本申請涉及水體細菌滅活，尤其涉及一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，水生致病微生物污染越來越受到人們的關(guān)注。其中，水體細菌污染更是在世界各地愈發(fā)常見的難題，對人體健康構(gòu)成巨大的威脅。傳統(tǒng)的水處理殺菌消毒方式包括氯化消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒，其中，氯化消毒存在微生物去除不徹底以及消毒副產(chǎn)品的風險；二氧化氯消毒存在成本較高且毒性不穩(wěn)定的問題；臭氧消毒和紫外線消毒均持續(xù)性不強且生產(chǎn)成本高。因此，亟需開發(fā)安全高效且穩(wěn)定的水體細菌消毒技術(shù)。

2、高級氧化技術(shù)能夠產(chǎn)生羥基自由基、超氧自由基等活性物種，用于水體中細菌滅活。例如，有研究通過紫外光催化氯消毒實現(xiàn)了兩種細菌的徹底滅活。還有研究人員采用抗壞血酸和黃鐵礦活化高碘酸鹽快速滅活水中的細菌。但這些技術(shù)不可避免地引入消毒副產(chǎn)物、鐵離子、碘酸鹽等環(huán)境中低濃度的雜質(zhì)，容易引發(fā)二次污染。

3、現(xiàn)有的水體細菌滅活方法通過向水中額外加入激發(fā)劑可能會釋放離子或催化劑上的其他組分從而導致二次污染。這些方法不可避免地會引入有機物、鐵離子、硫酸根離子等二次污染物質(zhì)，若使用一些含氯消毒劑則又會產(chǎn)生致癌、致畸、致突變的消毒副產(chǎn)物。綜合上述種種，這些技術(shù)在投入大規(guī)模的實際應用后會產(chǎn)生二次污染的風險，這是現(xiàn)有技術(shù)的一大缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種利用太陽光均相活化過碳酸鹽滅活水體中細菌的方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，采用本技術(shù)的滅活水體中細菌的方法可以減少二次污染，節(jié)約能源。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的第一方面公開了一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，包括以下步驟：

4、將過碳酸鹽溶解于待處理的含細菌水體中形成混合體系；

5、將獲得的混合體系置于太陽光光照條件下反應，實現(xiàn)細菌滅活。

6、優(yōu)選地，所述混合體系為稱取設(shè)定細菌濃度的含細菌水體，將過碳酸鹽加入其中達到設(shè)定濃度，混合均勻后獲得混合體系。

7、優(yōu)選地，所述過碳酸鹽為過碳酸鈉或過碳酸鉀中的一種或兩種。

8、優(yōu)選地，所述混合體系的過碳酸鹽濃度為0.1～4毫摩爾/升。

9、優(yōu)選地，所述含細菌水體是指含大腸桿菌或枯草芽孢桿菌或假單胞菌的水體。

10、優(yōu)選地，所述含細菌水體的設(shè)定細菌濃度為1×107菌落總數(shù)/毫升。

11、優(yōu)選地，所述太陽光光照條件為自然太陽光照射或氙燈模擬太陽光照射中的任意一種。

12、優(yōu)選地，所述太陽光光照條件的光照強度為25～100毫瓦/平方厘米，光照時間為10～40分鐘。

13、優(yōu)選地，反應過程中溫度控制在25℃。

14、本發(fā)明的第二方面公開了一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的系統(tǒng)，執(zhí)行所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，包括：混合模塊和反應模塊；

15、所述混合模塊，包括燒杯和循環(huán)水系統(tǒng)，用于將過碳酸鹽溶解于待處理的含細菌水體中，獲得混合體系；

16、所述反應模塊，包括氙燈，用于將混合體系于太陽光光照條件下進行反應，實現(xiàn)細菌滅活。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

18、本申請首次通過太陽光激發(fā)過碳酸鹽用于水體殺菌消毒；本技術(shù)能實現(xiàn)水體中細菌的快速、高效滅活，在相對短的時間內(nèi)(20-30分鐘，在自然太陽光下最快僅需1分鐘)滅活1×107菌落總數(shù)/毫升的細菌；本技術(shù)能實現(xiàn)水中細菌的徹底滅活，已經(jīng)死亡的細菌不能再通過培養(yǎng)重生；本技術(shù)能適應多種不同的水體條件，其中包括：不同濃度的常見陰陽離子、不同濃度的天然有機物、不同的酸堿度(ph值)等，本技術(shù)在多種來源的水體中表現(xiàn)優(yōu)異、例如：自來水、河水、湖水、海水、二沉池出水等實際水體；本申請?zhí)峁┑姆椒ò踩€(wěn)定，不需要引入激發(fā)劑，無其他激發(fā)劑組分釋放的風險，在消毒過程中不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殘余的過氧化氫會被細菌殘體消耗，最終僅引入碳酸根/碳酸氫根，綠色安全；此外，本申請?zhí)峁┑姆椒ㄐ枰玫降幕瘜W試劑和設(shè)備容易獲取，操作簡便，應用價值高，容易推廣。

技術(shù)特征：

1.一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

10.一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的系統(tǒng)，執(zhí)行權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用太陽光活化過碳酸滅活水體中細菌的方法及系統(tǒng)，屬于水體細菌滅活技術(shù)領(lǐng)域，所述滅活水體中細菌的方法包括：將過碳酸鹽溶解于待處理的含細菌水體中形成混合體系；將獲得的混合體系置于太陽光光照條件下反應，實現(xiàn)細菌滅活。本發(fā)明首次通過太陽光激發(fā)過碳酸鹽用于水體殺菌消毒，能實現(xiàn)水中細菌的快速、高效滅活，本發(fā)明能適應多種不同的水體條件，且提供的方法安全穩(wěn)定，不需要引入激發(fā)劑，無其他激發(fā)劑組分釋放的風險，在消毒過程中不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，綠色安全；此外，本發(fā)明提供的方法需要用到的化學試劑和設(shè)備容易獲取，操作簡便，應用價值高，容易推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：童美萍,劉福洋
受保護的技術(shù)使用者：北京大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9