理水槽的水再循环。
h)重复步骤(a)-(g)在依照方法方面的另一广义形式中，本发明包括一种通过利用富碘水进行冲洗或洗涤来对洗涤食物类消耗品用水和诸如游泳池、水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的水进行消毒的方法，其中将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将一个碘源布置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；b)让水通过所述碘源，用于为所述主供水源加碘；c)将具有所述预定浓度碘水的水用于对食物类消耗物或是利用诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类的水网设施中的去污过程；d)从所述处理站取水，将其释放到转化站中，在此通过电积金属过程、催化剂或者化学过程将所述水中的碘化物和/或碘物质转化成碘；e)将来自所述转化过程的水再循环，以便在消毒过程中再利用。
在一种替换形式中，本发明包括以下过程
将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围的过程，通过利用具有所述预定浓度碘的水进行冲洗和洗涤将所述水流用于对食物类消耗品去污用水和诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水水网设施中的水进行消毒的过程；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源；布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的一个碘源；至少一个布置在所述碘源与所述处理站之间的容器，用于固定填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂；其中，所述处理站的排水与碘化物吸附/收集树脂连通，该树脂接收从所述水槽排出并在通过所述过程再循环之前的所述排水；其中所述碘化物收集树脂可从系统中移出，并能解吸出收集到的碘化物，由此所得碘化物溶液通过能将碘化物转化成碘的转化站，从而提供出能在所述主过程中再利用的富碘溶液。
依照优选实施方案，可通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或化学过程将碘化物转化为碘。
优选地，在从所述过程中移出所述收集树脂时，可将其送到实验室/工厂，在这些地方进行转化。
在一个替换形式中，本发明包括以下过程将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内的过程，通过利用具有所述预定浓度碘的水进行冲洗和洗涤将所述水流用于对食物类消耗品去污用水和诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水水网设施中的水进行消毒的过程；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源；布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源；其中，所述处理站的排水与碘化物吸附/收集树脂连通，该树脂接收从所述水槽排出并在通过所述过程再循环之前的所述排水；其中所述碘化物收集树脂可从系统中移出，并能解吸出所收集的碘化物，由此所得碘化物溶液通过能将碘化物转化成碘的转化站，从而提供可在所述主过程中再利用的富碘溶液。
依照优选实施方案，可通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或者化学过程将碘化物转化成碘。
在一个替换形式中，本发明包括将水流中元素碘的浓度维持在预定范围内，通过利用具有所述预定浓度碘的水进行冲洗和洗涤将所述水流用于对食物类消耗品去污用水和诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水水网设施中的水进行消毒的过程；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源；布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的一个碘源；其中，所述处理站的排水与一个能够将碘化物转化成碘的在线转化站连通，由此提供可在所述消毒过程中再利用的富碘溶液。
依照优选实施方案，可通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或者化学过程将碘化物转化成碘。
在一个替换形式中，本发明包括以下过程将水流中的元素碘浓度维持在预定范围内，通过利用具有所述预定浓度碘的水进行冲洗和洗涤将所述水流用于对食物类消耗品去污用水和诸如游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水水网设施中的水进行消毒的过程；其中该过程包括水网网络，包括向处理站供水的主供水源；布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源；至少一个布置在所述碘源与所述处理站之间的固定有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器；其中，所述处理站的排水与能将碘化物转化成碘的在线转化站连通，由此可提供可在所述主过程中再利用的富碘溶液。
依照优选实施方案，可通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或者化学过程将碘化物转化成碘。
详细说明现在将参照附加说明，依照优选但非限制性的实施方案对本发明作详细描述，其中
图1表示依照一个实施方案的碘净化过程的流程图，其中通过吸附树脂从水流中收集碘或碘化物或碘物质，在厂外通过电积金属过程、催化剂或者其它化学转化过程对碘化物进行转化，以便在净化过程中再利用；
