CN103459327B - 使用液流发电机来处理水的流体处理方法和*** - Google Patents

使用液流发电机来处理水的流体处理方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了涉及使用流动水来在流体发电机中产生电以处理流体的流体处理方法、套件、***、装置等。所述***、方法还使用与所述流体发电机组合的脉冲发生器来处理流体。所述处理装置可以是电穿孔室。本发明涉及使用液流发电机来处理水的流体处理方法和***。

Description

使用液流发电机来处理水的流体处理方法和***
技术领域
本说明书大体上涉及流体处理。
背景技术
细菌和其他生物可以在各种流体中生长繁衍。在某些情况下，通过过滤或者使用化学品或紫外线的消毒来解决与此类污染物相关的风险。
发明内容
在某些实施方式中，提供了流体处理***。所述流体处理***可以包括电穿孔室，所述电穿孔室可以包含阳极和阴极，所述阳极和阴极配置成在所述电穿孔室内或跨越所述电穿孔室提供电势。所述***还可以包括与所述电穿孔室流体连通的液流发电机。在某些实施方式中，所述液流发电机通过流体的运动产生电，并且所述液流发电机可以与所述阳极和所述阴极电连接，从而为所述电势提供电。在某些实施方式中，所述***可以包括脉冲发生器，所述脉冲发生器可以与所述液流发电机、所述阳极和/或所述阴极电连接。
在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供至少10mV/cm的电场。在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供1kV/cm～100kV/cm的电场。在某些实施方式中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成跨越所述电穿孔室提供至少10安培的电流。在某些实施方式中，所述脉冲发生器可以配置成按照使得在一部分流体流过所述电穿孔室时向该部分流体提供多个脉冲的频率和持续时间提供脉冲。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含管道。在某些实施方式中，所述管道包括圆筒(cylinder)。在某些实施方式中，将所述电穿孔室的内部可以由包含所述阳极的第一内表面和包含所述阴极的第二内表面界定。在某些实施方式中，所述阳极可以通过绝缘部与所述阴极隔开。在某些实施方式中，所述电穿孔室界定流体流过的流路的外表面。所述阳极或所述阴极可以置于所述流路内。在某些实施方式中，所述阳极可以是位于所述流路内的线材或金属板，并且所述阴极是所述电穿孔室的表面。在某些实施方式中，所述阴极可以是位于所述流路内的线材或金属板，并且其中所述阳极是所述电穿孔室的表面。在某些实施方式中，所述***还包括电容器。在某些实施方式中，所述电容器可以是所述脉冲发生器的一部分。在某些实施方式中，所述***还包括紫外光源，所述光源可以与所述液流发电机电连接。在某些实施方式中，所述***还包括在所述电穿孔室内的流体。在某些实施方式中，所述***还包括在所述液流发电机内的流体。在某些实施方式中，在所述电穿孔室内的所述流体与在所述液流发电机内的所述流体可以是同一批的流体。在某些实施方式中，所述电穿孔室含有灰水。在某些实施方式中，所述***还包括与所述电穿孔室流体连通的沉降室。在某些实施方式中，所述阳极、所述阴极或者所述阳极和所述阴极可以包含钛、铝、铜或其任意组合。在某些实施方式中，所述***还包括位于所述电穿孔室的上游的去离子树脂。在某些实施方式中，所述流体可以包含渗透剂、钙、高渗添加剂、杀菌添加剂、微生物生长抑制添加剂或其任意组合。在某些实施方式中，所述***可以配置成在所述阴极和所述阳极之间传输交流电流。在某些实施方式中，所述***可以配置成在所述阴极和所述阳极之间传输直流电流。在某些实施方式中，所所述电穿孔室还包含不导电外壳。在某些实施方式中，所述电穿孔室可以是水平的。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含近端和远端。所述电穿孔室的远端可以低于所述电穿孔室的近端。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含近端和远端，并且所述电穿孔室的远端可以高于所述电穿孔室的近端。
在某些实施方式中，提供了流体处理套件。所述套件可以包括：液流发电机；脉冲发生器；和与所述液流发电机电连通的阳极。可以通过所述脉冲发生器控制所述阳极中的电流。所述套件还可以包括与所述液流发电机电连通的阴极。可以通过所述脉冲发生器控制所述阴极中的电流。在某些实施方式中，所述液流发电机和脉冲发生器可以配置成在10安培时提供至少1kV的脉冲。
在某些实施方式中，提供了一种水的处理方法。所述方法可以包括使水流过发电机以产生电力。所述水可以含有细胞。所述方法还可以包括使用脉冲发生器以将电力转化成电脉冲，并以足够的电流和足够的电压将所述电脉冲施加至所述水，以裂解所述细胞，从而处理所述水。在某些实施方式中，产生所述电力的那部分水被施加所述电脉冲。在某些实施方式中，所述方法还包括施加第二电脉冲和第三电脉冲。在某些实施方式中，所述电脉冲的频率可以由所述流动水的流速决定。所述流速的增加可以产生更高频率的脉冲，并且所述流速的降低可以产生更低频率的脉冲。在某些实施方式中，对所述水施加在10安培时电压为至少1kV的至少两个电脉冲。
在某些实施方式中，提供了一种对水通电的方法。所述方法可以包括提供流动驱动的电穿孔装置。所述装置可以包括：包含阳极和阴极的电穿孔室，所述阳极和阴极配置成在所述电穿孔室内或跨越所述电穿孔室提供电势；和与所述电穿孔室流体连通的液流发电机。所述液流发电机通过流体的运动产生电，并且所述液流发电机可以与所述阳极和所述阴极电连接，从而为所述电势提供电。所述方法还可以包括：使水流过所述液流发电机以产生所述电势，和对所述阳极和所述阴极施加所述电势，从而产生跨越所述水的一个或多个电脉冲，由此使所述水通电。
以上发明内容仅是说明性的，而不是意图以任何方式进行限制。除了上述说明性的方面、实施方式和特征之外，通过参照附图和以下详细说明，其他的方面、实施方式和特征会变得明显。
附图说明
图1是流体处理***的一些实施方式的图示。
图2是与其他组件一起使用的流体处理***的一些实施方式的图示。
