CN102328973A - 一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效电絮凝处理机及智能电控装置，包括电絮凝处理机的槽体，所述的槽体由气浮区A、电絮凝反应区B、布水区C、沉淀区D、除渣槽E和出水槽F构成，所述的布水区C位于电絮凝机槽体主体的中部，布水区C下方设有一根进水管和多根爆气管，所述的电絮凝反应区B槽体上固定的托架上设有两层电极，电极的一级极板装在下层，电极的二级极板装在上层；所述气浮区A内设有刮渣机；电絮凝反应区B的电极与电絮凝处理机的智能电控装置的高压脉冲电源连接，所述智能电控装置由IGBT大功率可控硅模块、电流限位控制模块、电压监控模块、稳流器模块、智能控制模块、以及变压器构成；智能控制模块设有控制开关、电压设定开关和电流设定开关。

Description

一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种废水处理设备，具体涉及一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置。

背景技术

随着社会的发展，降耗减排、节水、节电、节约资源和清洁生产技术日益受到重视，废水处理也成为当今一项非常重要的环保工作。工厂里排出的废水里面成分十分复杂，有机的、无机的；如含氰废水、甲苯环类的、有酸碱废水，还有含铬、镍、铜、锌等重金属废水，同时废水中还含有相当数量的添加剂、光亮剂等有机化合物，这些物质进入自然环境，对人类健康及生态环境会造成严重的危害。对于废水处理回用，目前国内采用的方法是化学法+反渗透装置的电絮凝处理技术。而目前电絮凝处理设备所采用的电气控制系统无法进行限定电压和电流，因此，不可避免的存在三相输入电源相序接线的困扰，也不具有电气控制系统欠相、过流、异常、超温的自动监测功能，因而在废水处理过程中，存在着废水电导太高产生的电压太低将热能转换到电路模块上，导致电路模块过热损坏；电压、电流突然上升造成冲击回路影响脉冲信号；以及三相电流输入不平衡影响脉冲频率触发，导致可控硅损坏现象的发生，致使电絮凝处理设备无法正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置，它将电絮凝处理设备与智能电控装置有机的结合起来，利用设置的智能电控装置，通过可控硅触发信号来跟踪波形及脉冲宽度，对电絮凝处理机的进水、电絮凝反应、沉淀排污、除渣进行有效的控制，防止了废水的电导太高产生的电压太低导致模块过热损坏；通过设定电位设定功能和电流限制功能，避免电压、电流突然上升造成冲击回路，影响脉冲信号；同时特设电流平衡电位器，防止了三相电流输入不平衡影响脉冲频率触发导致可控硅损坏，影响电源的稳定性。本发明与PLC配套控制使电凝技术，达到设备运行稳定，节约能源的目的，废水经过两次或多次电解，提高了污染物的处理效果，解决了现有电絮凝技术中存在的上述问题。

本发明所采用的技术方案是，一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置，包括电絮凝处理机的槽体，所述的槽体由气浮区A、电絮凝反应区B、布水区C、沉淀区D、除渣槽E和出水槽F构成，所述的布水区C位于电絮凝机槽体主体的中部，所述的布水区C下方设有一根进水管和多根爆气管，所述的电絮凝反应区B的槽体上固定的托架上设有两层电极，所述电极的一级极板装在下层，电极的二级极板装在上层；所述气浮区A内设有刮渣机；所述电絮凝反应区B的电极与电絮凝处理机的智能电控装置的高压脉冲电源连接。

所述智能电控装置由IGBT大功率可控硅模块、电流限位控制模块、电压监控模块、稳流器模块、智能控制模块、以及变压器构成；所述的智能控制模块设有控制开关、电压设定开关和电流设定开关和六相桥式整流器。

本发明所述的高效电絮凝处理机及其智能电控装置，其特征还在于，

所述的电流限位控制模块接有为IGBT大功率可控硅模块散热降温的风扇。

所述的爆气管的管体均匀分布爆气孔。

所述的除渣槽E与出水槽F之间设有水位调节闸。

本发明高效电絮凝处理机及其智能电控装置，将电絮凝处理设备与智能电控装置有机的结合起来，利用设置的智能电控装置，通过可控硅触发信号来跟踪波形及脉冲宽度，对电絮凝处理机的进水、电絮凝反应、沉淀排污、除渣进行有效的控制，防止了废水的电导太高产生的电压太低导致模块过热损坏；通过设定电位设定功能和电流限制功能，避免电压、电流突然上升造成冲击回路，影响脉冲信号；同时特设电流平衡电位器，防止了三相电流输入不平衡影响脉冲频率触发导致可控硅损坏，影响电源的稳定性。本发明与PLC配套控制使电凝技术，达到设备运行稳定，节约能源的目的，废水在电絮凝反应区B经过两次或多次电解，提高了对污染物的处理效果。