图2表示依照一个实施方案的碘净化过程的流程图，其中通过电积金属过程、催化剂、化学或其它转化方法在线对碘或碘化物或者碘物质进行转化，以便在净化过程中再利用；图3表示依照一个实施方案的碘净化过程的流程图，其中借助碘释放树脂将碘释放到处理站，利用吸附树脂从水流中收集残留的碘或碘化物或者碘物质，通过电积金属过程、催化剂或者其它转化方法在厂外对碘化物进行转化，以便在净化过程中再利用；图4表示依照一个实施方案的碘净化过程的流程图，其中借助碘释放树脂将碘释放到处理站，通过电积金属过程、催化剂或者其它转化过程在线对残留的碘和/或碘化物或者碘物质进行转化，以便在净化过程中再利用。
依照采用水槽或者洗涤槽的处理过程所用的各种实施方案描述本发明。本领域普通技术人员要理解的是，依照替换实施方案的过程也适用于水网网络、冷却塔、游泳池或其它用水设施。
参照图1，其示出了一种用以通过在水流中洗涤来对食物类消耗品进行消毒的基于碘的净化系统。该过程可适用于水网系统，例如冷却塔、游泳池和用水设施。现在将主要参照在水槽内对食品进行消毒的应用描述该过程。依照一个实施方案，该过程包括用箭头1表示的水源，优选的是它是从主供水源输送来的，或者它本身包括重力供水水槽之类的水源。该过程任选包括循环泵2和任选过滤器3，放置在碘晶体罐4上游。可根据过程要求使用一个或多个罐。罐4借助水流22接收水，借助管线17和18向主供水管线21送水。管线21与处理站5连通，所述处理站可以是水槽。每个罐4中都包括碘晶体，它借助管线17和18向供水管线21供应饱和碘溶液。来自碘罐4的碘化溶液借助管线17和18输送到水槽5中，在该处进行对食物类消耗品的消毒处理。由水槽5排出的水沿着箭头6表示的管线流动，进入碘吸附树脂罐7和8。碘吸附罐7和8从水流6中回收碘化物，从罐7和8排出的水或者借助箭头9和10表示的水流再循环通消毒过程，或者借助箭头11表示的水流排放到废水中。
依照图1的实施方案，可将碘吸附罐7和8带到厂外，由此收集到的碘化物或者碘物质可在转化站12中进行转化。转化过程可利用选自以下过程的转化过程来进行电积金属过程13、催化转化过程14或者例如利用采用公知氧化剂的传统化学反应的可选择过程15。可将这些过程所产生的碘收集到收集槽16内，以便在后来的消毒过程中再利用。催化过程14能够在环境温度下利用空气的氧化作用将碘化物转化成碘。所用催化剂优选是湿型砂，尽管可以理解的是在将碘化物转化成碘时可以使用其它适宜的催化剂。
依照一个实施方案，该系统也适用于水网，这样从处理水槽5排出的水一旦从吸附树脂罐7和8中排出，最终会重新进入消毒过程。再循环的水通过碘罐4，在此为水加碘。按照前面所述的，富含碘的水借助管线17和18输送到管线21，然后进入处理水槽5。
参照图2，它示出了一种用以通过将食物类消耗品置于水流中进行消毒的基于碘的另一净化过程。该过程作为图1所述过程的变动也适用于水网系统，例如冷却塔、游泳池和用水设施。依照一个实施方案，该过程包括用箭头1表示的水源，它优选是从主供水源输送过来的，或者它本身包括重力供水水槽之类的水源。该过程任选地包括循环泵2和任选过滤器3，放置在碘晶体罐4上游。可根据过程要求使用一个或多个罐。罐4借助水流22接收水，借助管线17和18向主供水管线21送水。管线21与处理站5连通，所述处理站可以是水槽。每一个罐4都包括碘晶体，它们借助管线17和18向供水管线21供应饱和碘溶液。来自碘罐4的碘化溶液借助管线17和18输送，连接管线21。如前所述，每个罐都包括碘晶体，它们向供水管线17供应饱和的碘溶液。水输送到水槽5，在此进行对消耗品的消毒处理。由水槽5排出的水沿着箭头6表示的管线流动，在此它们进入在线转化站12。转化过程选自电积金属过程13、催化转化过程14或者例如使用了公知氧化剂的传统化学反应的可选择过程15。由这些过程产生的富碘水借助箭头9和10表示的水流被重新导入消毒过程中。
依照图2实施方案的催化过程14能够在环境温度下通过利用空气的氧化作用将碘化物转化成碘。所用催化剂优选是湿型砂，尽管可以理解的是其它适宜的催化剂也可用于从碘化物到碘的转化过程。
该过程也适合水网，从处理水槽5排出的水优选经位于过滤器3上游的转化站12最终重新引入到该过程中，其中所述过滤器能滤除所有杂质。富含碘的水借助碘罐4、管线17和18和21送到处理水槽5中。
参照图3，它示出了一种基本上与图1中描述的过程相同的用于通过将食物类消耗品置于水流中进行洗涤来实现对它们的消毒的基于碘的净化过程。该过程包括用箭头1表示的水源，它优选是从主供水源输送过来的，或者它本身包括重力供水水槽之类的水源。该过程任选包括循环泵2和任选过滤器3，放置在碘晶体罐4上游。可根据过程要求使用一个或多个罐。罐4与处理站5间接连通。罐4借助水流22接收水，借助管线17和18向主供水管线21送水。管线21与碘释放树脂19和20连通，水在进入水槽5之前流过释放树脂19和20，由罐4对送到过程中碘进行补充。借助管线17和18从碘罐4送到水槽5的碘化溶液可用于对食物类消耗品进行消毒处理。如前所述，由水槽5排出的水沿着箭头6表示的流路向前流动，进入碘吸附树脂罐7和8。该过程的其余部分与图1实施方案的相同。象图1实施方案中那样，一旦碘化物或者其它碘物质被收集树脂7和8收集，就根据过程要求，让水流再循环或者将其排到废水中。
参照图4，它示出了一种用以通过将食物类消耗品置于水流中进行洗涤从而完成消毒的基于碘的另一净化过程。该过程作为图2所述过程的变动也适用于水网系统，例如冷却塔、游泳池和用水设备。依照一个实施方案，该过程包括用箭头1表示的水源，它优选是从主供水源输送过来的，或者它本身包括重力供水水槽之类的水源。该过程任选地包括循环泵2和任选过滤器3，放置在碘晶体罐4上游。可根据过程要求使用一个或多个罐。罐4与处理水槽5间接连通。罐4借助水流22接收水，借助管线17和18向主供水管线21送水。管线21与碘释放树脂19和20连通。水在进入水槽5之前先通过释放树脂19和20，由罐4对送到过程中碘进行补充。如前所述，每一个罐都包括碘晶体，它们向水源供应饱和碘溶液。由水槽5排出的水沿着箭头6表示的管线流动，在此它们进入在线转化站12。转化过程的其余部分与图2实施方案中描述的相同。