图3是描述流体处理***可以如何使用的一些实施方式的流程图。
图4是描述流体处理***可以如何使用的一些实施方式的流程图。
图5是描述流体处理***可以如何使用的一些实施方式的流程图。
具体实施方式
这里提供了可用于处理流体的方法和装置的各种实施方式。在某些实施方式中，其涉及使用与电穿孔室相连的液流发电机。所述装置和/或***可以与流动流体一起使用，以使流动流体内包含的动能可用于驱动所述液流发电机，从而产生电来驱动电穿孔室。在某些实施方式中，可以在所述电穿孔室中施加一个或多个电脉冲，从而对所述流体内的至少一个细胞进行电穿孔。
在某些实施方式中，处理流体的方法包括使一部分水流过所述电穿孔室，并对该部分水施加脉冲电击，从而将所述水中的至少一个活生物体或细胞不可逆地电穿孔。这可以有助于有效地对水或其他流体进行消毒。用于产生脉冲电击的能量可由穿过所述液流发电机(其可整合到***中)流入***中的水产生。
以下详细说明概述了电穿孔的各个方面，于是其提供了对流体处理***的各种实施方式及其如何使用的详细说明。该说明又提供了各个方面的其他改动和变换，然后用实施例部分概括。
在以下具体实施方式中，请参照构成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的附图标记通常指示相似的部件。具体实施方式、附图和权利要求中所描述的说明性实施方式并不意在进行限制。可以采用其他实施方式，并可进行其他改变，而不偏离此处所提出的主题的精神或范围。容易理解的是，此处一般性描述的及在附图中说明的本公开内容的方面可以以各种各样的不同配置进行设置、替换、组合、分离和设计，所有这些均是在此明确设想的。
电穿孔
在某些实施方式中，电穿孔是通过将细胞暴露至电脉冲而引起细胞膜的通透性的动态现象。其有效性依赖于在细胞膜上的各点处的局部跨膜电压。脉冲强度、脉冲持续时间、和脉冲形状至少部分决定细胞中电穿孔现象的表现。这些性质可以不对细胞膜产生影响、可逆地打开细胞膜(之后细胞可以存活)或不可逆地使细胞膜通透(这引起细胞死亡)。电场改变跨越细胞膜的电化学电势，并诱导极化的细胞膜脂质双层的不稳定。然后该不稳定的膜改变其形状，形成通过该膜的水通路。接着在电化学控制下通过这些通道发生质量传递。在E≥Eth的区域中的细胞被电穿孔(其中E是电场，Eth是阈值电场(thresholdmagnitudeelectricfield))。如果达到或超过第二阈值(Eir)，则电穿孔会损害细胞的活力，例如，不可逆的电穿孔。
脉冲电场(PEF)技术已经通过FDA批准，用于热巴氏灭菌(Ramaswamy等，“PulsedElectricFieldProcessing,FactSheetforFoodProcessors,”ExtensionFactSheet,FoodScienceandTechnology,2015FyffeRoad,ColumbusOH43210-1007,FSE-2-05,来自俄亥俄州立大学分校)。PEF对果汁作用良好，还可用于啤酒、葡萄酒、酸乳和色拉调味料。该介质应该是可泵送的(例如液体或浆料)。虽然PEF可以对大多数病原体提供5个对数级的减少，但是其被认为是巴氏灭菌方法，因此要使产物冷却。PEF的一个优点在于避免了正常热巴氏灭菌造成的风味损失。由于该技术可应用于废弃流体处理或任何流体的常规处理，不必使任何产物冷却。
在某些实施方式中，PEF对流动流体施加非常短时间的强电场。在约15kV/cm的临界场强之上，植物性细胞被杀死。达到35kV/cm的电场可以破坏细菌、真菌和其他微生物。PEF可以击穿细胞壁。PEF的另一用途是从诸如甜菜或葡萄等植物材料提取果汁。
流体处理***和装置
图1描述了流体处理***或装置1的一些实施方式。如图1所示，***或装置1可以包括液流发电机10，其置于阴极30和阳极40的上游。液流发电机10与阴极30和阳极40电连通，以使由液流发电机10产生的电可以传输至阴极30和阳极40。装置1还可包括绝缘层或中间部50。在某些实施方式中，液流发电机10分别通过第一引线或线材和第二引线或线材与电极30和40连接。在某些实施方式中，阳极40和阴极30通过带或圆形部分31和32保持在一起(具有绝缘中间部)。
在图1的实施方式中，阴极30是管道的上半部分，阳极40是管道的下半部分，因此当他们组合时他们形成完整部分的管道。在某些实施方式中，阳极和阴极可以通过绝缘层或中间部50隔开。其中阳极和阴极形成围绕流体的外壳的这种布置，允许电流流过流体的整个流路。在其他实施方式中，阴极和/或阳极可以位于流体的流路内(而不是界定流路的外表面)，但应该理解的是，不是所有的流体都需要经过两个电极。
在某些实施方式中，阴极30和阳极40由诸如铜、铁或导电性聚合物等导电性材料制成。在某些实施方式(例如图1所描述的实施方式)中，阳极和阴极的组合通过管道***剩余部分的带或夹持部31和32保持在一起，可以将它们适当地胶合。在其他实施方式中，带或夹持部31和32是分离的橡胶或塑料环，并且即使未将所述装置或***安装在管道***中时也可以将阳极和阴极保持在一起(通过绝缘中间部隔开)。在某些实施方式中，带或夹持部是***的管道的剩余部分的末端，将本装置***到其中。
在某些实施方式中，所述装置或***还包括与液流发电机10电连通的脉冲发生器20和阴极30或阳极40中的至少一个。在某些实施方式中，脉冲发生器控制向阳极和/或阴极施加电。在某些实施方式中，脉冲发生器整合到液流发电机、阳极、阴极或其某些组合中。在某些实施方式中，脉冲发生器生成跨越阳极和阴极的足够强的电场(如图1所示，其可以跨越管道部分)，以有效地向流体施加电流。在某些实施方式中，脉冲足以将流体中存在的至少一个生物体和/或细胞电穿孔。在某些实施方式中，施加的电压为1～10kV，电流大于10安培。在某些实施方式中，所述装置和/或***配置成产生E≥Eir的电场，由此导致“不可逆的”电穿孔。“不可逆的电穿孔”表示细胞或其他膜的膜被改变从而弱化和/或减少其完整性，并且在某些实施方式中，杀死细胞或以其他方式抑制生长。在某些实施方式中，不可逆的电穿孔是非热电穿孔。在某些实施方式中，不可逆的电穿孔在1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时或24小时内导致细胞死亡。在某些实施方式中，不可逆的电穿孔弱化细胞，从而防止或减少任何进一步的细胞增殖。在某些实施方式中，所述装置和/或***配置成产生E≥Eth的电场，由此导致“可逆的”电穿孔。“可逆的电穿孔”表示细胞和/或其他膜的膜被暂时改变从而弱化和/或减少其完整性，并且在某些实施方式中，杀死细胞。例如，如果暂时的通透性允许杀死细胞的化合物(或正常存在的，或添加至流体的)的流入，或以其他方式损害细胞的生理，导致其死亡或以其他方式抑制生长。
