本發(fā)明涉及電絮凝氣浮，具體涉及一種電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電絮凝氣浮技術(shù)是在外電壓作用下，利用鋁或鐵在陽極原位生成高活性的多形態(tài)聚鋁或聚鐵絮凝劑，聚鋁或聚鐵絮凝劑能夠使膠體污染物絮凝。同時(shí)，陰極在電壓作用下的析出大量微小氫氣泡，氫氣泡在上浮的過程中能夠使絮體上浮，反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生了電絮凝、電氣浮和電氧化過程，水中的溶解性膠體和懸浮態(tài)污染物在混凝、氣浮和氧化作用下均可以得到有效轉(zhuǎn)化和去除。電絮凝氣浮技術(shù)可有效地去除水中的懸浮物、有機(jī)物、重金屬等污染物，適用于污水處理、廢水處理等領(lǐng)域。電絮凝氣浮技術(shù)具有處理效率高、無需添加化學(xué)藥劑、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。

2、現(xiàn)有的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制采用固定電壓、固定電流配和接觸器對(duì)電極通電，通過固定的時(shí)間進(jìn)行換極來實(shí)現(xiàn)與污水進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到污水處理的目的?，F(xiàn)有技術(shù)存在電極使用不充分、污水處理不完全、處理控制設(shè)備體積大笨重以及工作異常時(shí)沒保護(hù)等。電極使用不充分：因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)處理時(shí)電極的電流、電壓只能為固定值，同時(shí)換極的時(shí)間不完全一致，造成電極參與到污水處理時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)有限，然后造成電極使用不充分造成浪費(fèi)、電極的使用時(shí)間縮短、電極維護(hù)成本增加等。污水處理不完全：因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)工藝的固定不可調(diào)整，污水存在處理不完全，可能存在需二次處理問題。處理控制設(shè)備體積大笨重：現(xiàn)有技術(shù)采用的接觸器等執(zhí)行部件體積較大，控制復(fù)雜，造成運(yùn)輸，維護(hù)等困難及維護(hù)成本增加。工作異常時(shí)沒保護(hù)：現(xiàn)有技術(shù)在污水處理過程中出現(xiàn)設(shè)備異常時(shí)沒法及時(shí)關(guān)閉設(shè)備可能造成人員及設(shè)備的安全隱患等。這些問題和缺點(diǎn)為本發(fā)明技術(shù)方案要針對(duì)解決的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可對(duì)污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，污水處理質(zhì)量和效率高，且能確保電極的充分利用。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，所述電絮凝氣浮污水處理設(shè)備至少包括污水處理電極，所述控制系統(tǒng)包括恒壓恒流源、換極h橋電路、輸出電流采樣電路和污水處理監(jiān)控模塊，其中恒壓恒流源通過換極h橋電路與污水處理電極連接，恒壓恒流源為污水處理電極供電，輸出電流采樣電路與恒壓恒流源連接，檢測(cè)恒壓恒流源的供電電流信號(hào)；恒壓恒流源、換極h橋電路、輸出電流采樣電路均與污水處理監(jiān)控模塊連接，污水處理監(jiān)控模塊根據(jù)輸出電流采樣電路檢測(cè)的供電電流信號(hào)，控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值，并控制換極h橋電路的開通或關(guān)斷以及換極，從而通過換極h橋電路控制恒壓恒流源的供電時(shí)間和供電方向。

4、所述污水處理監(jiān)控模塊的信號(hào)輸出端與恒壓恒流調(diào)節(jié)電路連接，恒壓恒流調(diào)節(jié)電路與恒壓恒流源連接，通過恒壓恒流調(diào)節(jié)電路控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值；

5、所述恒壓恒流調(diào)節(jié)電路包括數(shù)字隔離器d12、數(shù)字隔離器d14、a/d轉(zhuǎn)換器d13和a/d轉(zhuǎn)換器d15，數(shù)字隔離器d12和數(shù)字隔離器d14與污水處理監(jiān)控模塊的信號(hào)輸出端連接并分別與a/d轉(zhuǎn)換器d13和a/d轉(zhuǎn)換器d15連接，污水處理監(jiān)控模塊通過數(shù)字隔離器d12和數(shù)字隔離器d14光耦隔離控制a/d轉(zhuǎn)換器d13和a/d轉(zhuǎn)換器d15產(chǎn)生調(diào)壓調(diào)流信號(hào)，進(jìn)而控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值。

6、所述換極h橋電路包括四組驅(qū)動(dòng)電路和四組開關(guān)電路，四組驅(qū)動(dòng)電路分別與四組開關(guān)電路連接，四組驅(qū)動(dòng)電路均與污水處理監(jiān)控模塊的輸出端連接；

7、四組開關(guān)電路為開關(guān)電路一、開關(guān)電路二、開關(guān)電路三和開關(guān)電路四，開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的輸入端均與恒壓恒流源的第一輸出端連接，開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的輸出端分別與開關(guān)電路二和開關(guān)電路四的輸入端連接，且開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的輸出端分別與污水處理電極的陰極、陽極連接，開關(guān)電路二和開關(guān)電路四的輸出端均與恒壓恒流源的第二輸出端連接；污水處理監(jiān)控模塊通過四組驅(qū)動(dòng)電路分別控制四組開關(guān)電路的開通或關(guān)斷以及換極。

8、所述驅(qū)動(dòng)電路均包括第一mos管和開關(guān)電源，第一mos管的柵極與污水處理監(jiān)控模塊的輸出端連接，第一mos管的源極接地，第一mos管的漏級(jí)與開關(guān)電源輸入端的正負(fù)極連接；