催化过程14是依照图2实施方案的过程，它能够在环境温度下通过利用空气的氧化作用将碘化物转化成碘。所用催化剂优选为湿型砂，尽管可以理解的是也可将其它适宜的催化剂用于将碘化物转化为碘的转化过程中。
该过程也适合水网，这样从处理水槽5排出的水经位于过滤器3上游的转化站12最终重新引入到该过程中，所述过滤器能够滤除所有杂质。按照前面所描述的，富碘水再次通过碘晶体罐4和释放树脂输送到处理水槽5中。
在所述的每一个实施方案中，碘罐4接收来自主供水系统的水，所述水将与碘罐所装的高表面积速溶碘物质混合。利用控制阀之类的装置可控制碘物质的释放。
依照图3和4过程的实施方案，供碘罐4可与树脂床19和20串联或并联布置，水将碘溶液再补充到树脂床中。在所述过程的每个实施方案中，优选在树脂床需要再补充时启动碘罐，该时机可通过水流或者碘残余的测量来确定。在罐19和20中的树脂床不需要再补充时，从过滤器3排出的水流沿箭头21表示的流路流动。当需要为树脂床19和20再补充时，则沿箭头22方向输送的预定比例的水，水流通过碘罐4后，经管线17和18进入主水流管线21和释放树脂19和20。
在图3和4的情况下，罐19和20中的碘释放树脂床每一个都含有适宜量的阴离子交换树脂，该树脂被适当地填充预定水平的元素碘。阴离子交换树脂将向主水流释放含碘浓度介于每百万份有0.5到100份元素碘的水。然后将富碘产品用作诸如将食物类消耗品置于消毒水槽5中进行消毒处理的处理剂。
这是一种经济并有效的方式，它保证了在整个消毒过程中将碘水平维持在可接受和可测量的水平。
依照图2和4的实施方案，在转化站12选用催化剂的情况下，催化剂在环境温度下利用空气作为氧化剂将碘化物转化成碘。然后按照前面所述的方式将富碘溶液再循环到消毒过程中。依照一个实施方案，催化剂是湿型砂。
一种以上的树脂可共用同一个罐。依照图1和3的实施方案，碘吸附树脂在从过程中移出进行厂外处理时可解吸出碘化物。将树脂中的掉所有的外来物质，包括化学制品、污物和有机体洗掉，仅留下富含碘化物的交换树脂。从树脂中解吸出碘化物，然后将树脂再加碘到它的原始状态。利用电化学电解过程、催化剂、传统化学反应或者其它转化选择方式将碘化物转化成碘。
在一个替换实施方案中，可在远处启动碘的释放步骤。例如，远程计算机可监控碘、碘化物或者碘物质的水平，并根据过程要求调节碘的释放。另外，可用远处释放的碘对消毒过程进行补充。在该实施方案中，碘罐远离过程放置，一旦借助探针测得的过程工作数据和参数已经下载到计算机上，就通过PLC实施碘的控制释放。
实验结果通过举例方式进行模拟实验，以确定用于食品消毒的本发明过程和方法的效能，更具体而言是确定向洗涤溶液可控释放预定浓度的碘是否会使水果和蔬菜得以有效消毒。
本文所述的依照本发明各种形式的过程和方法提供了能精确而可控地释放一定水平碘的能力，如果使用得当，它能克服在洗涤水中使用氯带来的问题。
本研究试图检验利用本文所述本发明的控制方法所施加的碘作为消毒剂的效能。碘效能测验是通过分析水果和蔬菜表面上发现的总菌和真菌数进行评价的。在水果和蔬菜表面上发现的某些有机体对人类是有害(或致病的)的，有些对水果和蔬菜是有害和致病的。显著降低水果和蔬菜上的细菌和真菌本底水平将对消毒食品的品尝安全和食物的储存期限将带来有益影响。
代表性的水果和蔬菜选自水果和蔬菜的每个主类目。在利用洁净水获得基本效能数据的同时，还要对存在污物的水果和蔬菜进行碘效能测试。污物一般是在任何商业处理情况下常见的。浸渍时间一般为一分钟，但还研究了改变浸渍时间产生的效能。
材料和方法将碘溶液与氯溶液一起进行收获后浸渍实验，用其洗涤新收获的水果和蔬菜，控制这些农产品表面上的天然有机体。通过按照下述的各种不同方式浸渍农产品来检测碘的杀菌效果。
水果和蔬菜的来源和质量实验中所用的所有水果和蔬菜都是直接从栽培者那里拿到的。对农产品不作任何形式的洗涤和清洁。这意味着这些细菌和真菌典型地代表了农产品进入用于处理和包装的简易仓库时已存在的正常水平。
A.利用实验室浸渍进行实验实验室内，在5到10L的容器中进行一定浓度范围内的元素碘的效能实验。对于每个刚准备好的浸渍液，都小心地调节溶液水平，并仅使用少量样品，该方法可用于橘子、马铃薯、桃、油桃、西红柿、莴苣和豆芽。
将水果和蔬菜(橘子、苹果、桃、油桃和西红柿)浸渍1分钟，一次取10个水果置于5-10L的预定浓度的溶液中。对莴苣而言，随机从不同的头部取5片外围叶子，将它们浸在5L水中达1分钟。对于豆芽，将带孔的5袋豆芽浸在新鲜溶液中，每一袋都装有120g豆芽。
利用依照本发明的碘消毒单元进行实验这些实验都是利用碘消毒单元进行的。在处理槽内使用150L浸渍水平的碘溶液，整个系统的流速为30或60L/min。通过调节流过碘释放罐的比例将碘单元调节到所需浓度。一旦完成这些，就连续向处理槽再补充碘以维持恒定浓度，这样将单元的碘浓度保持在恒定水平。
利用该单元进行实验的农作物是苹果、鳄桃、马铃薯、油桃、草莓和硬皮甜瓜。
在碘单元中，将15个苹果、马铃薯和鳄桃的水果/块茎、30个草莓、6个硬皮甜瓜以及6头莴苣浸在碘液槽(150L)中1分钟。对于氯浸渍液，可用30ppm的25L溶液浸渍等量的水果/块茎。将水对照处理组浸在碘单元水槽内通过泵不断循环的新鲜水中。
C.浸渍时间检验浸渍时间对碘和氯效能实验的影响。受检农作物是30ppm碘和氯条件下的马铃薯，和3.3ppm碘和氯条件下的橘子。在这些实验中，针对化学药品的效能，让这些农产品浸渍1、2和4分钟。如上所述，浸渍是在预定浓度条件下的5-10L容器中进行的。
D.污物影响利用依照本发明的30L消毒单元检验污物给碘和氯对西红柿和苹果的消毒效能带来的影响。
为了检测污物给碘和氯对水果和蔬菜的消毒效能带来的影响，将一定量污物和有机质(相对浸渍体积重量浓度约为0.5％的粘壤土和椰菜浓汤)分两批间隔30分钟加到浸渍槽中。槽中的水不断通过碘单元的过滤器循环，逐渐截留越来越多的污物。分别在实验开始后的0分钟(变脏以前)、5分钟、20分钟和50分钟的时刻将农产品浸在处理槽溶液中。