在某些实施方式中，相对于流速，脉冲以足够的频率、形状和持续时间产生，从而使流体在通过该部分时接受多个电脉冲。在某些实施方式中，这增强了消毒的功效。在某些实施方式中，这被调制为使传输的电场的频率、形状和/或强度是可变化的并且由流动和浊度传感器控制，或与流出***的流体的特定用途匹配。
在某些实施方式中，***的电通过***自身产生，从而提供自足式***。因此，流过管道的流体用于(通过液流发电机)产生电，然后将电供应至脉冲发生器。在某些实施方式中，电存储在脉冲发生器20中，直到其足以对经过电穿孔室的流体供应电击的时刻。在某些实施方式中，该能量存储可以通过使用电容器实现。
在某些实施方式中，液流发电机和电极的组合允许在自足和自调式***中通过流体产生电。在某些实施方式中，流体流动越快，就会生成越多的能量来对流体中的细胞和/或生物体进行电穿孔。在某些实施方式中，液流发电机的形状可以变窄，以增加由流体得到的能量的量。在某些实施方式中，电穿孔室的形状可以变窄，以增加传递到流体的能量的量。在某些实施方式中，流路的横截面积可以是进入本装置(或者与液流发电机或电穿孔室接触)之前的流路的横截面积的99%、98%、97%、95%、90%、85%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%或更低，包括小于任何前述值的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，通过和/或围绕液流发电机和/或电极的流体的形状为使得跨越电穿孔室的电场的形状相对均匀或足够均匀的形状。在某些实施方式中，通过和/或围绕液流发电机和/或电极的流体的形状使得可以使流动特性与所施加的电场匹配。
在某些实施方式中，液流发电机充当向流体引入湍流的有效手段，从而有效地将颗粒与微生物混合。在某些实施方式中，这增强了电穿孔的功效。在某些实施方式中，液流发电机充当向流体引入压力的有效手段。在某些实施方式中，这增强了电穿孔的功效。在某些实施方式中，液流发电机充当向流体引入热量的有效手段。在某些实施方式中，这增强了电穿孔的功效。
在某些实施方式中，所述***可以与消毒技术整合，例如与紫外光源或其他消毒或过滤方法组合。
如图2所示，在某些实施方式中，所述装置或***1可以与生物反应器100整合。生物反应器100首先促进微生物或细胞7的生长，其可以作为更复杂的处理***的一部分用于例如消耗、代谢、转化或以其他方式改变营养物或污染物，以捕集、减少、无害化或有益化、或消除任何不期望的成分。在某些实施方式中，流体处理***1与生物反应器100流体连通，以使处理***1可充当第二处理过程将来自生物反应器100的生物体电穿孔。在某些实施方式中，所述***还包括用于沉降或过滤110的其他方面，以进一步处理流体，和除去或减少任何死亡或受损细胞8的水平。
图3是描述流体处理***可以如何使用的一般方法的流程图。在某些实施方式中，该方法可以从使一部分流体流动以驱动液流发电机从而生成电开始(框200)。然后可以使用脉冲发生器来生成电脉冲(框210)。接着可以将这些电脉冲施加到那部分流动的流体(框220)。在某些实施方式中，运动部分的流体首先通过驱动液流发电机而产生电，然后那部分流体进入电穿孔室，并承受电脉冲。在某些实施方式中，将存储的电荷首先施加到那部分流动的流体(框220)，其然后沿着流路流动至电穿孔室，在电穿孔室中其可以对液流发电机供给能量，从而产生电(框200)，以用于待施用的下一脉冲(框210)。
本领域技术人员会意识到，本文公开的该工艺和方法以及其他工艺和方法、这些工艺和方法中进行的功能可以以不同顺序执行。此外，列出的步骤和操作仅作为实例提供，在不背离所公开的实施方式的实质的情况下，这些步骤和操作中的一些可以是可选的、组合成较少的步骤和操作或者扩展成其他的步骤和操作。
在某些实施方式中，流体的处理方法包括：使被细胞污染的流体流过发电机以产生电力，使用脉冲发生器以将电力转化成电脉冲，和以足够的电流和足够的电压对流体施加电脉冲以裂解和/或破坏细胞，由此处理流体。在某些实施方式中，流体的处理方法包括：使被细胞污染的流体流过发电机以产生电力，使用脉冲发生器以将电力转化成电脉冲，和以足够的电场对流体施加电脉冲以裂解和/或破坏细胞，由此处理流体。在某些实施方式中，产生所述电力的那部分流体被施加所述电脉冲。在某些实施方式中，对流体施加第二电脉冲和第三电脉冲。在某些实施方式中，电脉冲的频率由流动流体的流速决定。在某些实施方式中，所述流速的增加产生更高频率的脉冲，所述流速的降低产生更低频率的脉冲。在某些实施方式中，对流体施加在10安培时电压为至少1kV的至少两个电脉冲。在某些实施方式中，对于给定频率，使用较快的流速来产生较大的脉冲。在某些实施方式中，对流体施加在10安培时具有足够电场(例如10mV/cm～50kV/cm)的至少两个电脉冲。
在某些实施方式中，图3中的方法是对流体通电的方法。在某些实施方式中，该方法可以包括：提供本文所述的流体处理***的任何实施方式，使流体流过液流发电机以产生电势，对阳极和阴极施加电势以产生跨越所述流体的一个或多个电脉冲，从而使流体通电。
在某些实施方式中，流体的流动可以反转。在某些实施方式中，可以将流体处理***置于使电极(和电穿孔室)位于液流发电机的上游，以使流过该***的流体首先进行电穿孔，然后与液流发电机接触以产生用于下一脉冲的电。
图4是描述流体处理***可以如何使用的一些实施方式的流程图。在某些实施方式中，可以提供生物反应器，该生物反应器可以包括用于除去流体中的各种污染物的微生物(框310)。然后可以提供：流动流体(位于生物反应器的上游或其下游)(框320)、电穿孔室、脉冲发生器和/或液流发电机(框330、340和350)，经由液流发电机由流动流体产生电力(框360)。然后可以以脉冲方式对流动流体施加所产生的电力(框370)。然后可以对流体施加另外的脉冲(框380)，这之后可以进行沉降(框980)和/或过滤(框400)，以除去可以包含经电穿孔的细胞的污染物。最后，可以收集流体(框410)。在某些实施方式中，可以移除、略去或重复以上过程中的一个或多个。在某些实施方式中，可以从流程图的较低位置处开始。
