CN103771566B - 一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法，该方法包括步骤：（1）采集第一电极和第二电极之间的电流和电压，并根据采集所得的电流和电压值计算第一电极和第二电极之间的电阻增加值；（2）判断该电阻增加值是否达到设定值，如果该电阻增加值达到设定值，则进入步骤（3），否则返回步骤（1）；（3）控制电源的正负极性倒向，同时将计算所得的电阻增加值清零，返回步骤（1），重新计算倒向后第一电极和第二电极之间的电阻增加值。本发明方法通过检测第一电极和第二电极之间的电阻增加值自动控制电源的正负极性倒向，避免了因水质不同而导致的防钝化效果差的问题，提高了电极防钝化效果，且无需手动调整，减轻工作人员工作量。

Description

一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法。

背景技术

电絮凝技术是在外加电压的作用下，利用可容性阳极（例如铁阳极、铝阳极）产生的阳离子在溶液中水解、聚合生成一系列多核羟基络合物和氢氧化物，作为絮凝剂吸附污水中的有机污染物及其他胶体物质，同时在阳极和阴极上产生的氧气和氢气的微小气泡具有良好的粘附性能，具有分离凝聚胶团及悬浮物的作用，所以电絮凝技术在电镀、化工、制药等多种工业废水处理和给水净化领域应用广泛。

用于废水处理的电絮凝装置的电极对在使用过程中，水中的杂质、钙镁离子等逐渐沉积在阴极，阳极发生强烈的氧化反应，导致阳极的表面形成致密的金属氧化膜钝化层，即阳极很容易发生钝化，影响电絮凝效果。为了减小钝化现象对电絮凝的影响，人们使用具有颠倒正负极性功能的电源，每隔一段时间颠倒正负电极一次，使两个电极表面交替呈阳极和阴极反应，可有效的防止电极钝化。

目前颠倒正负电极的方法是设定一个周期，正负电极周期性的交换极性。倒极后，钝化的电极会被活化，该电极再次发生钝化的时间不同，使用固定的周期倒极，会出现电极已严重钝化却还没有倒极现象，导致反钝化效果不稳定。由于不同的水质情况（比如不同的硬度、碱度、含盐量、温度、pH等）下，阳极发生钝化的时间不同，即电絮凝装置中阴极和阳极倒极的时间不同，所以按照同一个周期颠倒电源正负极性处理不同水质的污水，防钝化效果不佳。如果要提高防钝化效果，则需要现场根据不同水质手动调节倒极周期，增加工作人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中周期性改变电源正负极性使得电极防钝化效果不佳、电源极性倒向控制操作不便的不足，提供一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法，其包括以下步骤：

（1）采集第一电极和第二电极之间的电流和电压，并根据采集所得的电流和电压值计算第一电极和第二电极之间的电阻增加值；

（2）判断该电阻增加值是否达到设定值，如果该电阻增加值达到设定值，则进入步骤（3），否则返回步骤（1）；

（3）控制电源的正负极性倒向，同时将计算所得的电阻增加率清零，返回步骤（1），重新计算倒向后第一电极和第二电极之间的电阻增加值。

进一步的，所述步骤（1）和步骤（3）中计算第一电极和第二电极之间的电阻增加值的方法是：以该周期内第一电极和第二电极之间的最小电阻值为电阻初始值，所述电阻增加值为当前电阻值与电阻初始值之差，所述周期为电源正负极倒向一次所需的时间。

进一步的，所述步骤（2）所述设定值为3欧姆。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明电絮凝装置的电源极性自动倒向方法，通过检测第一电极和第二电极之间的电阻增加值，当电阻增加值达到设定值时自动控制电源的正负极性倒向，提高了电极防钝化效果的稳定性，避免了因水质不同而导致的防钝化效果差的问题，也延长了电极的使用寿命。此外，本发明电絮凝装置的电源极性倒向控制，无需工作人员进行手动调整倒极周期，减轻了工作人员的工作量，使得电源极性倒向控制智能化、简单化。

附图说明：

图1为电絮凝装置结构示意框图。

图2为电絮凝装置中控制系统的结构示意框图。

图3是废水处理过程中电极之间的电阻变化示意图。

图中标记：1-第一电极，2-第二电极，3-电源，4-控制系统，5-电解池，6-导线， 7-第一接线端子，8-第二接线端子。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

参考图1，实现本发明方法的电絮凝装置示的结构意图，该电絮凝理装置包括电解池5，所述电解池5内设有第一电极1和第二电极2，所述第一电极1通过导线6与电源3的第二接线端子8连接，第二电极2通过导线6与电源3的第一接线端子7连接，该电源3具有颠倒正负极性的功能，所述电源3上连接有控制系统4，所述控制系统4包括可编程逻辑控制器，与所述可编程逻辑控制器连接的电流电压采样电路，用于控制电源正负极倒向的倒极电路，所述倒极电路与可编程逻辑控制器连接。所述电流电压采样电路用于采集两个电极之间的电流和电压，从而计算两个电极之间的电阻，所述可编程逻辑控制器根据两个电极之间的电阻变化，通过倒极电路自动控制电源的正负极倒向。

