一、通威电化水技术

　　通威电化水项目在主席及总部、分子公司各级领导关心支持下，现已通过诸多权威机构对设备性能的检测，并出具产品合格报告，同时通过四川省质量技术监督局评审备案两项企业标准(附图1)。2014年12月1日，四川省科技厅组织行业专家对通威股份有限公司《电化水成套设备研发与渔业产业化应用》成果进行鉴定，确定该成果总体处于国际先进水平。

　　 

　　1.技术创新性、先进性

　　目前通威电化水技术已在水产产业链中的种苗繁育、鲜活鱼净养运输、水产食品加工及相关厂房、车间消毒领域、环节进行应用示范，取得五项科技创新成果专利技术：

　　(1)首创应用水产产业链的一种电化水集成综合水处理设备：专利成果    ZL 201320807298.8

　　ZL 201310664463.3

　　ZL 201420679792.5;

　　(2)应用高效环保电化水于名优鱼卵孵化、鱼苗运输，代替化学药品提高孵化率和运输成活率

　　ZL 201310483428.1

　　ZL 201410599461.5;

　　(3)应用高效环保电化水于鲜活鱼净养、运输，抑菌、降药残、透析去腥，提高活鱼品质与活力，保障通威鱼卖相

　　ZL 201410598765.X

　　ZL 201410599461.5;

　　(4)应用高效环保电化水于水产品加工灭菌保鲜、镀冰衣，提高鱼片品质，延长产品货架期

　　ZL 201310483213.X;

　　(5)应用高效环保电化水在种苗繁育、水产品加工等空间环境干雾杀菌。

　　2.水质机理初探

　　根据刘主席关于电化水水质机理探讨的指示，电化水室于2014年12月在四川大学分析测试中心开展了电化水水质机理初探，包括粘度、密度、折光率、紫外光谱、红外光谱、核磁共振等指标的检测，明晰了部分机理，为下一步深入机理探讨及理论体系建立提供依据。水体经电化水成套处理设备处理后：

　　水体粘度减小，核磁共振1H-NMR自旋晶格弛豫时间增大：水分子间氢键断裂，形成小分子团，扩散系数增强，证书电化水可应用于鲜活鱼净养，达到保存粘液和透析去腥的目的;

　　紫外光谱图显示200-400nm范围内吸光强度显著增强：水分子团变小，水分子团数目增多，验证上述粘度变化，证实电化水应用于鲜活鱼净养的可实用性。

　　红外光谱图显示O-H、C≡C、C-H等键的弯曲振动波峰峰值显著变大，C≡C键波峰位置发生偏移：水体中有机物、微生物被降解、灭杀，证实电化水技术可净化、消毒水体。

　　三、通威电化水设备研发及应用

　　2007-2012年，项目组积极响应刘主席指示，引进一台河南大学电化水小型设备，先后与四川农业大学、电子科技大学合作开展通威电化水设备研发，并进行了相关应用研究。2012年以来，项目组总结前阶段研究经验，创新研发一种生态电化水综合水处理设备体系，该体系以电气浮、电催化、电子轰击、高压脉冲电场处理、电化学反应、超声雾化和超声空化等技术为核心，以物理方式代替化学药品实现杀菌、灭藻、除虫、增氧、改良水质、节能减排，不产生二次污染。国内首创生态电化水成套装备及技术应用于水产养殖产业链，为水产品质量安全提供保障。

　　1.渔用电化水处理成套设备(TW-FC-JY-4/2，图2)

　　 

　　该设备采用多级水处理工艺，包括：一级强磁处理、二级电化处理、三级精密过滤处理、四级紫外线杀菌处理，对水体进行综合处理及水质在线监测。该设备已通过成都市质检院机械检测中心现场检验，并出具合格报告。

　　应用领域：

　　种苗繁育：提高鱼卵孵化率，助推通威种苗产业发展

　　案例：24.27%浓度电化水同比提高泥鳅受精卵孵化率13.25%，达82.9%，且不影响胚胎发育。

　　种苗运输：提高运输存活率，保障养殖效益

　　案例：100%浓度电化水模拟极端条件运输大规格(6.20cm长)罗非鱼鱼苗45h后，同比提高存活率26.27%，达84.6%;100%浓度电化水在(21-22)℃水温条件下运输黄颡鱼鱼苗25h后，同比提高存活率21.14%，达87.56%以上。

　　鲜活鱼净养：透析去腥、灭菌、降药残，提高净养存活率和活鱼品质，扩大通威鱼知名度

　　案例：100%浓度电化水净养鲫鱼120h后，存活率同比提高28.41个百分点，体表细菌杀灭率可达91.7%，且水体细菌降低两个数量级，达99.6%，同时药残(孔雀石绿)去除率同比提高15%;净养乌鲫，显著降低活鱼腥味，保存体表黏液，提高品质，节约成本。