如图5所示，一些过程可以以替代顺序进行。在某些实施方式中，首先将流动流体(框320)供应至生物反应器(框310)，然后提供电穿孔室、脉冲发生器和液流发电机(框330、340和350)。然后可以对流体施加电力(框370)(其可以先存储)，接着由流动流体(通过液流发电机)产生电力，以用于下一脉冲(框360)。
在某些实施方式中，流体首先流入所提供的电穿孔室中，然后流入液流发电机中，从而使流过液流发电机的流体已经承受电穿孔。在某些实施方式中，流体首先流入所提供的液流发电机中，然后流入电穿孔室中，从而使第一部分的流体可以既驱动发电机又接受电脉冲。在某些实施方式中，被施加电脉冲的流体不是流动的，而已停止，以允许对该流体施加多个电脉冲。
在某些实施方式中(如图1和图2所示)，所述装置的多个部分结合成单一的装置。但是，在某些实施方式中，所述装置以套件形式或以***形式提供，其中设备不必物理组装在一起(而是仅配置成允许适当的结合)。在某些实施方式中，提供的套件包括液流发电机、脉冲发生器、与液流发电机电连通(或配置成能够与液流发电机电连通)的阳极和与液流发电机电连通(或配置成能够与液流发电机电连通)的阴极。在某些实施方式中，阳极和/或阴极中的电由脉冲发生器控制。在某些实施方式中，液流发电机和脉冲发生器配置成提供电脉冲。在某些实施方式中，脉冲在10安培时为至少1kV。在某些实施方式中，阳极和/或阴极是金属板，他们的尺寸调整为适合于水管并且占据部分流路。
在某些实施方式中，为了对细胞进行电穿孔或以其他方式进行处理，脉冲建立大于或等于阈值的电场(例如，E>Eth)。在某些实施方式中，其大于Eir，后者是不可逆的阈值(尽管不是所有实施方式都要求)。虽然微电流可以在电穿孔中发挥作用，但是电穿孔室对细胞进行电穿孔的能力可以根据对室中的细胞施加的外部电场来描述。在某些实施方式中，施加的电场为每米1mV～500kV。在某些实施方式中，施加的电场为10mV/cm～数V/cm，在需要细胞刺激(而不是电穿孔)时可以有益的范围。在某些实施方式中，例如，电场可以是每厘米10毫伏、20毫伏、30毫伏、40毫伏、50毫伏、60毫伏、70毫伏、80毫伏、100毫伏、200毫伏、300毫伏、500毫伏、1,000毫伏、2,000毫伏、3,000毫伏、4,000毫伏、5,000毫伏、6,000毫伏、7,000毫伏、8,000毫伏、9,000毫伏或10,000毫伏，包括大于任何前述值的任何范围，以及由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，施加的电场为每厘米100伏特～每厘米100,000伏特(例如，在需要对不可逆的电穿孔更有用的场时)。在某些实施方式中，例如，电场可以是每厘米200伏特、500伏特、1,000伏特、5,000伏特、10,000伏特、15,000伏特、20,000伏特、25,000伏特、30,000伏特、35,000伏特、40,000伏特、45,000伏特、50,000伏特、60,000伏特、70,000伏特、80,000伏特、90,000伏特或99,000伏特，包括大于任何前述值的任何范围，以及由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，阴极和/或阳极和/或液流发电机和/或脉冲发生器配置成将上述强度的电场供应至本文所述的流体。
其他变化和另外或替代实施方式
在某些实施方式中，所述***和/或装置配置成实现对现有的灰水***进行改造和/或新构造。在某些实施方式中，所述***和/或装置配置成用于家庭应用。在某些实施方式中，所述***和/或装置配置成用于工业应用。
在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以提供用于水处理的在线解决方案。在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以实现对现有的流体***进行改造。在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以提供有效的消毒而无需另外的试剂。在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以提供自足式***、自更新式***和/或自供电式***。在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以针对不同条件(例如水的流动、浊度和用途)进行调整。在某些实施方式中，本文所述的方法或装置中的一种或多种可以与现有***整合。
电穿孔室
在某些实施方式中，电穿孔室包括两部分管道，从而形成管道形状的流路。在某些实施方式中，电穿孔室对大气是开放的，以使电穿孔室中的流体暴露至大气，例如在水渠、水沟、水槽中。
在某些实施方式中，所述管道是圆筒。在某些实施方式中，所述室(其可以是管道)是直线形的。在某些实施方式中，所述室具有第一组相对壁和第二组相对壁。第一组相对壁比第二组相对壁宽。在某些实施方式中，较宽组的相对壁是阳极和/或阴极，较窄组的相对壁可以用于将所述阳极壁和所述阴极壁绝缘。在某些实施方式中，较窄组的壁包括不导电材料或包括不导电部分。在某些实施方式中，将较窄壁中的一个置于“底部”(离地球最接近的一侧)上。在某些实施方式中，将较宽壁中的一个置于“底部”上。
在某些实施方式中，所述电穿孔室的内部由包含所述阳极的第一内表面和包含所述阴极的第二内表面界定。在某些实施方式中，电穿孔室界定流体流过的流路的外表面，并且所述阳极或阴极置于所述流路内。
在某些实施方式中，电穿孔室(和/或阳极和阴极)的外部包括不导电壳以将所述***与外部接地绝缘。在某些实施方式中，将电穿孔室(和/或阳极和阴极)与可能不期望地使所述***短路的其他结构隔开。
在某些实施方式中，所述电穿孔室是水平的。在某些实施方式中，所述电穿孔室具有近端和远端。在某些实施方式中，所述电穿孔室的远端低于所述电穿孔室的近端。在某些实施方式中，所述电穿孔室包含近端和远端，并且所述电穿孔室的远端高于所述电穿孔室的近端。在某些实施方式中，通过电穿孔室和液流发电机的流路是水平的。在某些实施方式中，通过电穿孔室和液流发电机的流路具有近端和远端。在某些实施方式中，通过电穿孔室和液流发电机的流路的远端低于近端。在某些实施方式中，通过电穿孔室和液流发电机的流路的远端高于近端。本领域技术人员会意识到，根据本说明书内容，在所述装置和/或***的下游部分高于上游部分的实施方式中，流动流体仍然可以使该装置发挥作用，只要该流体具有足够的能力使其越过升高的部分。