E.残留量橘子、马铃薯、桃子、莴苣和西红柿上碘的残留量影响水果和蔬菜浸渍在30和60ppm溶液中，在浸渍后3-6个小时和浸渍后3天取出碘评价样品。按照National Health and MedicalResearch Council推荐的“用于测定食品中总碘的分析方法”(1986年6月)评价水果和蔬菜上的碘残留量。
总细菌和总真菌检测通过观察水果和蔬菜上天然存在的表面有机体的杀灭率来研究化学药品的效能。在浸到化学药品中之后并在取样计算有机体总数之前让水果和蔬菜空气干燥至少3小时。通过用湿消毒棉棒在水果和蔬菜表面上清洁出9cm2的面积来收集平滑或半平滑表面上的样品。然后将棉棒置于含10ml消毒水的小瓶中。对于象草莓和硬皮甜瓜那样具有粗糙表面的水果和蔬菜，将整个水果(草莓)或者硬皮甜瓜表皮的切下部分(20cm2)振捣到装有50-70ml的1％蛋白胨的消化袋中，然后取出约10ml的样品计算有机体数量。对于每次处理，都要从5种不同水果/蔬菜的每一种中取样。然后在Na或PDA营养液介质上进行培养稀释后，将这些样品用于计算细菌和真菌菌落。在计算菌落数量之前，将取自稀释液的样品(0.25ml)一式两份分布到NA板上，在20-25摄氏度下培养2-3天。然后计算每平方厘米表面积上的细菌和真菌菌落数量，将这些数量值转化为log10值。
结果除了用每平方厘米的总菌数表示外，还可将结果转换成食品微生物领域常用的log10单位。化学药品的效能也可用log10减量值表示，所述减量值是通过与未浸渍对照处理组的情况作比较得到的，而不是用浸渍对照值进行比较，因为浸渍对照组中、特别是150L处理槽中使用的水可能含有痕量氯从而不能给出真正的对照”值。
下表提供了对所选水果的化学处理结果，将碘处理和氯处理作了比较。
桃子(实验室浸渍)表1
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘一直到30ppm时效能方面都是增加的，对细菌和真菌来说有类似的效能曲线。碘在30ppm时log10减量大于2表明对细菌和真菌二者都非常有效。碘对细菌的控制比碘对真菌的控制更有效。效能主要是在10到30ppm范围增加。对细菌而言，碘比氯更有效(10ppm的碘相当于30ppm的氯)，而碘对细菌又比对真菌更有效。
马铃薯(消毒单元)表2
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘对细菌的效能有限。本试验中它对真菌的效能更高，在10到30ppm之间的浓度来说，呈现很好的l0g10减量，介于1.5到2之间。当浓度从10增加到30ppm时，没有对细菌和真菌控制有更高效能。碘对真菌的控制比它对细菌的控制更有效。本实验中对真菌的效能增加据信是由于依照本发明的消毒单元能更有效地释放出碘的缘故。绝大多数条件下，与细菌相比，真菌是引起马铃薯耐贮藏性受损的更重要原因，因此对马铃薯来说碘处理是很有效的。
莴苣(消毒单元)
表3
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘一直到30ppm时效能方面都是增加的，对细菌和真菌来说有类似的效能曲线。碘在20到30ppm时log10减量大于1.5表明对真菌有效。碘对细菌的控制比它对真菌的控制更有效。效能主要是在10到30ppm范围增加。氯比碘对细菌更有效。在真菌方面碘的效能与氯效能相当。
与实验室浸渍相比，依照所述的本发明实施方案并具有恒定释放量的碘消毒单元在效能方面有很大进步。
苹果(碘消毒单元)表4
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)
碘一直到30ppm时效能方面都是增加的，对细菌和真菌来说有类似的效能曲线。碘在30ppm时log10减量大于2表明对细菌和真菌二者都非常有效。碘对真菌的控制比它对细菌的控制更有效。效能主要是在10到30ppm范围增加。对细菌和真菌而言，碘比氯有效得多。虽然碘的效能在30ppm时达到最大，但碘对苹果非常有效，以致它在20ppm仍然非常有效，特别对于影响耐贮藏性的较大问题的真菌则更是如此。
草莓(消毒单元)表5
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘对细菌的效能较低，但它在较高浓度时呈现出对真菌的良好控制能力。碘在30ppm时对真菌的log10减量接近2表明出能给出很好的控制。碘对真菌的控制比它对细菌的控制要有效得多。在从10变到30ppm时，效能仅有很小增加。对细菌和真菌而言，碘比氯有效得多，10ppm水平的碘比30ppm的氯还有效。
鳄梨(消毒单元)
表6
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘一直到30ppm时效能方面都是增加的，对细菌和真菌来说有类似的效能曲线。碘在30ppm时log10减量大于1.5表明对细菌和真菌二者都非常有效。碘对真菌和细菌的控制能力相似。效能主要是在10到30ppm范围增加。而言，碘比氯对细菌更有效(10ppm的碘相当于30ppm的氯)，碘对真菌同样也比氯更为有效。
硬皮甜瓜(消毒单元)表7
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)碘对细菌仅有中等活性，但是本底细菌水平极高。对于较常见的真菌本底水平而言，可以发现碘具有优良控制能力，在从20变到30ppm时，在效能方面没有很大效益。碘在20到30ppm范围内Log10减量比2大得多表明对真菌非常有效。碘对真菌的控制比它对细菌的控制更有效而言，碘与氯对细菌和真菌的效能相当。
带有污物的西红柿(消毒单元)表8