9、所述開關(guān)電路均包括第一電阻、第二電阻和第二mos管，四組開關(guān)電源輸出端的正負(fù)極分別與四組第二mos管的柵極和源極連接，且第一電阻串聯(lián)連接于開關(guān)電源輸出端的正極和第二mos管的柵極之間，第二電阻的兩端分別與第二mos管的柵極和源極連接；開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的第二mos管的漏極接入恒壓恒流源的第一輸出端，開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的第二mos管的源極分別與開關(guān)電路二和開關(guān)電路四的第二mos管的漏級(jí)連接，且開關(guān)電路一和開關(guān)電路三的第二mos管的源極分別與污水處理電極的陰極、陽極連接，開關(guān)電路二和開關(guān)電路四的第二mos管的源極均與恒壓恒流源的第二輸出端連接。

10、所述輸出電流采樣電路包括霍爾電流傳感器和第三電阻，霍爾電流傳感器的引腳4、5連接于恒壓恒流源的輸出端上，霍爾電流傳感器的引腳3與第三電阻的第一端連接，第三電阻的第二端與污水處理監(jiān)控模塊的信號(hào)輸入端連接，將霍爾電流傳感器檢測(cè)到的電流信號(hào)通過第三電阻傳至污水處理監(jiān)控模塊。

11、所述污水處理監(jiān)控模塊采用32位mcu微控制器，型號(hào)為stm32f105rct6。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明提供的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)包括恒壓恒流源、換極h橋電路、輸出電流采樣電路以及污水處理監(jiān)控模塊，通過恒壓恒流源為污水處理電極供電供電，輸出電流采樣電路實(shí)時(shí)檢測(cè)恒壓恒流源的供電電流信號(hào)，污水處理監(jiān)控模塊根據(jù)供電電流信號(hào)控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值，并通過換極h橋電路控制恒壓恒流源的供電時(shí)間和供電方向，從而實(shí)現(xiàn)電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的自動(dòng)控制并優(yōu)化污水處理工藝，保證污水處理質(zhì)量和效率提高。

13、(2)本發(fā)明提供的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)可根據(jù)污水處理效果對(duì)污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，保證污水處理質(zhì)量和效率，并使得電極充分利用，節(jié)省污水處理電極的成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中固定電壓、固定電流配等導(dǎo)致的電極使用不充分、污水處理不完全等問題。

技術(shù)特征：

1.一種電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，所述電絮凝氣浮污水處理設(shè)備至少包括污水處理電極，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括恒壓恒流源、換極h橋電路、輸出電流采樣電路和污水處理監(jiān)控模塊，其中恒壓恒流源通過換極h橋電路與污水處理電極連接，恒壓恒流源為污水處理電極供電，輸出電流采樣電路與恒壓恒流源連接，檢測(cè)恒壓恒流源的供電電流信號(hào)；恒壓恒流源、換極h橋電路、輸出電流采樣電路均與污水處理監(jiān)控模塊連接，污水處理監(jiān)控模塊根據(jù)輸出電流采樣電路檢測(cè)的供電電流信號(hào)，控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值，并控制換極h橋電路的開通或關(guān)斷以及換極，從而通過換極h橋電路控制恒壓恒流源的供電時(shí)間和供電方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理監(jiān)控模塊的信號(hào)輸出端與恒壓恒流調(diào)節(jié)電路連接，恒壓恒流調(diào)節(jié)電路與恒壓恒流源連接，通過恒壓恒流調(diào)節(jié)電路控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述換極h橋電路包括四組驅(qū)動(dòng)電路和四組開關(guān)電路，四組驅(qū)動(dòng)電路分別與四組開關(guān)電路連接，四組驅(qū)動(dòng)電路均與污水處理監(jiān)控模塊的輸出端連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)電路均包括第一mos管和開關(guān)電源，第一mos管的柵極與污水處理監(jiān)控模塊的輸出端連接，第一mos管的源極接地，第一mos管的漏級(jí)與開關(guān)電源輸入端的正負(fù)極連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述輸出電流采樣電路包括霍爾電流傳感器和第三電阻，霍爾電流傳感器的引腳4、5連接于恒壓恒流源的輸出端上，霍爾電流傳感器的引腳3與第三電阻的第一端連接，第三電阻的第二端與污水處理監(jiān)控模塊的信號(hào)輸入端連接，將霍爾電流傳感器檢測(cè)到的電流信號(hào)通過第三電阻傳至污水處理監(jiān)控模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理監(jiān)控模塊采用32位mcu微控制器，型號(hào)為stm32f105rct6。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種電絮凝氣浮污水處理設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括恒壓恒流源、換極H橋電路、輸出電流采樣電路和污水處理監(jiān)控模塊，恒壓恒流源通過換極H橋電路與污水處理電極連接，恒壓恒流源為污水處理電極供電，輸出電流采樣電路與恒壓恒流源連接，檢測(cè)電流信號(hào)；恒壓恒流源、換極H橋電路、輸出電流采樣電路均與污水處理監(jiān)控模塊連接，污水處理監(jiān)控模塊根據(jù)輸出電流采樣電路檢測(cè)的供電電流信號(hào)，控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值，并控制換極H橋電路的開通或關(guān)斷以及換極，從而控制恒壓恒流源的供電時(shí)間和供電方向。該控制系統(tǒng)可對(duì)污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，污水處理質(zhì)量和效率高。

技術(shù)研發(fā)人員：李海波,曾安寧,李海洋,謝滿威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華而世（武漢）環(huán)境科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19