　　活鱼运输：提高载鱼量、存活率及活鱼卖相，降低失重，节能环保

　　案例：100%浓度电化水短途运输草鱼，同比提高载鱼量45.1%～48.5%，降低失重率达14.28%～21.44%，低至1.346%，活鱼卖相、水质显著优于井水组;短途运输鲫鱼，同比提高载鱼量12.8%-13.3%，降低失重率达0.796～1.195个百分点;长途运输草鱼(400km，8h)，存活率同比提高20%以上，有效抑制水质氨氮、亚硝酸盐增长。

　　2.杀菌电化水处理成套设备(TW-FC-ZX-4/2，图3)

　　 

　　该设备以电化学技术为核心，集成强磁水处理技术、微孔曝气技术、盐度自动控制技术。强磁化处理细化水体分子结构，提高电化反应效率。盐度自动控制确保电化学反应NaCl浓度保持在1‰，并且自动补水加盐功能。实现自动控制、状态反馈、故障显示和自动报警，达到装备工程化、现代化与自动化。利用外加特殊电能强行改变溶质溶剂的结合形式，配合电极释放的高活性离子的电化学净水作用。同时钛基贵金属电极上发生电解水反应，生成具有高效杀菌效力的中性杀菌电化水。副产物臭氧O3持续杀菌，抑制水中微生物繁殖。该设备已通过四川省食品药品检验所和中国医科院成都输血所对产品进行的检验，证实1mL杀菌电化水作用1min可灭杀100%的食品加工常见菌和水产常见菌。

　　应用领域：(调整)种苗、水质。食品

　　(1)种苗繁育：净化水体、灭菌消毒，实现无菌繁育

　　案例：应用杀菌电化水成套处理设备净化孵化水体，有效改善孵化环境;用于虾苗繁育器具消毒，对弧菌和总菌等有害菌的灭菌效果显著优于传统工艺高锰酸钾，同比提高38.8%，达93.75%。

　　(2)水质改良：改善养殖水质(藻类、pH、ORP)，实现健康养殖

　　案例：杀菌电化水通入池塘水可灭90%以上藻类，抑制富营养化;pH可在2.5-8之间调节，解决水体酸碱度问题;氧化还原电位ORP在800-1200mv之间，协同臭氧提高水体ORP值，降氨氮、亚硝酸盐，净水、活水、养塘。

　　(3)食品加工：提高消毒效果，减少成本，延长货架期，增强持水性，保证通威食品质量安全

　　案例：应用杀菌电化水于罗非鱼鱼片清洗、浸泡、镀冰衣、冻结保鲜等环节，灭杀81.53%和68. 75%的细菌总数和大肠菌群，同比次氯酸钠组提高9.81%和45.38%，延长货架期达3个月以上，持水性同比自来水组提高4.5%以上，;用于猪肉白条过磅、冲淋环节，瞬间杀灭81.82%的细菌总数和91.63%的大肠菌群，5min后再次检测杀菌率增至94.39%和99.79%，同比自来水组最大提高47.4和56.85个百分点，且电化水与自来水联用效果更显著;用于加工器具喷淋消毒，最大灭菌率达99%以上，同比提高24.81个百分点。   

　　3.杀菌电化水干雾空间消毒一体设备(图4)

　　该设备创新结合杀菌电化水设备与超声波干雾喷雾器，杀菌电化水通过对1‰浓度NaCl溶液进行处理，生成具有高效、广谱杀菌效果的杀菌电化水，超声波干雾喷雾器通过超声波换能器在超高频电磁振荡源的作用下，使水雾化，将水雾化成分子状态，在常温下能把杀菌电化水雾化成1μm到5μm的微小雾粒，借助内部风机风力将电化水干雾喷向空间，有效地对空间进行消毒杀菌。

　　干雾具有明显优势，当液滴的平均直径小于10微米时，喷出雾可以被称作是“干”的;小的液滴会从墙面上弹开并且不会破裂附着使表面潮湿。而所有的条件的建立都是为了满足杀孢子剂以气化的形式有效地移动到指定的区域，这种形式的特性决定了它们可以移动到平时难以达到的区域。

　　    设备通过PLC+触摸屏自动控制，实现自动加水，自动喷雾，自动清洗，故障报警，运行状态反馈，全自动控制，安全可靠。

　　应用领域：空间杀菌

　　案例：应用于孵化场、养殖场、食品加工车间及办公室等灭菌，根据空间大小确定杀菌时间、电化水浓度、喷雾粒径等，灭菌率可达90%以上。

　　4.超声协同电化水处理成套设备(图5)

　　 