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)浸渍过程中所用起始水平的碘(20ppm)和氯(30ppm)使细菌和真菌约降低了1个log10单位。不管浸渍过程中是否存在消毒剂，加入污物和椰菜浓汤都提高了西红柿表面上的细菌水平。这是因为在所加污物中存在高含量水平的细菌，而这些增加的细菌含量水平转移到了西红柿表面上。在加入污物5分钟后，碘对细菌的活性比氯对细菌的活性低，但它对真菌比氯更有效。当以预定浓度再补充碘到水槽时，它就随着时间而被重新激活，在后来的处理过程中表现出在控制有机体方面效能的增加。相反，氯没有得到补充，在加入污物后其浓度随时间降低，这降低了对有机体的效能。随着时间和浸渍过程中污物水平的积累，碘变得比氯越来越有效。
带有污物的苹果(消毒单元)表9
*后面字母不同的表示差别很大(kLSD试验)浸渍过程中起始水平的碘和氯使细菌和真菌的log10约降低了1.5个单位。值得注意的是，加入污物和椰菜浓汤提高了苹果表面上的细菌水平。这是因为在所加的污物中存在高含量水平的细菌，而这些较高的细菌含量水平转移到了苹果表面上。在加入污物5分钟后，碘对细菌的活性比氯对细菌的活性低，但发现碘对真菌比氯更有效。当以预定浓度(20ppm)再补充碘到水槽时，它就随着时间而被重新激活，在后来的处理过程中表现出在控制有机体方面效能的增加。相反，氯没有得到补充，在加入污物后其浓度随时间降低，这降低了它对有机体的效能。随着时间和浸渍过程中污物水平的积累，碘比氯变得越来越有效。
这些结果清楚地表明了碘作为消毒剂对新鲜水果和蔬菜上存在的细菌和真菌的效能(见下面的汇总表)。
已经发现利用碘消毒单元施用碘比利用碘浸渍要有效得多。在整个农作物和浓度范围内，发现碘比等当量的氯要有效得多。如果用碘消毒单元来加碘则尤其如此。
对于某些农作物，碘对细菌控制是最佳的，而对另一些农作物，碘对真菌控制又是最佳的。看来ISU对用碘特别有助于控制真菌。使细菌或真菌log10减量达到1.5个单位(或者浓度减少30倍)的良好结果所需的浓度因农作物的不同而变化很大，这意味着对不同类型的农作物应当建议采用不同浓度。
效能结果汇总表
*碘浓度不是10，20，30ppm而是3，10和30ppm。
在再循环模式中，加入高水平污物给碘和氯浸渍带来的影响结果表明，随着污物水平和浸渍时间增加，碘消毒单元要比氯优越得多。该结果还表明，用碘浸渍液从1到4分钟提高浸渍浓度等于加倍浸渍浓度。
本领域普通技术人员可以认识到，在不脱离本发明的全部精神实质和范围的情况下，可对本文概括描述的本发明作出各种变动和改进，例如但不限于使用树脂替代品。
权利要求
1.一种碘消毒过程，它包括液流源；将碘释放到用于所述净化过程的所述液流源中的装置；该过程进一步包括从所述液流回收所述碘和/或碘化物和/或由所述碘衍生出来的其它碘物质的装置。
2.根据权利要求1所述的过程，进一步包括将由释放到所述溶液中的所述碘衍生出来的碘物质转化成碘(I2)的装置。
3.根据权利要求2所述的过程，其中所述转化是通过电积金属过程实施的。
4.根据权利要求2所述的过程，其中所述转化是通过用化学氧化剂的化学过程实施的。
5.根据权利要求4所述的过程，其中所述转化是通过利用了选自以下物质的氧化剂的化学过程实施的高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、铈、铜、氯和溴。
6.根据权利要求4所述的过程，其中所述转化过程是利用湿型砂作为催化剂来进行的。
7.根据权利要求2所述的过程，其中所述转化既可作为消毒过程的一部分来进行，也可在远离所述过程的地方进行。
8.根据权利要求2所述的过程，其中所述碘/碘化物或者所述其它衍生碘物质是利用阴离子交换/吸附树脂来回收的。
9.根据权利要求8所述的过程，其中将所述碘/碘化物或者所述其它衍生碘物质从所述阴离子交换树脂中分离出来。
10.根据权利要求9所述的过程，其中所述分离是通过利用氢氧化钾溶液洗涤所述树脂来实施的。
11.根据权利要求10所述的过程，其中该过程进一步包括能够将预定量的碘释放到所述液流中的阴离子交换释放树脂。
12.根据权利要求1所述的过程，其中所述水中注入了预定浓度的碘；该过程包括向或者为一或多种用水应用连续供水的水源；碘源，位于所述主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；，其中所述碘在由所述主水源供应的水流中的释放量维持在预定范围内的预定浓度；所述碘的预定浓度提供所述水流的预定净化水平。
13.根据权利要求12所述的过程，其中用一种能在水流中速溶的碘制剂来维持释放到所述水流中的碘的预定浓度。
14.根据权利要求13所述的过程，其中要维持碘在水流中的浓度，而不用考虑水流的流速和温度以及所述水的污染水平。
15.根据权利要求14所述的过程，其中碘的预定浓度与所述水流的污染水平成正比。
16.根据权利要求12所述的过程，进一步包括将由释放到所述溶液中的碘衍生出来的碘物质转化成碘(I2)的装置。
17.根据权利要求12所述的过程，其中所述转化是通过电积金属过程实施的。
18.根据权利要求12所述的过程，其中所述转化是通过用化学氧化剂的化学过程实施的。
19.根据权利要求16所述的过程，其中所述转化是通过利用选自以下物质的氧化剂的化学过程实施的高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、铈、铜、氯和溴。
20.根据权利要求16所述的过程，其中所述转化是利用湿型砂作为催化剂来进行的。
21.根据权利要求7所述的过程，其中所述转化既可作为消毒过程的一部分来进行，也可在远离所述过程的地方进行。
22.根据权利要求15所述的过程，其进一步包括填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂。
23.根据权利要求22所述的过程，其中阴离子交换释放树脂位于所述碘源与所述处理站之间。
24.根据权利要求23所述的过程，其进一步包括收集/吸附树脂，其中所述树脂可在所述过程中再利用的所述碘、碘化物或者碘物质收集起来。
25.根据权利要求24所述的过程，其中是碘化物和/碘收集树脂可从所述收集站移出。