附图说明

图1是本发明高效电絮凝处理机结构示意图；

图2是本发明智能电控装置结构原理图。

图中，1.槽体，2.进水管，3.爆气管，4.托架，5.电极，6.一级极板，7.二级极板，8.刮渣机，9.智能电控装置，10.IGBT大功率可控硅模块，11.电流限位控制模块，12.电压监控模块，13.稳流器模块，14.智能控制模块，15.变压器，16.控制开关，17.电压设定开关，18.电流设定开关，19.风扇，20.水位调节闸，21.水位调节开关，22.排污口，23.排渣口，24.出水口，1401.六相桥式整流器。

A、气浮区，B、电絮凝反应区，C、布水区，D、沉淀区，E、除渣槽F、出水槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置，如图1所示，包括电絮凝处理机的槽体1，所述的槽体1由气浮区A、电絮凝反应区B、布水区C、沉淀区D、除渣槽E和出水槽F构成，所述的布水区C位于电絮凝机槽体1主体的中部，所述的布水区C下方设有一根进水管2和多根爆气管3，所述的电絮凝反应区B的槽体1上固定的托架4上设有两层电极5，所述电极5的一级极板6装在下层，电极5的二级极板7装在上层；所述气浮区A内设有刮渣机8；所述电絮凝反应区B的电极5与电絮凝处理机的智能电控装置9的高压脉冲电源连接。

如图2所示，所述智能电控装置9由IGBT大功率可控硅模块10、电流限位控制模块11、电压监控模块12、稳流器模块13、智能控制模块14、以及变压器15构成；所述的智能控制模块14设有控制开关16、电压设定开关17和电流设定开关18和六相桥式整流器1401，所述的电流限位控制模块11接有为IGBT大功率可控硅模块10散热降温的风扇19。

本发明所述的爆气管3的管体均匀分布爆气孔，所述的除渣槽E与出水槽F之间设有水位调节闸20。

本发明高效电絮凝处理机使用时，废水由布水区C下方设有的进水管2进入电絮凝装置的槽体1内，首先通过爆气管3送入的气体对电极5的一级极板6和二级极板7进行爆气冲洗，清洗掉电极5上的废渣在沉淀区D沉淀通过排污口22排出槽体1。本发明运行前先开启鼓风机对槽体1内进行爆气，目的是打断电极5极板间形成的分子链，以及清洗电极5极板的表面，防止极板表面吸附杂质而钝化，影响电絮凝效果。爆气约60秒后自动停止，然后通过电絮凝处理机的智能电控装置9的高压脉冲电源给电极5上层二级极板7和下层一级极板6通电，经过充分通电，保证电极5极板电流分布均匀稳定。电极5极板通电完成后开始给电絮凝装置的槽体1内加注废水。

废水从布水区C由下向上通过电凝反应区B前段时进行第一次电絮凝反应处理，经过第一次电絮凝反应处理的废水漫过电凝反应区B前段，进入电凝反应区B后段时进行第二次电絮凝反应处理，经过二次电絮凝反应处理后，在气浮区A由于气浮反应产生大量的泡沫后，刮渣机8开始运行，把产生的泡沫带到除渣槽E区，通过水位调节开关20带动水位调节闸21调节水位，让浮渣水流流入除渣槽E内由排渣口23排出，而处理水则通过除渣槽E底部空隙流到出水槽F区出水口24排出，完成整个废水处理过程。

本发明高效电絮凝处理机长时间运行后，电极5极板表面易形成氧化膜造成极板钝化，在运行1个小时后，通过智能电控装置9高压脉冲电源转换电极5极板的正负极来解决这个问题。转换电极5极板正负极时，首先要停止进水，延时5秒后电极5极板可以停止通电，此时可以开启排污口22排泥3～5秒钟。转换电极正负极时要注意，一定要先断电停水泵才能转换，否者容易对电源造成损害。

高效电絮凝处理机整个运行过程中都是通过智能电控装置9自动控制，本发明智能电控装置9的工作原理，由RST三相交流电通过稳流器模块13，达到三相电压稳定，再通过在智能控制模块14上的六相桥式整流器1401控制IGBT大功率可控硅模块10开始动作。另外三相交流电源给变压器15供电，通过变压器15变成220V电压供给电流限位控制模块11，接有的风扇19为IGBT大功率可控硅模块10散热降温。

当高效电絮凝处理机设备正常运行时，电极5之间产生跨步电压，通过监测电极5间的跨步电压和电流，反馈到电压监测模块12上，通过电压监测模块12监测到的脉冲信号反馈到智能控制模块14上，通过14上的相关设定，经六相桥式整流器1401反馈到可控硅模块10上作出相应的调整，以达到高效电絮凝处理机电絮凝正常运行要求。