在某些实施方式中，被处理流体的量依赖于流体类型(例如，被认为在流体内的污染物的类型)。在某些实施方式中，一旦进行电穿孔，电穿孔使得小于100%的细胞和/或生物体存活。在某些实施方式中，一旦进行电穿孔，电穿孔使得小于100%的细胞和/或生物体能够繁殖或复制。在某些实施方式中，一旦进行电穿孔，小于例如99.999、99.99、99.9、99、98、97、96、95、93、92、91、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.1、0.01或0.001的细胞和/或微生物存活或能够繁殖或复制，包括小于任何前述值的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，上述范围和百分比适用于暴露至电场的流体中的细胞。在某些实施方式中，上述百分比通过一个或多个脉冲实现，例如：2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100或更多的脉冲，包括大于任何前述值的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，脉冲的数量可以取决于用途、污染的类型和量、流体的组成、流速、传递的能量等。
在一些情况下，被处理流体的体积受限于管道的尺寸。在某些实施方式中，管道越大，电***可以维持的输出越大，这与脉冲雷达***不同。在果汁型应用中，当果汁经过时，在多达8个连续室中施加10微秒的脉冲。利用短脉冲持续时间，没有热效应或仅有最小限度的加热效应。在某些实施方式中，本文所述的装置和方法可用于微流体应用中。
在某些实施方式中，所述室可以变窄，以提供对液流发电机更优的益处(例如较快的流动流体，产生更多的电)以及电穿孔室的有效性(Eth是V/cm，因此跨越的距离越小，该装置的有效性和/或效率越高)。在某些实施方式中，可以对电穿孔室的形状进行优化，以实现跨越所述室的电场的均匀分布，或至少与流体的流动特性匹配。
阳极和阴极
在某些实施方式中，阳极和/或阴极是界定流路的外表面，如图1中所示的管道。在某些实施方式中，阳极和/或阴极是置于流路内的板、线、棒、屏或其他结构。在某些实施方式中，阳极是置于流体的流路内的结构(例如板、线或棒)，而阴极是界定流路的内表面(例如管道内侧)。在某些实施方式中，阴极是置于流体的流路内的结构(例如板、线或棒)，而阳极是界定流路的内表面(例如管道内侧)。
在某些实施方式中，阳极和/或阴极为金属或其他导电性材料。在某些实施方式中，阳极和/或阴极由铁、铜、钛、铝或其任意组合制成。
在某些实施方式中，阳极和/或阴极配置成对经过所述***的流体的流动具有减少的影响(例如当他们是光滑管道表面时)。
在某些实施方式中，阳极和/或阴极整合到液流发电机中。在某些实施方式中，阳极具有或部分具有从液流发电机中的流体流动中运动的结构(例如叶片)，阴极为单独的部分或者管道的一部分。在某些实施方式中，阴极具有或部分具有从液流发电机中的流体流动中运动的结构(例如叶片)，阳极为单独的部分或管道的一部分。
在某些实施方式中，所述阳极通过绝缘部与所述阴极隔开。在某些实施方式中，绝缘部是间隙或空气。在某些实施方式中，绝缘部分是不导电材料，例如橡胶或塑料。在某些实施方式中，绝缘材料实现阳极和阴极之间的流体密封连接，以有效地建立流体可以流过的密封流路。在某些实施方式中，绝缘材料对电和存在于装置中该点处的化学环境具有抗性。
在某些实施方式中，阳极和阴极间隔开，以使流路的下半部分包括阳极或阴极，并使流路的上半部分包括相应的阴极或阳极。因此，在此类实施方式中，电势差沿与流体流动垂直的方向跨越管道。在某些实施方式中，阳极(或阴极)置于管道的第一点处，阴极(或阳极)置于上游或下游，以使电势差存在于管道的流动方向上。
在某些实施方式中，在处理***中使用多于一个的电穿孔室和/或阳极/阴极对。在某些实施方式中，单个液流发电机可以对一个或多个阳极/阴极对供电。在某些实施方式中，每个阳极/阴极对具有自己的液流发电机。
在某些实施方式中，发电机自身和围绕其的管道的壳包括阳极/阴极对。例如，轮子可以是阳极/阴极，而管道可以是阴极/阳极。在某些实施方式中，所述发电机可以设置成使得在流体移动经过其时电场存在于***自身。
脉冲发生器
在某些实施方式中，脉冲发生器20与液流发电机和/或阳极和/或阴极分开，但是与这些部件电连通。在某些实施方式中，电连通经由线材实现。
在某些实施方式中，脉冲发生器配置成提供10mV/cm～数V/cm的电场，在需要细胞刺激(而不是电穿孔)时可以有益的范围。在某些实施方式中，例如，脉冲发生器配置成提供每厘米10毫伏、20毫伏、30毫伏、40毫伏、50毫伏、60毫伏、70毫伏、80毫伏、100毫伏、200毫伏、300毫伏、500毫伏、1,000毫伏、2,000毫伏、3,000毫伏、4,000毫伏、5,000毫伏、6,000毫伏、7,000毫伏、8,000毫伏、9,000毫伏或10,000毫伏的电场，包括大于任何前述值的任何范围，以及由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，脉冲发生器配置成提供每厘米100伏特～每厘米100,000伏特的电场(例如，当需要对不可逆的电穿孔更有用的场时)。在某些实施方式中，例如，电场可以是每厘米200伏特、500伏特、1,000伏特、5,000伏特、10,000伏特、15,000伏特、20,000伏特、25,000伏特、30,000伏特、35,000伏特、40,000伏特、45,000伏特、50,000伏特、60,000伏特、70,000伏特、80,000伏特、90,000伏特或99,000伏特，包括大于任何前述值的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，脉冲发生器配置成跨越电穿孔室提供至少0.1kV的电压。例如，在某些实施方式中，所述装置配置成提供0.2kV、0.3kV、0.5kV、0.7kV、0.9kV、1kV、2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、7kV、8kV、9kV、10kV、11kV、12kV、15kV、20kV、30kV或更多，包括任何前述值之上的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，这是跨越电穿孔室平均传输的电压。