26.根据权利要求25所述的过程，其中所述阴离子交换释放树脂装在一或多个密封的容器中。
27.根据权利要求12所述的过程，其中所述碘源是高表面积的速溶碘物质。
28.根据权利要求1或12所述的过程，其中所述水净化过程可用于食品处理、包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水的水网设施。
29.一种将碘化物和/或碘物质转化成碘(I2)的转化过程，其中被所述转化过程转化的所述碘物质是从碘净化过程中衍生出来的，该过程包括液流源；将碘释放到用于所述净化过程所述液流源中的装置。
30.根据权利要求29所述的转化过程，其中所述转化是通过电积金属过程实施的。
31.根据权利要求30所述的过程，其中所述转化是通过用化学氧化剂的化学过程实施的。
32.根据权利要求31所述的过程，其中所述转化是通过利用选自以下物质的氧化剂的化学过程实施的高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、铈、铜、氯和溴。
33.根据权利要求32所述的过程，其中所述转化是利用湿型砂作为催化剂在远离所述过程的地方进行的。
34.根据权利要求28所述的转化过程，其中碘净化过程还包括在通过所述转化过程转化成I2之前，要从所述液流中回收所述碘和/或所述碘化物和/或由所述碘衍生出来的其它碘物质的装置。
35.根据权利要求34所述的转化过程，其中所述碘和/或所述其它衍生碘物质在所述转化过程之前要被回收到阴离子交换树脂中。
36.根据权利要求29所述的转化过程，其中所述转化过程既可作为消毒过程的一部分来进行，也可在远离所述过程的地方进行。
37.根据权利要求29所述的转化过程，其中所述水净化过程可用于食品消毒、包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水的水网设施。
38.一种对在包括对食物类消耗品进行消毒处理的应用中使用的水和水网设施中的水进行连续碘辅助净化的过程；其中所述水中注入了预定浓度的碘；该过程包括为这些应用连续供水的水源；介于所述主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间的碘源；其中所述碘源能维持在从所述水源释放的水流中元素碘为预定范围内的预定浓度；其中所述碘的预定浓度决定了所述水流的预定净化水平。
39.根据权利要求38所述的过程，其中用一种能在水流中速溶的高表面积碘制剂来维持碘浓度。
40.根据权利要求39所述的过程，其中维持碘在水流中的浓度，而不用考虑水流流速和所述水的污染水平。
41.根据权利要求40所述的过程，其中所述元素碘在所述水流中的浓度是通过控制碘从所述碘源的释放来维持的。
42.根据权利要求41所述的过程，其中碘的预定浓度与所述水流的污染水平成正比。
43.根据权利要求42所述的过程，进一步包括填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂。
44.根据权利要求43所述的过程，其中阴离子交换释放树脂位于所述碘源与所述处理站之间。
45.根据权利要求44所述的过程，进一步包括一个用以从所述处理站下游释放的水中收集碘化物和/或碘和/碘物质的收集站。
46.根据权利要求45所述的过程，其中所述收集碘化物和/或碘和/或碘物质的装置包括一个在线阴离子交换收集树脂。
47.根据权利要求46所述的过程，其中所述树脂收集所述碘化物和/或碘物质，用以将它们转化成可在所述过程中再利用的碘。
48.根据权利要求47所述的过程，其中所述碘化物和/或碘收集树脂可从所述收集站移出。
49.根据权利要求48所述的过程，其中碘化物可在远离所述过程的地方从所述树脂中解吸出来。
50.根据权利要求42所述的过程，进一步包括利用电化学过程、催化剂或者化学过程转化所述碘化物和/碘物质的装置。
51.根据权利要求50所述的过程，其中将碘化物转化成碘的过程可在线进行，或者在远离所述过程的地方进行。
52.根据权利要求49所述的过程，其中，在从由所述处理站释放的水中收集到所述碘和/或碘化物或者其它碘物质之后，将所述水通过所述过程再循环，或者将它们倾泻入废水中。
53.根据权利要求52所述的过程，其中通过所述的再经过程循环的水在进入所述处理站之前要重新加碘。
54.根据前述任一项权利要求所述的过程，其中所述处理站包括一个水槽。
55.根据权利要求37所述的过程，其中所述水网设施包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水。
56.一种在由液流源供应的液流中进行碘净化的方法；该方法包括以下步骤a)提供控制碘释放到所述净化过程所用液流源中并向所述液流释放碘的装置；b)在完成所述净化过程后，从所述液流中回收所述碘和/或碘化物和/或由所述碘衍生的碘物质。
57.根据权利要求56所述的方法，进一步包括将由释放到所述溶液中的碘衍生的碘物质转化成碘(I2)的步骤。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述转化是通过电积金属过程实施的。
59.根据权利要求57所述的过程，其中所述转化是通过用化学氧化剂的化学过程实施的。
60.根据权利要求59所述的过程，其中所述转化是通过利用选自以下物质的氧化剂的化学过程实施的高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、氯酸盐、铈、铜、氯和溴。
61.根据权利要求57所述的过程，其中所述转化是利用湿型砂作为催化剂进行的。
62.根据权利要求57所述的方法，其中所述转化步骤既可作为消毒过程的一部分来进行，也可在远离所述过程的地方进行。
63.根据权利要求57所述的方法，进一步包括利用阴离子交换树脂收集所述碘/碘化物或者所述其它衍生碘物质的步骤。
64.根据权利要求63所述的方法，进一步包括从所述阴离子交换树脂中分离出所述碘/碘化物或所述其它衍生碘物质的步骤。
65.根据权利要求64所述的方法，其中所述分离步骤包括利用氢氧化钾溶液洗涤所述树脂。
