脉冲电源污水处理技术 _知识百科

水环境质量恶化趋势使得传统水处理方法受到挑战，相关污水处理技术逐渐成为研究热点。本文论述了臭氧发生法、高压脉冲放电法和脉冲电解法等脉冲电源污水处理技术的应用和发展情况臭氧（3）是一种可溶解于污水且氧化性很强的气体，通过与水中污染物反应实现净化与其它常用氧化剂（如Cb ， NaClO等）相比， 3具有无色、无恶臭无强腐蚀性和毒性，原料（空气）价廉易得，现制现用等优点，尤其是使用后无二次污染还会增大有益的区域含氧量。
突变电场电离空气生成活性0并与2结合成3的过程中，脉冲电源输出的电能仅7%~14%用于3的生成，其余全为热损失。电能利用效率低工艺成本高是臭氧法水处理技术应用的主要障碍解决问题的关键在于改善臭氧的发生方法。
60Hz）和固定中频（400~600Hz）可变电压电源已有所改进近年来，随着电力电子技术的发展，高频电源的制作变得简单， 3发生采用高频供电技术（1~ 100kHz）优点众多：强化臭氧合成过程；减少装置体积和重量；降低发生器的工作电压；发生器产率不变时可靠性和耐久性更好研究表明，在各种脉冲波形的高频应用中供电电源采用高频快上升的方波或脉冲波形比传统正弦波合成臭氧效果更佳另外，电源因放电产生大量的热能，需要良好的散热工艺。
2高压脉冲放电法水处理技术2.1基本原理易于实现高能化的高电压技术处理难处理工业污水已是当前研究热点之一。气水相间的混合系统中施加高压窄脉冲可实现气体电晕放电外加电压幅值数10kV ，上升时间ns级的高压脉冲时，电晕放电产生的电子温度高达几百度，而离子和中性气体温度接近常温。被这种非平衡等离子体包围的水滴同时承受4种效应：①高能电子轰击；②电晕放电产生的3对水滴的杀菌消毒；③放电产生的紫外线对水滴起光化学处理作用；④放电等离子体中产生某些活性自由基（0H基等）它们的共同作用使难处理的工业污水达到快速净化的目的高压脉冲放电等离子体水处理技术使放电生产的臭氧与水直接作用。简化了传统臭氧净水技术的程序，使装置小型化，既避免了03质量浓度随时间的衰减，又发挥了放电产生的活性粒子的净化作用，应用前景好。
2.2技术关键2.21高压窄脉冲电源的设计设计脉冲电源时必须注意：①电源可靠性设计，其重点是电路散热和电磁兼容设计。因为电源高频放电产生大量的热能和电磁干扰②提高电源效率22.2等离子体生成方法高压脉冲放电过程中非平衡等离子体的生成方法十分关键，设计原则有3个：①空间利用率尽可能大；②尽可能增大等离子体（和O3）与水的接触面积；③能处理连续流动的水现常用的等离子体生成方法有：泰勒锥放电法雾中放电法491、水中气泡放电法101、水膜无声放电法等。其中雾中放电法和水中气泡放电法可使放电产生的等离子体（和O3）与水充分接触，最具应用前景3脉冲电解水处理技术最初利用直流供电电源电解净化污水时，废水处理的电能消耗和阳极损耗大，工艺成本较高，故未能获得广泛应甩改为脉冲电源后，电能和阳极损耗均有明显降低，极板结垢阳极钝化，处理效果不稳定等问题上也较直流供电明显为优「1213.1基本原理废水成分比较复杂，实际水处理过程中通常是氧化还原、电解气浮和电凝聚协同作甩3.2脉冲电解电源的研究现状有关脉冲电解电源（PEP）的报导很少见所示的GTR脉冲电源设计方案11、为一斩波器，电路采用直流电平与基准三角波比较后输出一个驱动信号，以控制GTR的通断将直流电源E转变为脉冲输出电源改变直流电平的大小可调节脉冲电源的脉宽；改变三角波的频率可调节脉冲电源的频率这样脉宽和脉冲频率分开调节以满足不同废水处理对脉冲电源的电气参数要求这种PEP因使用了工频变压器和扼流电感，体积和重量较大。的PEP系统示意图中12、，系统先由整流滤波获得直流电压，再通过Buck功率变换器获得脉冲输出反馈调节环形成的误差信号通过PWM发生器控制开关管通断，使直流电压稳定在所设定的幅值上调制信号由微机控制系统发出，适时的封锁PWM开关电适合于电解净化污水的脉冲电源尚未成熟，设计PEP及其控制系统时应注意：为减小电源的体积和重量，必须实现高频化但是，高频化同时引起了功率管的开通和关断，损耗加锾故要提高电源效率，有必要采用软开关技术PEP中的二极管整流、电容滤波等引起输入电流严重畸变，结果使电网谐波污染严重而且降低开关电源的功率因数与直流供电电源相比，脉冲电源的等效功率因数低，现有的“HhYR-B‘功率因数仅有013~0.4故电源内部最好有功率因数较正源。开关管Q断开，电源输出随电感和电容的放电而衰减到零当封锁信号撤消时，电源又重新启动，输出电压重新建立，从而在输出端形成功率脉冲。该电源因使用了高频开关电源技术，设备高效、轻巧，适用于工业废水及含油污水的处理各类传感器模糊―推理电气参数I处理时W电解净水机模糊控制原理框图④提高电源自适应性实际工程应用中，污水成分复杂多变，故有必要提高电源的自适应性，使之在不同的污水处理条件下自动调整，保证输出波形既能满足净化结果，又能为污水的电解净化过程建立精确的数学模型是十分困难的，而模糊控制勿需建立控制对象的数学模型，只需通过语言描述建立控制系统的模型，其控制策略以有经验的操作者提供的事先确定的值为基础电解净水机的模糊控制原理见，首先根据各类传感器测量值确定各语言变量的隶属度，然后经过模糊控制器自动选择电气参数（包括脉冲频率脉冲占空比脉冲幅值）和处理时间，以最佳的净化方案自动完成污水净化全过程电解净水过程的模糊语言变量包括污水的污染程度（严重、一般、轻）污水量（大中、小）污水性质（如印染废水、含油生活污水）其核心是建立合理的模糊规则库故须作大量的工艺性实验，以研究污水化效果同电气参数间的关系采用模糊控制方法可降低单位水处理的电耗，提高污水处理过程的自动化程度式作业作业人员需穿戴全套屏蔽服，应用绝缘工器具进出高电位在进入等电位后，与接地构件保持> 1.2m的安全距离。杆塔构架上的地电位电工也应穿全套屏蔽服，向检修线路上作业的等电位电工传递工具或配合作业时，也应通过绝缘工器具进行，并与被检修线路应保持>1.2m的安全距离在通过绝缘杆进行检测或其它作业时，绝缘杆的最小有效绝缘长度应>1.2m等电位电工转移电位时人体裸露部分与导线的距离应>Q 3m以上措施可确保检修作业人员的安全。