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備的控制系統(tǒng)。

背景技術：

1、電絮凝氣浮技術是在外電壓作用下，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，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，反應器中同時發(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化和去除。電絮凝氣浮技術可有效地去除水中的懸浮物、有機物、重金屬等污染物，適用于污水處理、廢水處理等領域。電絮凝氣浮技術具有處理效率高、無需添加化學藥劑、設備簡單、易于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。

2、現(xiàn)有的電絮凝氣浮污水處理設備的控制采用固定電壓、固定電流配和接觸器對電極通電，通過固定的時間進行換極來實現(xiàn)與污水進行電化學反應達到污水處理的目的?，F(xiàn)有技術存在電極使用不充分、污水處理不完全、處理控制設備體積大笨重以及工作異常時沒保護等。電極使用不充分：因為現(xiàn)有技術處理時電極的電流、電壓只能為固定值，同時換極的時間不完全一致，造成電極參與到污水處理時的電化學反應有限，然后造成電極使用不充分造成浪費、電極的使用時間縮短、電極維護成本增加等。污水處理不完全：因為現(xiàn)有技術工藝的固定不可調整，污水存在處理不完全，可能存在需二次處理問題。處理控制設備體積大笨重：現(xiàn)有技術采用的接觸器等執(zhí)行部件體積較大，控制復雜，造成運輸，維護等困難及維護成本增加。工作異常時沒保護：現(xiàn)有技術在污水處理過程中出現(xiàn)設備異常時沒法及時關閉設備可能造成人員及設備的安全隱患等。這些問題和缺點為本發(fā)明技術方案要針對解決的。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可對污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時間進行調整，污水處理質量和效率高，且能確保電極的充分利用。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：

3、一種電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(tǒng)，所述電絮凝氣浮污水處理設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，檢測恒壓恒流源的供電電流信號；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)控模塊根據輸出電流采樣電路檢測的供電電流信號，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間和供電方向。

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

5、所述恒壓恒流調節(jié)電路包括數(shù)字隔離器d12、數(shù)字隔離器d14、a/d轉換器d13和a/d轉換器d15，數(shù)字隔離器d12和數(shù)字隔離器d14與污水處理監(jiān)控模塊的信號輸出端連接并分別與a/d轉換器d13和a/d轉換器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轉換器d13和a/d轉換器d15產生調壓調流信號，進而控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值。

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

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

8、所述驅動電路均包括第一mos管和開關電源，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管的漏級與開關電源輸入端的正負極連接；

9、所述開關電路均包括第一電阻、第二電阻和第二mos管，四組開關電源輸出端的正負極分別與四組第二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；開關電路一和開關電路三的第二mos管的漏極接入恒壓恒流源的第一輸出端，開關電路一和開關電路三的第二mos管的源極分別與開關電路二和開關電路四的第二mos管的漏級連接，且開關電路一和開關電路三的第二mos管的源極分別與污水處理電極的陰極、陽極連接，開關電路二和開關電路四的第二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)控模塊的信號輸入端連接，將霍爾電流傳感器檢測到的電流信號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，型號為stm32f105rct6。

12、與現(xiàn)有技術相比，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時檢測恒壓恒流源的供電電流信號，污水處理監(jiān)控模塊根據供電電流信號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間和供電方向，從而實現(xiàn)電絮凝氣浮污水處理設備的自動控制并優(yōu)化污水處理工藝，保證污水處理質量和效率提高。

13、(2)本發(fā)明提供的電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(tǒng)可根據污水處理效果對污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時間進行調整，保證污水處理質量和效率，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)有技術中固定電壓、固定電流配等導致的電極使用不充分、污水處理不完全等問題。

技術特征：

1.一種電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(tǒng)，所述電絮凝氣浮污水處理設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，檢測恒壓恒流源的供電電流信號；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)控模塊根據輸出電流采樣電路檢測的供電電流信號，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間和供電方向。

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

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

4.根據權利要求3所述的電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述驅動電路均包括第一mos管和開關電源，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管的漏級與開關電源輸入端的正負極連接；

5.根據權利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(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)控模塊的信號輸入端連接，將霍爾電流傳感器檢測到的電流信號通過第三電阻傳至污水處理監(jiān)控模塊。

6.根據權利要求1所述的電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(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，型號為stm32f105rct6。

技術總結
本發(fā)明提供了一種電絮凝氣浮污水處理設備的控制系統(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，檢測電流信號；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)控模塊根據輸出電流采樣電路檢測的供電電流信號，控制恒壓恒流源的輸出電壓、電流值，并控制換極H橋電路的開通或關斷以及換極，從而控制恒壓恒流源的供電時間和供電方向。該控制系統(tǒng)可對污水處理電壓、電流以及供電方向和供電時間進行調整，污水處理質量和效率高。

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