在某些实施方式中，脉冲发生器配置成跨越电穿孔室提供至少1安培的电流。在某些实施方式中，这可以是例如2安培、3安培、4安培、5安培、6安培、7安培、8安培、9安培、10安培、11安培、12安培、13安培、14安培、15安培、20安培、25安培、30安培、40安培或更多，包括任何前述值之上的任何范围，和由任何两个前述值限定的任何范围。在某些实施方式中，脉冲发生器配置成可以使用任何前述电流值获得任何前述电场强度和/或电压范围。在某些实施方式中，电场强度为10mV/cm～50kV/cm和/或电压为约1kV～10kV，并且电流为约5安培～15安培(例如10安培)。在某些实施方式中，正是液流发电机和脉冲发生器的组合被配置成实现以上电场、电流和电压范围。在某些实施方式中，正是阳极和/或阴极和脉冲发生器的组合被配置成实现以上电场、电流和电压范围。在某些实施方式中，正是液流发电机、阳极和/或阴极和脉冲发生器的组合被配置成实现以上电场、电流和电压范围。在某些实施方式中，所述***和/或装置配置成在运行时可以实现上述电场、电流和电压范围。
在某些实施方式中，所述脉冲发生器配置成按使得在一部分流体流过所述电穿孔室时向该部分流体提供多个脉冲的频率和持续时间提供脉冲。在某些实施方式中，脉冲发生器包括电容器。
在某些实施方式中，所述***、脉冲发生器、液流发电机或其任意组合配置成在阴极和阳极之间传输交流电流。在某些实施方式中，所述***、脉冲发生器、液流发电机或其任意组合配置成在阴极和阳极之间传递直流电流。
液流发电机
在某些实施方式中，可以使用任何流体驱动的液流发电机。在由流动液体获得能量的实施方式中，液流发电机可以包括具有适于液体的合适的相互作用表面(例如塑料、橡胶、木材或金属轮或叶片)。在某些实施方式中，液流发电机与脉冲发生器和/或阳极和/或阴极电连通。在某些实施方式中，液流发电机是冲击式涡轮机。在某些实施方式中，液流发电机是皮尔顿式(Pelton)涡轮机、法氏(Francis)涡轮机和/或卡普兰(Kaplan)涡轮机。
在某些实施方式中，液流发电机通过线材或引线11与阴极连接，和/或液流发电机通过线材或引线12与阳极连接。在某些实施方式中，线材或引线11穿过脉冲发生器。在某些实施方式中，线材或引线12穿过脉冲发生器。
其他部件
如上所述，在某些实施方式中，在所述装置或***中可以包括其他部件。在某些实施方式中，在电穿孔室的上游包括生物反应器或其他装置。在某些实施方式中，所述***或装置包括过滤器。在某些实施方式中，所述***或装置包括沉降罐。在某些实施方式中，提供与液流发电机和/或脉冲发生器和/或阳极和/或阴极电连通的电容器。在某些实施方式中，提供与液流发电机和/或脉冲发生器和/或阳极和/或阴极电连通的电池。在某些实施方式中，所述装置或***还包括紫外光源，其中所述光源可以可选地与所述液流发电机电连接。
在某些实施方式中，去离子树脂位于电穿孔室的上游。
在某些实施方式中，在存在高渗透性的溶液时可以使用本方法和/或装置和/或***。在某些此类实施方式中，当膜有通透性时盐可以进入细胞，并导致细胞破裂。在某些实施方式中，可以连接本方法、***和/或装置来处理洗衣机废水。在某些实施方式中，盐可以增加溶液的导电性。在某些实施方式中，本方法和/或装置和/或***可用于含钙的流体，钙是在细胞具有较大流入时（即使没有完全的细胞破裂）也可以引起细胞死亡的盐。
在某些实施方式中，可以包括的其他添加剂(或其来源)可包括杀虫剂或抑制细胞生长的其他试剂。在某些实施方式中，可以包括的其他添加剂(或其来源)可包括以下物质：渗透剂、钙、高渗添加剂、杀菌添加剂、微生物生长抑制添加剂或其任意组合。
在某些实施方式中，在液流发电机的上游或下游可以使用过滤***。
流体
在某些实施方式中，流体是灰水。在某些实施方式中，流体是河水。在某些实施方式中，流体是水。在某些实施方式中，流体包括微生物或被认为包括微生物。在某些实施方式中，即使流体不包括微生物或不知道包括微生物，也经由电穿孔对流体进行处理。在某些实施方式中，流体是天然位于海平面之上的流体。在某些实施方式中，流体是具有势能和/或动能的流体。在某些实施方式中，流体是天然具有势能和/或动能的流体。在某些实施方式中，流体不是必须被升高或泵高以使其具有势能和/或动能的流体。在某些实施方式中，流体不必被升高或泵高以使其具有势能和/或动能。
在某些实施方式中，流体是废水。在某些实施方式中，流体来自住宅管口或水龙头，或来自家庭龙头或水槽。在某些实施方式中，所述装置或***配置成拧在住宅环境的龙头的末端上。
在某些实施方式中，流体在电穿孔室内。在某些实施方式中，流体在液流发电机内。在某些实施方式中，在电穿孔室内的流体与在液流发电机内的流体是同一批流体。
在某些实施方式中，流体含有细胞或微生物。在某些实施方式中，所述细胞是微生物、寄生虫、细菌(例如大肠杆菌)、植物细胞、非人类细胞或病原性细胞，或是其一部分。
在某些实施方式中，流体流过的流路是水平的(因此流体在压力下流动)。在某些实施方式中，流体流过的流路是上升的(因此流体在压力下流动)。压力可以在所述***之前提供(例如经过之前的下降部分)或通过负压(例如，虹吸)在***之后提供。在某些实施方式中，流体流过的流路是下降的(因此流体在重力下流动)。
在某些实施方式中，流体是气体，并且电穿孔处理气载细菌或气载细胞。在此类实施方式中，液流发电机可以是风力涡轮机，经过该涡轮机的空气在电穿孔室中也得到处理。在某些实施方式中，液流发电机可以是风力涡轮机，该风力涡轮机包括导引空气进入电穿孔室的导管。
术语“处理”不要求完全除去流体中的所有细胞和/或膜污染物。在某些实施方式中，在处理后，会存在较少的活细胞或生物体，或者该细胞或生物体会以弱化的状态(其可以稍后导致死亡或者不能复制或繁殖)留存。当然，在某些实施方式中，细胞的残余物会保留在流体中。
实施例
实施例1
提供了流体处理***，该流体处理***包括液流发电机、脉冲发生器和电穿孔室，其中所述室的上半部分是阴极，所述室的下半部分是阳极。该室是圆筒形的，并且具有与待放入的废水流体***中的管道的内径大致相同的内径。将废水流体***中的管道部分切下，并更换为该流体处理***。
