[实用新型]高频脉冲电凝聚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电凝聚，确切的说是一种高频脉冲电凝聚。

背景技术

电凝聚也叫电浮选，在直流电源外电压的作用下，利用可溶性阳极(铝)产生大量阳离子，再通过电解装置的电极反应，生成AL³⁺，再凝聚成AL(OH)₃。同时，阴极上析出大量氢气微气泡，与絮体粘附在一起，上浮吸附系统中直径很小的污染物，达到对污染物的分离和浓缩。铝电极通直流电时，发生如下电极反应：

阳极(氧化)：AL+3e->AL³⁺

阴极(还原)：2H₂O+2e->H₂↑+2OH^-

总电极反应：AL+2H₂O-->AL+1OH₂O+O₂-AL(OH)₃+4H₂

电极产生的AL³⁺，生成AL(OH)₃絮体，废水中的有机和无机污染物(如重金属离子、悬浮物等)被吸附到AL(OH)₃絮体上发生沉淀，阴极产生H₂，可进行电气浮，可去除印染废水中的污染物。

电凝聚作为废除处理的一种有效手段，很早就得到了应用。电凝聚处理污水，具有无需添加氧化剂，絮凝剂等化学药品，设备体积小，占地面积少，操作简便灵活等优点。但由于其在实际应用中，单位电耗和铝耗较大，使电凝聚设备的发展和应用得到了限制。另外，电凝聚过程中，电解一段时间后，阳极极板会发生钝化现象，钝化时电极表面附着一层氧化物保护膜。检测发现，电极电位偏离正常电化学发应电极电位而变正电位。表现为阳极溶出停止，电解槽只有氧化，还原和上浮作用，电凝聚作用小时，液面浮着大量泡沫，这样使电流效率降低，从而延缓电解过程。

发明内容

针对上述问题，本实用新型在直流电源电凝聚的基础上，提出一种高频脉冲电凝聚，它包括凝聚槽、浮选槽、电极板、循环泵、电源，所述电源为高频脉冲电源，高频脉冲电源与凝聚槽相连。所述高频脉冲电源包括电源输入、断路器、整流桥模块组合、逆变回路、高频变压器、高频整流模块、换向控制开关、脉冲列宽度调节控制、脉冲列间歇调节、综合控制器、电流反馈取样、直流反馈取样、脉冲列间歇控制、高频间歇脉冲列输出，所述电源输入与断路器、整流桥模块组合依次串联，所述逆变回路、高频变压器、高频整流模块依次串联，所述整流桥模块通过线路连接逆变回路，所述综合控制器连接于整流桥模块和逆变回路线路之间的线路上，进行直流反馈取样，所述综合控制器与所述逆变回路连接，进行脉冲列间歇控制，所述脉冲列宽度调节控制、脉冲列间歇调节对所述综合控制器进行控制和调节，所述综合控制器连接于高频整流模块与换向控制开关之间的线路上，进行直流反馈取样，最后，通过换向控制开关进行高频间歇脉冲列输出。

电解槽与脉冲电源相连接，构成电解体系，其进行的电解过程就是脉冲电解，电流从接通到断开的时间为Ta为脉冲持续时间，也叫脉冲宽度，即电解的工作时间，电流断开到接通时间Tb为电解间歇时间，或叫脉冲间歇。

高频脉冲电凝聚使用的电源为高频脉冲电源，输出三个独立的参数，即脉冲电源(或电流)幅值，脉冲宽度Ta和脉冲间歇Tb，为了达到较好的去污和节能效果，可对这三个参数进行调整。

脉冲周期为脉冲宽度和脉冲间歇之和，脉冲频率则是脉冲周期的倒数，设占空比为r，则r为导通时间(脉冲宽度)与脉冲周期之比：r＝Ta/(Ta+Tb)，通过改变占空比r的值，就可得到不同的节能效果。高频脉冲不断重复进行“供电—断电—供电”的高频脉冲电解过程，使电解效率得到大幅度地提高。脉冲电解，通电时间小于电解处理总反应时间，铝的溶解量将少于直流电解时的溶解量。

电解槽内的电流是离子在电场作用下流动而形成的，在供电时间内，离子浓度会迅速降低，而在断电时间内，离子浓度又会得到迅速恢复和补充。所以在脉冲供电方式下电流密度要比直流供电下的电流密度有所提高，这就使得电解去污效果增加。

周期换向脉冲是在正向脉冲(阴极脉冲)后紧跟一个反向脉冲(阳极脉冲)。在电解过程中，如果施加周期换向的脉冲信号，既具备脉冲电解的特点，又由于两极均可溶，更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用。同时两极极性的经常变化，更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用。同时两极极性的经常变化，对防止电极钝化也起到积极作用。