稳流器模块13内部设有三台变压器，用来稳定三相电压，避免电流不平衡造成可控硅三相触发不平衡，导致IGBT大功率可控硅模块10被击穿损坏。同时利用A-H反馈信号来检测输出电压以便在内部调整电流使之达到平衡状态。并迅速通过J2-J4反馈给智能控制模块14，

电压监控模块12是用来检测输出电压的，由IGBT大功率可控硅模块10输出A-H检测数据到J2，再由J1和J3反馈给智能控制模块14。

智能控制模块14是由多种IC集成模块及LED和多种电位器组成的一种智能型控制板，根据电流限位控制模块11、电压监控模块12、稳流器模块13的数据采集，通过J2-J6、J2-J4、J1-J3的连接信号使智能控制模块14利用脉冲及脉宽的跟踪捕捉来模拟。通过六相桥式整流器1401的G1K1-G3K3和G4K4-G6K6来传递信号给IGBT大功率可控硅模块10使之触发，并通过电压设定开关17和电流设定开关18，调整电流、电压的大小，同时可以调整电流，电压缓慢上升及下降，避免造成波动太大影响高效电絮凝处理机智能电控装置9运行的稳定性，实现将交流转换成直流电压，利用电弧回路的脉冲信号，控制输出电压的大小，达到定电压，定电流的控制。通过电压设定开关17、电流设定开关18将电压和电流传输到外部电压表和外部电流表，以便观察记录数据，利用控制开关16与PLC通信控制智能电控装置9输出的启动与停止。

本发明智能电控装置，根据高效电絮凝处理机进水的特点，通过设置的互感器CT实时测得的水质水量，智能电控装置9及时调整高效电絮凝处理机计量加药、供水泵工作状态，自动对注入的废水进行PH调整，使进水能够满足设备运行最佳条件。

本发明智能电控装置9通过电流限位控制模块11的设定，定时自动更换电极5的正负极，控制电极板发生钝化现象。

本发明智能电控装置，能定时对电极5极板进行自动清洗和对槽体污泥进行定时定量排放，防止电场产生的溶解性金属离子在电解槽沉积形成电容放电，造成回路冲击，影响电源的稳定运行。

当电絮凝处理机运行过程中废水的离子变化造成导电不稳定会产生电源供应器的电压、电流波动，影响出水水质时，智能电控装置9自动通过其内部脉宽及波形调整电流稳定在一个安全的范围运行，而电压波动是随水中的离子状态变化而波动，确保了系统的科学合理性。

本发明高效电絮凝处理机通过智能电控装置9定时爆气的方式，将高效电絮凝处理机电解槽中水体带电的大分子链打断，避免在水体形成短路而影响设备正常运行。

高效电絮凝处理机的槽体1气浮区A上方设有刮渣机8，可自动及时将电絮凝反应区B生成的浮渣刮走，防止气浮区产生的浮渣泡沫太厚，让电解时产生的微量氢气无法释放形成氢爆的现象发生，同时，废水在电絮凝反应区B经过两次或多次电解，提高了对污染物的处理效果。

上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种高效电絮凝处理机及其智能电控装置，包括电絮凝处理机的槽体(1)，所述的槽体(1)由气浮区A、电絮凝反应区B、布水区C、沉淀区D、除渣槽E和出水槽F构成，其特征在于，所述的布水区C位于电絮凝机槽体(1)主体的中部，所述的布水区C下方设有一根进水管(2)和多根爆气管(3)，所述的电絮凝反应区B的槽体(1)上固定的托架(4)上设有两层电极(5)，所述电极(5)的一级极板(6)装在下层，电极(5)的二级极板(7)装在上层；所述气浮区A内设有刮渣机(8)；所述电絮凝反应区B的电极(5)与电絮凝处理机的智能电控装置(9)的高压脉冲电源连接；

所述智能电控装置(9)由IGBT大功率可控硅模块(10)、电流限位控制模块(11)、电压监控模块(12)、稳流器模块(13)、智能控制模块(14)、以及变压器(15)构成；所述的智能控制模块(14)设有控制开关(16)、电压设定开关(17)、电流设定开关(18)和六相桥式整流器(1401)。

2.根据权利要求1所述的高效电絮凝处理机及其智能电控装置，其特征在于，所述的电流限位控制模块(11)接有为IGBT大功率可控硅模块(10)散热降温的风扇(19)。

3.根据权利要求1所述的高效电絮凝处理机及其智能电控装置，其特征在于，所述的爆气管(3)的管体均匀分布爆气孔。

4.根据权利要求1所述的高效电絮凝处理机及其智能电控装置，其特征在于，所述的除渣槽E与出水槽F之间设有水位调节闸(20)。

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