　　设备将超声波和电化学技术融为一体，由超声波发射器和电化学反应器组成。电化学反应器内电解电极组由阳极和阴极组成。阳极和阴极交替排列，置于反应器内，电极间产生电化学反应。反应器两侧设有多个超声波换能器，换能器通过探头接口与超声波发射器连接，超声波发射器能发射20kHz~50kHz的超声波，超声波功率密度不低于2W/cm2。

　　设备利用超声波空化效应，空化泡崩溃产生局部高温、高压和强烈的冲击波及射流，瞬间杀死微生物。局部高温高压条件下在水中产生大量的强氧化剂，除了杀菌消毒外，还能降解大分子有机物。同时，利用超声波振动，可实现超声波清洗反应器，完全实现设备的免维护。

　　该设备拟应用于超市、卖场等活鱼净养灭菌，以及饮用水、畜禽用水等处理。

　　5.高压脉电场杀菌装置(图6)

　　 

　　脉冲电场杀菌系统由四部分组成：高压脉冲电源、水处理室、水泵和储水罐等。其中高压脉冲发生器和处理室是核心部件，高压脉冲发生器是高压脉冲电场杀菌装置的核心部分。高压脉冲发生器用来产生10kV以上的脉冲，该高压脉冲被加到处理室电极的两极板上，在处理室内产生l0kV/cm以上的强电场。处理室采用平行盘式动态连续式处理室，极板采用正负极交错叠放方式，中间用聚四氟乙烯材料的垫片和螺杆连接，可以根据不同的需求调节极板间距和增减极板个数。采用平行板式处理室时，能够保证极板间的电场分布均匀。

　　设备主要机理是电介质击穿理论和电穿孔理论，细胞膜和电场方向的角度随着电场强度的增大或处理时间的延长,细胞膜极化加剧，跨膜电位不断加大,引起细胞膜厚度的减小，细胞膜将被局部破坏。当电场强度进一步增强时，膜上就会形成更大更多数量的穿孔和不可逆的破裂,细胞膜的结构就完全被破坏,从而导致细胞死亡。

　　该设备拟应用于海水种苗繁育、运输，以及超市、卖场等活鱼净养灭菌。

　　6.小型化电化水设备(图7)

　　为扩大电化水技术应用领域，按照“设施精准化、技术标准化、管理智能化”的理念研发小型化电化水设备，以适应家庭、超市、卖场等所需。设备保留大型设备四级处理工艺，但缩小了体积，精简、优化布置，如添加温控和液位设备保护装置、水质在线监测装置(溶氧、温度、pH等指标)、西门子PLC+触摸屏控制系统等，与原型设备相比，呈现以下特点：水处理量降低到1m3/h;整机体积为原有设备1/3，重量为原有设备1/4;触摸屏控制代替按钮控制。该设备已应用于鲜活鱼净养、运输，拟应用于家庭、超声、卖场等地。

　　三、技术应用加工领域成本效益对比(见表1)。

　　四、技术成果

　　1.专利成果

　　研究和推广过程中，申请和获得的专利(见表2)：

　　2.论文论著

　　项目研究推广过程中发表或出版的专著(见表3)：

　　3.标准

　　(1)编写了地方标准《渔用电化水净养、运输鲜活鱼技术规范》目前该标准已经入专家评审阶段。

　　本标准规定了电化水净养、运输鲜活鱼的术语定义、要求、生产管理、质量管理等技术规范。本标准适用于鲜活鱼的净养过程。

　　(2)编制了企业标准《渔用电化水处理成套设备》，经成都市质量监督局备案批准。于2013年8月19日发布，2013年9月19日实施。

　　(3)编制了企业标准《杀菌电化水处理成套设备》，经成都市质量监督局备案批准。于2013年8月19日发布，2013年9月19日实施。

　　五、推广应用

　　目前，该技术已经成功在整个水产产业链中应用和推广，包括：

　　(1)鱼卵孵化运输：泥鳅受精卵孵化，成都市双流县万福水产品养殖场;罗非鱼、黄颡鱼等鱼卵孵化，通威南海水产科技公司;种苗运输，成都市永兴渔业合作社

　　(2)鲜活鱼净养、运输：成都通威鱼公司、成都市永兴渔业合作社、南京水产科技公司

　　(3)成鱼养殖水质调控：成都市永兴渔业合作社

　　(4)鱼片消毒灭菌：通威海南水产食品公司

　　(5)猪肉加工环节消毒灭菌：成都市春源食品公司

　　(6)空间消毒：成都市春源食品公司、成都市通威鱼公司、通威海壹苗种公司

　　小结：电化水室将按照主席指示，进一步加强设备机理研究，加快各领域应用研究力度，拓宽通威产业链应用，完善电化水成套设备优化，创新小型化设备开发，总结通威技术应用模式与操作规程。争取在2015年建立通威电化水技术的理论、设备、应用体系，助增通威科技实力，助推通威鱼品牌建设、通威饲料销售