首先使废水流动通过该液流发电机，使所述水继续流入电穿孔室中。对水施加至少10安培电流的5个1kV的脉冲。用于所述脉冲的电由液流发电机产生，并通过脉冲发生器以脉冲形式施加。所处理的水在其中会具有更少的活细胞。
实施例2
提供了包括电穿孔室、液流发电机和脉冲发生器的流体处理***。电穿孔室与脉冲发生器连接，以使所述脉冲发生器可以控制对所述电穿孔室施加的电。电穿孔室包括开放空气水管设施，其中水向下流动。所述电穿孔室包括水管流路的表面和第一金属板以及第二金属板，所述第一金属板与所述脉冲发生器连接并可以充当阳极，所述第二金属板与所述脉冲发生器连接并可以充当阴极。第一金属板和第二金属板放置在所述液流发电机的上游。流过所述水管的水驱动所述液流发电机，其对所述脉冲发生器供电，脉冲发生器横跨从所述液流发电机的上游流动的水产生5～10个电脉冲。经脉冲处理的水然后沿着所述水管流动，对所述液流发电机供应动力，以用于后一轮对新的上游部分的水进行处理。
本公开内容不是要在本申请描述的特定实施方式方面进行限制，这些特定实施方式意图是作为多个方面的说明。对于本领域技术人员显而易见的是，可以进行多种修改和变化而不脱离其精神和范围。除本文列举的那些之外，本公开内容范围内的功能等同的方法和设备对本领域技术人员而言将是显而易见的。此类修改和变化应落入所附权利要求的范围内。本公开内容仅应由所附权利要求的条款以及赋予这些权利要求的等同物的全部范围限定。应该明白的是该公开内容不限于特定的方法、试剂、化合物、组合物或生物学***，其当然可以变化。还应该明白的是本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并非意在进行限制。
关于本文中基本上所有的复数和/或单数术语的使用，在适合上下文和/或应用的情况下，本领域技术人员可以将复数转化为单数和/或将单数转化为复数。为清楚起见，本文中可能明确地阐述了各种单数/复数转换。
本领域技术人员将会理解，一般而言，本文中、特别是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中所使用的术语通常意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括(including)”应理解为“包括但不限于”，术语“具有”应理解为“至少具有”，术语“包括(includes)”应理解为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员将进一步理解，如果意图是特定数量的引入的权利要求叙述，则这样的意图将在权利要求中进行明确地陈述，在没有这样的叙述的情况下，则没有这样的意图。例如，为帮助理解，以下所附的权利要求可能包含对引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以引入权利要求叙述。然而，这种短语的使用不应解释为隐含由不定冠词“a”或“an”引入的权利要求叙述将包含这种引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限制为包含仅仅一个这种叙述的发明，即使当同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”和如“a”或“an”等不定冠词时亦如此(例如，“a”或“an”通常应解释为“至少一个”或“一个或多个”的意思)；这同样适用于引入权利要求叙述的不定冠词的使用。另外，即使明确地陈述了特定数量的引入的权利要求叙述，本领域技术人员也将认识到这种叙述通常应解释为指至少为所陈述的数量(例如，没有其他修饰语的“两个叙述”这种单纯的叙述通常是指至少两个叙述或者两个以上叙述)。此外，在其中采用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用说法的那些情形中，通常这类修辞意指本领域技术人员会理解该惯用说法(例如，具有“A、B和C中至少一个的***”会包括但不限于只具有A的***、只具有B的***、只具有C的***、同时具有A和B的***、同时具有A和C的***、同时具有B和C的***和/或同时具有A、B和C的***等)。在其中采用类似于“A、B或C等中的至少一个”的惯用说法的那些情形中，通常这类修辞意指本领域技术人员会理解该惯用说法(例如，“具有A、B或C中的至少一个的***”包括但不限于只具有A的***、只具有B的***、只具有C的***、同时具有A和B的***、同时具有A和C的***、同时具有B和C的***和/或同时具有A、B和C的***等)。本领域技术人员还应理解，实际上，带出两个以上可选择的术语的任何转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为设想了包括这些术语之一、这些术语中的任一个或者全部这些术语的可能。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或者“A和B”的可能。
此外，当根据马库什集合描述公开内容的特征或方面时，本领域技术人员会意识到，公开内容还由此根据马库什集合的任何单个成员和成员的子集进行描述。
本领域技术人员同样明白的是，用于任何和所有目的，如在提供书写描述的方面，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的子范围和其中子范围的组合。任意列出的范围可以容易地被认为是足以描述并能够给出分开为至少两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等的相同范围。作为非限制性实例，本文公开的每个范围可以容易地分开为下面的三分之一、中间的三分之一和上面的三分之一。如本领域技术人员也将明白的是，所有语言例如“高达”、“至少”等包括所叙述的数目，并且使之可以随后分开为如上所述的子范围的范围。最终，如本领域技术人员将明白的是，范围包括每个单独的成员。因此，例如具有1～3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1～5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单位的组，以此类推。
从上面将认识到的是用于示例的目的在这里描述了本公开内容的多个实施方式，并且可以进行多种修改而不脱离本公开内容的范围和精神。因此，本文所公开的多个实施方式并非意图进行限制，其真实范围和精神通过以下权利要求给出。