本发明电絮凝装置的电源极性自动倒向方法，包括以下步骤：

（1）采集第一电极和第二电极之间的电流和电压，并根据采集所得的电流和电压值计算第一电极和第二电极之间的电阻增加值；所述电阻增加值为当前电阻值与电阻初始值之差，所述电阻初始值为该周期内第一电极和第二电极之间的最小电阻值，所述周期为电源正负极倒向一次所需的时间，即发生一次电源正负极倒向后到下一次倒向发生的时间。

（2）判断该电阻增加值是否达到设定值，如果该电阻增加值达到设定值，则进入步骤（3），否则返回步骤（1）；

（3）控制电源的正负极性倒向，同时将计算所得的电阻增加值清零，返回步骤（1），重新计算倒向后第一电极和第二电极之间的电阻增加值。

电极钝化后会造成电极的电阻增大。随着电絮凝电解工作的进行，水中的杂质、钙镁离子等逐渐沉积在阴极上，阳极上发生强烈的氧化反应，导致阳极的表面形成致密的金属氧化膜钝化层，进而导致电阻增大。控制系统4中的电流电压采样电路实时探测第一电极1和第二电极2之间的电流值(I)和电压值（U），并不断计算电阻增加值，当电阻增加值达到控制系统4内部的设定值（例如3欧姆）时，控制系统4立即通过倒极电路控制电源3正负极倒向，将第二电极2与电源3的正极接通，将第一电极1与电源3的负极接通（假设电源正负极倒向前，第二电极2与电源3的负极接通，第一电极1与电源3的正极接通），同时将当前的电阻增加值清零。参考图3，随着倒极后钝化的电极被活化，电阻逐渐降低，当电阻降低到最低值时，控制系统以该最低电阻值作为该周期内的电阻初始值，然后电阻会随着阳极的钝化而升高，当电阻值升高3欧姆（图3中△R=3欧姆），即当前电阻值与电阻初始值之差为3欧姆时，控制系统4又通过倒极电路控制电源3正负极倒向，将第二电极2与电源3的负极接通，将第一电极1与电源3的正极接通，同时将当前的电阻增值清零，再重新寻找下一个倒极周期的电阻初始值，并计算电阻增加值。第一电极1和第二电极2之间的电阻增加值每达到3欧姆一次，控制系统4则颠倒电源3的正负极性一次。

从图3可以看出，电源正负极倒向后，钝化的电极被逐渐活化，导致电解池中的水质情况在不断发生变化，不同水质下电极钝化发生的时间不同，如图3所示，各个周期内，第一电极1和第二电极2之间的电阻从最低值（即初始值）都增加3欧姆所需的时间不同，即电极发生钝化的时间不同，则电源正负极倒向发生的周期（t1，t2，t3）不同，所以传统方法中电源正负极按照一个固定的周期周期性的倒向，不能很好的实现电极防钝化，电絮凝效果不佳。

本发明方法，根据第一电极1和第二电极2之间的电阻增加值，自动控制电源3的正负极倒向时间，针对不同水质动态调节电源3的正负极倒向的周期，有效的防止了电极钝化，提高了电絮凝效果，避免了因不同水质使用同一固定反向周期的电源而导致的电絮凝效果不佳的问题。而且无需人为的根据水质情况改变电源倒向周期，减少了人力成本。

Claims (1)

1.一种电絮凝装置的电源极性自动倒向方法，所述电絮凝装置包括电解池，所述电解池内设有第一电极和第二电极，所述第一电极通过导线与电源的第二接线端子连接，第二电极通过导线与电源的第一接线端子连接，该电源具有颠倒正负极性的功能，所述电源上连接有控制系统，所述控制系统包括可编程逻辑控制器、与所述可编程逻辑控制器连接的电流电压采样电路和用于控制电源正负极倒向的倒极电路，所述倒极电路与可编程逻辑控制器连接，所述电流电压采样电路用于采集两个电极之间的电流和电压，从而计算两个电极之间的电阻，所述可编程逻辑控制器根据两个电极之间的电阻变化，通过倒极电路自动控制电源的正负极倒向，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)采集第一电极和第二电极之间的电流和电压，并根据采集所得的电流和电压值计算第一电极和第二电极之间的电阻增加值，以本周期内第一电极和第二电极之间的最小电阻值为电阻初始值，所述电阻增加值为当前电阻值与电阻初始值之差，所述周期为电源正负极倒向一次所需的时间；

(2)判断该电阻增加值是否达到设定值，如果该电阻增加值达到设定值，则进入步骤(3)，否则返回步骤(1)，所述设定值为3欧姆；

(3)控制电源的正负极性倒向，同时将计算所得的电阻增加值清零，返回步骤(1)。