66.根据权利要求56所述的方法，进一步提供向水中注入预定浓度碘的步骤；向或者为一个或多个应用提供连续的供水；提供介于所述主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间的碘源；将所述碘源维持在由所述水源释放的水流中元素碘为预定范围内的预定浓度；其中所述预定浓度的碘决定了所述水流的预定净化水平。
67.根据权利要求66所述的方法，其中通过利用一种能在水流中速溶的碘之间来维持释放到所述水流中的碘浓度。
68.根据权利要求67所述的方法，其中维持碘在水流中的浓度，而不用考虑水流流速、温度和所述水的污染水平。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述碘的预定浓度与所述水流的污染水平成正比。
70.根据权利要求69所述的方法，进一步包括为所述阴离子交换释放树脂填充预定量元素碘的步骤。
71.根据权利要求70所述的方法，进一步包括从所述收集站移出所述碘化物和/或碘收集树脂的步骤。
72.根据权利要求71所述的方法，其中所述消毒/净化过程可用于食品消毒、包括游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水的水网设施。
73.一种对用于通过利用富碘水进行冲洗和洗涤从而实现对食物类消耗品进行消毒过程和游泳池、冷却塔、水源、水箱和城镇用水之类水网设施中的水进行消毒的方法；该方法包括以下步骤a)将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；b)将碘源设置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；c)将至少一个装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器设置在所述元素碘源和所述处理站之间；d)和/或在将水从所述主供水源导入所述至少一个释放树脂容器之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；e)让水通过所述至少一个装有所述阴离子交换释放树脂的容器；f)所述至少一个释放树脂容器将含有预定浓度元素碘的水送到从所述供水源流出的水中；g)在对食物类消耗品进行消毒的过程中或在游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网设施中使用含所述预定浓度碘水的水。
74.一种通过利用富碘水进行冲洗和洗涤来对食品类消耗品洗涤用水和在游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类水网设施中的水进行消毒的方法；其中要将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将碘源设置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；b)将至少一个装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器设置在所述元素碘源和所述处理站之间；c)设置至少一个另一容器与由所述水槽排出的水连通，该容器固载有能收集该过程产生的碘化物的阴离子交换收集/吸附树脂，所述碘化物可再重新进一步使用；d)让水通过所述至少一个装有阴离子交换释放树脂的容器；e)在水从处理站排出后，让这些水通过所述阴离子交换收集树脂；f)和/或在将水从所述主供水源导入所述至少一个释放树脂容器之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；g)所述至少一个释放树脂容器将含有预定浓度元素碘的水释放到从所述供水源流出的水中；h)在对食物类消耗品进行消毒的过程中或游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网设施中使用含所述预定浓度碘水的水。
75.一种通过利用富碘水进行冲洗和洗涤从而对食品类消耗品洗涤用水和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类水网设施中使用的水进行消毒的方法；其中要将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将碘源设置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；b)设置至少一个另一容器与由所述水槽排出的水连通，该容器装有能收集该过程产生的碘化物的阴离子交换收集树脂，所述碘化物再重新进一步使用；c)设置至少一个装有阴离子交换收集树脂的另一容器，该树脂能够收集残留在从所述水槽排出水中的碘；d)在水从处理站排出后，让这些水通过所述阴离子交换收集树脂；e)在将水从所述主供水源送入所述水槽之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；f)在对食物类消耗品进行消毒的过程中或在游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网设施中使用含所述预定浓度碘水的水。