Claims (31)

1.一种流体处理***，所述流体处理***包括：
包含阳极和阴极的电穿孔室，所述阳极和阴极配置成在所述电穿孔室内或跨越所述电穿孔室提供电势；
与所述电穿孔室流体连通的液流发电机，其中，所述液流发电机配置成通过穿过所述液流发电机的第一流体的运动产生电，并且所述液流发电机与所述阳极和所述阴极电连接，从而为所述电势提供电；和
脉冲发生器，所述脉冲发生器电连接至：所述液流发电机、所述阳极和所述阴极，
其中所述脉冲发生器配置成向所述电穿孔室中的第二流体提供所述电势的多个脉冲，并且所述电势的多个脉冲产生跨越所述电穿孔室的电场，
向所述电穿孔室中的第二流体提供的所述电场的频率、形状和/或强度由流动和浊度传感器控制，或与经过所述流体处理***的第二流体的特定类型匹配。
2.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供至少10mV/cm的电场。
3.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成提供1kV/cm～100kV/cm的电场。
4.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述脉冲发生器和所述液流发电机配置成跨越所述电穿孔室提供至少10安培的电流。
5.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室包含管道。
6.如权利要求5所述的流体处理***，其中所述管道包括圆筒。
7.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室的内部由包含所述阳极的第一内表面和包含所述阴极的第二内表面界定。
8.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述阳极通过绝缘部与所述阴极隔开。
9.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室界定流体流过的流路的外表面，并且所述阳极或所述阴极置于所述流路内。
10.如权利要求9所述的流体处理***，其中，所述阳极包含位于所述流路内的线材或金属板，并且所述阴极包含在所述电穿孔室的表面的至少一部分中。
11.如权利要求9所述的流体处理***，其中，所述阴极包含位于所述流路内的线材或金属板，并且所述阳极包含在所述电穿孔室的表面的至少一部分中。
12.如权利要求1所述的流体处理***，所述流体处理***还包括电容器，其中所述电容器设置为与所述液流发电机和/或所述脉冲发生器和/或所述阳极和/或所述阴极电连通。
13.如权利要求12所述的流体处理***，其中，所述电容器是所述脉冲发生器的一部分。
14.如权利要求1所述的流体处理***，所述流体处理***还包括紫外光源，其中，所述光源与所述液流发电机电连接。
15.如权利要求1所述的流体处理***，所述流体处理***还包括在所述电穿孔室内的第二流体。
16.如权利要求15所述的流体处理***，所述流体处理***还包括在所述液流发电机内的第一流体。
17.如权利要求16所述的流体处理***，其中，在所述电穿孔室内的所述第二流体与在所述液流发电机内并流过所述液流发电机的所述第一流体是同一批流体。
18.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室含有灰水。
19.如权利要求1所述的流体处理***，所述流体处理***还包括与所述电穿孔室流体连通的沉降室。
20.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述阳极、所述阴极或者所述阳极和所述阴极包含钛、铝、铜或其任意组合。
21.如权利要求1所述的流体处理***，所述流体处理***还包括位于所述电穿孔室的上游的去离子树脂。
22.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述流体包含渗透剂、钙、高渗添加剂、杀菌添加剂、微生物生长抑制添加剂或其任意组合。
23.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述液流发电机和/或所述脉冲发生器配置成在所述阴极和所述阳极之间传输直流电流。
24.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室还包含不导电外壳。
25.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室是水平的。
26.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室包含近端和远端，并且所述电穿孔室的远端低于所述电穿孔室的近端。
27.如权利要求1所述的流体处理***，其中，所述电穿孔室包含近端和远端，并且所述电穿孔室的远端高于所述电穿孔室的近端。
28.如权利要求1所述的流体处理***，其中，基于通过和/或围绕所述液流发电机和/或所述阳极和所述阴极流动的所述第一流体和/或所述第二流体的形状，所述电场的形状与所述第一流体和/或所述第二流体的流动特性匹配。
29.一种水的处理方法，所述方法包括：
使水流过发电机以产生电力，其中，所述水含有细胞；
测量流过所述发电机的水的流速；
使用脉冲发生器将所述电力转化成电脉冲，其中通过所述脉冲发生器产生多个电脉冲；
向流过所述发电机的部分水提供所述多个电脉冲，其中，向流过所述发电机的那部分水提供的所述多个电脉冲的频率由流过所述发电机的水的流速决定，其中，所述流速的增加产生更高频率的所述脉冲，并且所述流速的降低产生更低频率的所述脉冲；和
通过将所述多个电脉冲施加至所述水而裂解所述细胞，从而处理所述水。
30.如权利要求29所述的方法，其中，对所述水施加10安培的、电压为至少1kV的至少两个电脉冲。
31.一种对水通电的方法，所述方法包括：
提供权利要求1所述的流体处理***；
使水流过所述液流发电机以产生所述电势；和
对所述阳极和所述阴极施加所述电势，从而跨越所述水产生一个或多个电脉冲，由此使所述水通电。
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