申请日2007.04.06
公开(公告)日2007.12.12
IPC分类号C25B9/04; C02F1/46
摘要
本发明涉及一种电化法水处理系统的电源装置，该装置包括：一个主电源电路，用于产生整个电源装置2～110V、20～200Hz的钟形波可调对外工作电流;一个内部稳压调控电路电源，用于产生至少一组内部工作直流稳压电源，给内部电路工作提供稳压电源;一个交流信号源，用于产生30Hz～150Hz的可调交流信号;一个高频方波信号源，用于通过产生7KHz～900KHz、占空比1%～99%的可调方波信号，对输入的交流信号源的交流信号进行调制，输出扫频信号;一个驱动电路，用于对高频方波信号源的扫频输出进行放大;一个输出电路，用于将主电源电路的钟形波对外工作电流通过驱动电路的输出调制后作为整个电源装置的对外输出。
権利要求書
1、一种电化法水处理系统的电源装置，其特征在于，该装置包括：
一个主电源电路，用于产生整个电源装置对外输出的2～110V电压可调， 20～200Hz的钟形波可调脉冲直流电流源;
一个内部调控电路电源，用于产生至少一组内部工作所需精密直流稳压 电源，给内部电路工作提供稳定的电压;
一个交流信号源，产生30Hz～150Hz的可调交变信号，用以产生扫频信 号;
一个高频方波信号源，用于通过产生7KHz～900KHz、占空比1%～99%的 可调方波信号，对输入的交流信号源的交流信号进行调制，并输出扫频的高 频信号;
一个驱动电路，用于对高频方波信号源的扫频输出进行放大;
一个输出电路，用于将主电源电路的钟形波对外工作电流通过驱动电路 的输出调制后作为整个电源装置的对外功率输出。
2、根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述的主电源电路由 工频变压器和全桥整流桥构成，或用可调压可调输出波形的高频开关电源技 术制成。
3、根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述的内部稳压调控 电路电源为具有至少一路输出的多路对称输出精密稳压电源。
4、根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述的高频方波信号 源为频率和占空比分别独立可大范围调整的振荡器。
5、根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述的输出电路，用 于将主电源电路的钟形波对外工作电流通过一个功率放大器由驱动电路的输 出进行调制。
6、根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述的驱动电路为高 频、整形、功率放大电路。
说明书
电化法水处理系统的电源装置
技术领域
本发明涉及一种电化法水处理系统的电源装置，属于水处理技术领域。
背景技术
现有的电致水处理装置有：1、电絮凝装置：属于电解装置，用低压大电 流直流电在电解槽内将正极铝板电解产生氢氧化铝。2、电气浮装置：用难以 被电解腐蚀的材料做电极，电解产生大量气泡。3、电子改水仪：用频率固定 的方波，有时利用扫频技术，产生电子振荡，用简单的线圈将能量场输入到 水体。4、乌克兰的一项技术是利用辅助电极尖端放电的大功率振荡电路产生 谐波振荡电流源，利用普通电化学电极将电能输入到水体中。由于这种电能 在水中均匀传输的效率很低，因此向被处理水中投加金属屑，增加电能在水 体内部的传导。5、等离子体放电技术的水处理：依靠高压放电将高电能输入 水体中的处理方式。关键问题是电能在水体中作用极不均匀。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的任务是提供一种电化法水处理系统的电 源装置，与电极结合，利用不纯净水的导电特性，将特殊的电能均匀快速的 输送到水体内部，产生电子改水、电气浮、电化学净水作用，同时实现常温 除菌。
为完成上述任务，本发明的技术方案是：一种电化法水处理系统的电源 装置，该装置包括：
一个主电源电路，用于产生整个电源装置对外输出的2～110V电压可调， 20～200Hz的钟形波可调脉冲直流电流源;
一个内部调控电路电源，用于产生至少一组内部工作所需精密直流稳压 电源，给内部电路工作提供稳定的电压;
一个交流信号源，产生30Hz～150Hz的可调交变信号，用以产生扫频信 号;
一个高频方波信号源，用于通过产生7KHz～900KHz、占空比1%～99%的 可调方波信号，对输入的交流信号源的交流信号进行调制，并输出扫频的高 频信号;
一个驱动电路，用于对高频方波信号源的扫频输出进行放大;
一个输出电路，用于将主电源电路的钟形波对外工作电流通过驱动电路 的输出调制后作为整个电源装置的对外功率输出。
