CN102303846A - 阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统 - Google Patents
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Abstract
为了克服现有臭氧发生器中介质很难均匀击穿的技术缺陷，本发明提出了阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统，该系统将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，并且采用分布式控制方式，不仅允许小规模臭氧发生器之间存在击穿时间差异，而且以提高整体系统臭氧产生量为指标控制整体送气量大小，从而实现低成本、大排量臭氧发生器，保证系统整体臭氧产生量基本恒定。
Description
所属技术领域
本发明涉及大排量臭氧产生系统，属于检测、控制、生物化学等技术领域。
背景技术
随着当代社会的快速发展，水污染越来越严重，对于废水的综合治理已成为当代环境亟需解决的重大问题。20世纪初，废水净化技术已基本形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法，即混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。然而，到了二十世纪八十和九十年代，水体微污染加剧，使得仅对水源水以传统水处理工艺进行处理难以满足要求，必需进行深度处理。因此，化学水处理方法应运而生，化学处理方法主要包括中和法、氧化还原法，特别20世纪初发现氯可以消灭活水中致病微生物后，氯消毒在给水处理中得到广泛应用。1974年发现氯消毒会产生具有致突变和致癌性的三氯甲烷以来，大量流行病学调查证明，长期饮用氯消毒的水会增加人们得癌症的危险。另外一个方面，从20世纪70年代起，废水中不断发现新的病原微生物，如微小似病毒、贾第虫、军团菌和隐孢子虫等对健康构成直接威胁，而且部分新型致病微生物如隐孢子虫等不能被氯杀死，使得化学处理方法已经不能满足需求，加上化学处理的方法长期存在有毒化学物质残留问题仍未得到很好解决，而且经化学处理后的水对土质所潜在的不为人知的安全隐患也越来越多地受到人们的关注。这迫切需要一种新的净水技术。
而臭氧具有强氧化性、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高等优点，近年来逐渐得到广泛应用。臭氧几乎可以处理水中一切对人体有害的物质，可分解有机物及消灭藻类，比如蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族等；同时可控制重金属离子，比如铁、锰、铬、硫酸盐等；而且还对细菌、病毒有很好的灭活作用，比如黄色葡萄球菌和绿脓杆菌、乙型肝炎表面抗原，甲型肝炎病毒抗原，甲型流感病毒等。目前国外发达国家在废水处理领域大多都采用的是臭氧净水的技术，在美国、日本、法国、加拿大、德国等采用臭氧处理废水的净水厂已经超过数干家，而且应用领域也涉及饮用水处理、工厂废水处理、医疗废水处理、游泳池用水处理等各种领域。
然而，目前排量较大的臭氧发生器大都采用9.5-10.5kV、600Hz的高压中频交流电，臭氧发生器中的介质很难均匀击穿，不仅要求加工工艺很高、而且还需要复杂的专用击穿在线检测装置，造成设备体积庞大、成本很高，而且在实际应用中臭氧发生器中的介质常常还不能均匀击穿；这些条件，都影响了臭氧发生器的可靠性等指标。
发明内容
为了克服现有臭氧发生器中介质很难均匀击穿的技术缺陷，本发明提出了阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统，该系统将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，并且采用分布式控制方式，允许小规模臭氧发生器之间存在击穿时间差异，从而保证系统整体产生臭氧的水平；
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统，其特征包括以下步骤：
1系统使用统一的桥式整流对所有较小规模的臭氧发生器驱动电路供电，部分臭氧发生器工作不影响供电电压；
2将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，并且采用同一输入控制信号进行及每一个较小规模臭氧发生器相互独立的击穿反馈信号联合进行分布式控制；
3以提高整体系统臭氧产生量为指标，由每一个较小规模臭氧发生器相互独立的击穿反馈信号出现时刻控制整体送气量大小，使得在各自小规模臭氧发生器之间击穿时间有差异时仍然能够保持整体臭氧产生量达到一定水平。
本发明的有益结果是：本发明按照阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统，不仅允许小规模臭氧发生器之间存在击穿时间差异，而且以提高整体系统臭氧产生量为指标控制整体送气量大小，从而实现低成本、大排量臭氧发生器，保证系统整体臭氧产生量基本恒定。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明同一控制信号和分布反馈的原理图。
具体实施方式
参照图1-图2。
1系统使用统一的桥式整流对所有较小规模的臭氧发生器驱动电路供电，部分臭氧发生器工作不影响供电电压；
2将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，所有臭氧发生器控制信号都由带有A/D的单片机产生，单片机可选用STC12C5A60S2，STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，速度为25万次/秒；单片机产生的控制信号经过光耦后提供给每一个PWM推挽控制芯片SG3525的2和6端，控制PWM的频率和占空比，输入给对应的推挽功率放大电路，经过对应高压包驱动对应的较小规模臭氧发生器，通过相互独立的击穿反馈信号提供给对应控制芯片SG3525的10端进行过流保护，进行联合分布式控制；
3以提高整体系统臭氧产生量为指标，由每一个较小规模臭氧发生器相互独立的击穿反馈信号出现时刻控制整体送气量大小，使得在各自小规模臭氧发生器之间击穿时间有差异时仍然能够保持整体臭氧产生量达到一定水平。
Claims (1)
1.阵列式分布控制的大排量臭氧产生系统，其特征包括以下步骤：
(1)系统使用统一的桥式整流对所有较小规模的臭氧发生器驱动电路供电，部分臭氧发生器工作不影响供电电压；
(2)将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，并且采用同一输入控制信号进行及每一个较小规模臭氧发生器相互独立的击穿反馈信号联合进行分布式控制；
(3)以提高整体系统臭氧产生量为指标，由每一个较小规模臭氧发生器相互独立的击穿反馈信号出现时刻控制整体送气量大小，使得在各自小规模臭氧发生器之间击穿时间有差异时仍然能够保持整体臭氧产生量达到一定水平。
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