[实用新型]电解水杯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解水杯，属于水电解设备技术领域。

背景技术

水为生命之源。伴随着社会进步以及环境污染的加剧，人们对日常用水（包括居民生活用水，医疗用水、美容用水和食品制作等工业用水，等等）尤其是生活用水的水质提出越来越高和越来越多样化的需求。

由市政提供的民众日常生活用水,即使自来水厂出厂水质安全指标基本达标,输送到民众用水终端的“龙头水”,由于下述原因,也己经成为一种(特殊的)微污染水:

1）水环境污染日益恶化,现有自来水厂处理工艺陈旧,出厂水质已经难以达标(特别是在突发饮用水卫生事件的情况下)；

2）输水管网系统带来的二次污染；

3）水中余氯与残留有机物相互作用,可能生成源水中没有的新的有害物质(例如强致癌物三氯甲烷,等等)。尤其是,上述余氯导致的毒副产物,用诸如把水烧开的简单方法并不能去除。

因此,为保障饮水的绝对安全,有必要对龙头水加以再净化处理。通常人们认为将自来水烧开饮用是保证饮水安全的最简单办法。其实，自来水煮沸喝并不代表安全，因为水煮沸并不能“杀死”重金属、砷化物、氰化物、亚硝酸盐、有机污染物（比如农药、杀虫剂、合成洗涤剂等有害物质），自来水中残留的余氯会与源水中的腐植酸、富里酸等反应生成三卤甲烷、卤乙酸等有毒致癌物，加热过程则会加速其生成。

目前已公示专利技术的电解制水杯均为无隔离膜结构，如专利号ZL201020582802.5的一种还原水无隔膜电解水杯，通过采用活性碳阳极和金属阴极对，利用活性碳阳极的强效吸附作用，产生对水电解时氧化还原反应总体平衡下的局部不平衡，来制取得到所需还原水。其优点为对水质净化效果极佳，缺点是纳米陶瓷（采用中间相工艺烧结的高比表面积活性碳块）对生产工艺要求高，且对于高硬度自来水，制水后pH可能超过8.5。再如专利号ZL201120509347.0的一种制取富含负氢离子水的无隔膜电解制水杯，采取钛基材惰性阳极构件和杯体的底板内壁设置一个δ范围是5mm≥δ＞0的间隙，其制水机理是利用在微小电流下对水电解时传质反应滞后于电化学反应的差异。这种电解制水杯的优点是避免了制水后pH可能超过8.5，缺点则是对水的净化效果不如前一种。上述两种电解制水杯的的共性问题是制水功耗比较高。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提出一种能够制取富含活性氢的、具有低氧化还原电位的适宜饮用的水的电解水杯。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种电解水杯，包括电解电源以及设有阴电极和阳电极的内胆，所述阳电极、阴电极分别连接电解电源的正、负极；所述阴电极和阳电极之间设有透水性隔膜，所述透水性隔膜紧贴所述阳电极上，所述透水性隔膜与所述阴电极的间距δ范围是0≤δ≤10毫米。

本实用新型的透水性隔膜也叫透水膜，是指透水孔径从毫米级到纳米级，包括日常水处理使用的各种过滤膜，如：超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和微滤膜（MF），等。

上述技术方案中所述透水性隔膜覆盖在阳电极上，是指透水性隔膜与阳电极之间基本是零间距。

上述本实用新型申请公开的技术方案工作机理陈述如下：

本实用新型中所述透水性隔膜并非常规采用的离子膜，而是在水电解领域中从未用过的一种隔离膜，本实用新型创新地将该透水性隔膜引入电解水杯中作为阴、阳电极间的隔离膜。

对水电解的正常反应是，阴极析氢（气）、阳极析氧（气），H⁺离子趋向阴极区域，而OH^-离子则趋向阳极区域。本实用新型中，阴、阳电极之间设置有透水性隔膜，将电解池分割为阴极室和阳极室两个反应空间。

本实用新型由于透水性隔膜覆盖在阳电极上，相当于阳极室容积=0，阳极析氧反应因隔膜对阳极的覆盖受到干扰。在阳极脱附转化反应生成的H₂O以及在阳极析出的氧气，由于无处释放，只能在克服了透水性隔离膜的透水水阻后，穿过隔膜中无数微孔通道向阴极室迁移。