所述的主电源电路由工频变压器和全桥整流桥构成，或用可调压，可调 输出波形的高频开关电源技术制成。
所述的内部稳压调控电路电源为具有至少一路输出的多路对称输出精密 稳压电源。
所述的高频方波信号源为频率和占空比分别独立可大范围调整的振荡 器。
所述的输出电路，用于将主电源电路的钟形波对外工作电流通过一个功 率放大器由驱动电路的输出进行调制。
所述的驱动电路为高频、整形、功率放大电路。
本电化水处理装置的电源设计与现代电化学研究装置的电源设计相比在 机理上较要复杂得多，电化学工作站系统的电源，是可以输出小功率、中频 以下范围、可调占空比的方波脉冲直流电压源，本项目电源则是大功率、宽 频带、大范围可调占空比、自动扫频、钟形波调制方波的中频至高频的复杂 脉冲直流电流源。
本电源装置与电极结合对水进行处理，可以同时快速产生以下有益效果：
1.分离悬浮物
电化水处理装置分离水中悬浮物的因素有多种：
1.1电离作用
在电离作用下，水体中的复杂电化学反应产生大量超氧化物自由基，同 时还有大量被激元素产生，使得水体中的多种化学反应迅速启动和进行，甚 至许多常态下不会发生的化学反应也能快速完成。这将导致被处理水的化学 活性大大增加，使难处理废水得到净化，同时对水中生物也会产生强烈的干 扰作用，电化学杀菌、生物生长被激励等等现象都将发生。
1.2电子的轰击
在电流的强烈冲击下，极性分子的排列发生变化，粒子荷电，离子电性 改变，造成水体之中的水合分子团减少，水分子团和其他杂质分子团分离， 达到深度的水体净化。同时，水分子排布发生变化，引起水的物理性状发生 变化，比如黏滞系数减小，渗透力增加，热传导加快等等。外加高能量电子 的轰击，破坏了原有物质成分，产生新的粒子，这一结果将改变原有化合态， 并使新生成的分子团容易因范德华引力迅速凝聚。
1.3激发溶液共振
在特殊脉冲电流激励下，各种尺度的粒子都发生谐振，一些结构被打碎， 一些结构被合并，同质凝聚和异质凝聚同时发生，大分子团破碎，环状结构 开裂，水体化学成份的结构简单化，甚至产生新的悬浮物，污水得到深度净 化。
1.4电化学反应
电化学反应中溶液和电极都有变化，电极金属离子析出，产生两种作用， 一是与溶液中电解质迅速反应生成盐类，二是直接和电解水所产生的氢氧根 化合成絮凝剂，帮助悬浮物迅速聚集和沉淀。溶液中的离子迁移如果十分剧 烈，一部分来不及到达电极即完成了化学反应，产生新的化合物和沉淀。
1.5电气浮
剧烈的震荡和电解作用，以及其它反应产生于水中的微小气泡的上浮逸 出，造成气浮作用，将水中细小悬浮物带到水面上。
由于以上几种作用同时发生，电化水处理装置可以深度净化水质，彻底 分离水中悬浮物。
2.常温除菌
电化水处理装置的除菌机理有以下四点：
2.1使细菌触电
细菌与其它生物一样，存在有生物敏感电流频率，就象人对50Hz的电流 最敏感一样，只要频率合适，很小的电流即可置细菌于死地。
2.2凝聚除菌
细菌体都带有电荷，在电场力作用下，会发生凝聚现象。电化水处理装 置造成很强的局部电场，可以把细菌凝聚起来，与水体分离。
2.3臭氧杀菌
特殊的电能和高效率的电极在水中产生臭氧，当水体离开处理装置之后， 留在水中的臭氧继续起着杀菌作用。
2.4破坏细菌生存条件
经过处理的水渗透力强，溶解力强，单细胞生物的细胞壁对这种水不能 适应，极易造成微生物肌体“失水”或“水肿”，所以水体中间的细菌无法生 存，水体被细菌再污染的机会大大减少。
2.5金属离子杀菌
高效率的电化学效应使进入水体的电极金属离子具有更强的杀菌能力。
这些机理的综合作用使电化水处理装置具有优异的除菌能力。
3.改变水质
电化水处理装置把天然水当作原料，经过加工再使用，由于以下因素使 水得到深度改性：
3.1增加水的液体性状
浸润、溶解、蒸发等现象由于水中短链状结构的增加而得到加强，水的 渗透能力明显提高，水分子对外界环境反应敏感，充分体现了水的液体性状。 (仍然得以保存的水合分子以更加稳固的小分子团存在着。)
3.2水体内部结构简单化
大量环状结构的开裂和水分子的有序排列，使水体内部杂质析出，留在 液体内部的离子数量明显减少。水合分子团被电场极化而有序排列，动电电 势减小，结构更加稳定。
3.3更容易进一步处理
由于短链状结构化学活泼性高，处理后的水更容易实现进一步的化学反 应，得到要求更高的水。由于局部电场和电流的激励作用，许多元素处于被 激状态，它们在离开处理条件之后还会因返回基态而继续发生着变化，当溶 液的稳定条件因此发生变化，引起溶质析出时，生成的结构体也不同于常态。 另外，大分子链的分解破碎，使微生物容易进一步分解水中化合物，溶液的 后续生物处理速度会因此提高。
以上作用同时发生，使该装置成为能力很强的水处理电源装置。