76.一种通过利用富碘水进行冲洗和洗涤从而对食品类消耗品时洗涤用水和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类水网设施中使用的水进行消毒的方法；其中要将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将碘源设置在主供水源和由所述主供水源供水的处理站之间；b)将至少一个装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器设置在所述元素碘源和所述处理站之间；c)让水通过所述过程；d)让水通过所述至少一个装有阴离子交换释放树脂的容器；e)和/或在将水从所述主供水源导入所述至少一个释放树脂容器之前，让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；f)所述至少一个释放树脂容器将含有预定浓度元素碘的水释放到从所述供水源流出的水中；g)在对食物类消耗品进行消毒的过程中或游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网设施中使用含所述预定浓度碘水的水；h)进行能将碘化物转化成碘的电化学过程，且所述电化学过程位于与从所述水槽排出的水连通处；i)将从所述化学过程排出的碘化水补加到所述过程中。
77.一种用于含所述预定浓度碘水的水进行消毒的方法，所述水用于通过利用富碘水进行洗涤从而实现为食品类消耗品消毒的过程和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类的水网设施中；其中要将元素碘在水流中的浓度维持在预定范围内；该方法包括以下步骤a)将碘源设置在主供水源和由所述主供水源供应的处理站之间；b)让水通过所述碘源，以便为所述主供水源加碘；c)将含所述预定浓度碘水的水用于对食物类消耗品的消毒或游泳池、供水源、冷却塔、水箱、城镇用水之类水网的设施中；d)进行能将碘化物转化成碘的电化学过程，且所述电化学过程位于与从所述水槽排出的水连通处；e)让从所述电化学过程排出的水经所述消毒过程再循环。
78.一种将水流中的元素碘浓度维持在预定范围内的过程，所述水流用于通过利用富碘水进行洗涤从而实现为食品类消耗品消毒的过程和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类的水网设施中；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源、布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源、至少一个布置在所述碘源与所述处理站之间的用于装载填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂容器，其中，所述处理站的排水与碘化物/吸附收集树脂连通，该树脂可将从所述水槽排出并在通过所述过程再循环之前的所述排水收集起来；其中所述碘化物收集树脂可从系统中移出，并能解吸出所收集的碘化物，由此所得碘化物溶液通过能将碘化物转化成碘的转化站，从而提供出能在所述主过程中再利用的碘。
79.根据权利要求78所述的过程，其中所述碘化物转化成碘的过程是通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或者化学过程实施的。
80.一种将水流中的元素碘浓度维持在预定范围内的过程，所述水流用于通过利用富碘水进行洗涤从而实现为食品类消耗品消毒的过程和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类的水网设施中；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源、布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源，其中所述处理站的排水与碘化物/吸附收集树脂连通，该树脂能将从所述水槽排出并在通过所述过程再循环之前的所述排水收集起来；；其中所述碘化物收集树脂可从系统中移出，并能解吸出所收集的碘化物，由此所得碘化物溶液通过能将碘化物转化成碘的转化站，从而提供出能在所述主过程中再利用的富碘溶液。
81.根据根据权利要求80所述的过程，其中所述碘化物转化成碘是通过电积金属过程、诸如湿型砂的催化剂或者化学过程实施的。
82.一种将水流中的元素碘浓度维持在预定范围内的过程，所述水流用于通过利用富碘水进行洗涤从而实现为食品类消耗品消毒的过程和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类的水网设施中；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源、布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源，其中所述处理站的排水与能够将碘化物转化成碘的在线转化站连通，从而提供出能在所述消毒过程中再利用的富碘溶液。
83.一种将水流中的元素碘浓度维持在预定范围内的过程，所述水流用于通过利用富碘水进行洗涤从而实现为食品类消耗品消毒的过程和游泳池、水源、冷却塔、水箱和城镇用水之类的水网设施中；其中该过程包括一个水网网络，包括向处理站供水的主供水源、布置在所述主供水源与所述处理水槽之间的碘源、至少一个布置在所述碘源和所述处理站之间的装有填充预定量元素碘的阴离子交换释放树脂的容器，其中，所述处理站的排水与能够将碘化物转化成碘的在线转化站连通，从而提供出能在所述主过程中再利用的富碘溶液。
84.根据权利要求1所述的过程，其中要测量水流中的碘化物和碘以及碘物质的水平，当所述测量水平跌到预定的最小阈值以下时，计算机响应所述测量水平，选择性地将碘释放到所述水流中，和/或如果所述水平超过预定的最大阈值，就限制碘释放到所述水流中。
85.根据权利要求84所述的过程，其中碘是从碘罐释放到所述水流中的。
86.根据权利要求85所述的过程，其中从所述罐中释放出来的所述碘是高表面积的速溶碘。
87.根据权利要求84所述的过程，其中利用传感器或者检测探针来测量所述水平。
全文摘要
一种碘净化过程包括液流源，将碘释放到用于净化过程的液流源的装置，该过程进一步包括从所述液流中回收碘和/或碘化物和/或由碘衍生出来的其它碘物质的装置。
文档编号B01J21/16GK1447776SQ01814348
公开日2003年10月8日 申请日期2001年7月20日 优先权日2000年7月21日
发明者P·M·G·克莱恩, J·伍德豪斯 申请人:碘技术澳大利亚股份有限公司