一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置的制造方法
专利名称:一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，包括依次连接的触控屏、中央控制器、Marx发生器和放电室，放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒体、外层放电筒体和外壳，内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，外层放电筒体的内壁上设有外层放电针头，Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通过阳极连接线连接外层放电筒体。与现有技术相比，本实用新型可实现对工业废水进行较大程度的净化，减少工业废水对环境的污染，且具备能耗低、无二次污染的优点。
【专利说明】
一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种废水净化装置，尤其是涉及一种基于Marx发生器的高压脉冲 废水净化装置。
【背景技术】
[0002] 随着工业的迅猛发展，一些工矿企业，特别是石油、化工、造纸等行业，排放了大量 含有高浓度有机污染物的废水，其中许多未经处理就排放到江河湖海，造成水体严重污染。 目前，浓度高、难生物降解的有机废水的治理工作在技术上、经济上都存在很大的困难，对 此传统工艺已显得无能为力。近年来，高压脉冲技术应用于难处理的工业污染物质及其污 水的深度处理的研究，引起了国内外许多研究者的广泛关注，该方法利用电子传输过程能 量释放的多样性和放电产生的低温等离子体，作用于难生物降解的污染物废水，特别是用 于处理酚类物质、有机染料、硝基苯、苯乙酮、氯酚等有机污染物均收到良好效果。
[0003] 中国专利CN204079639U公开了一种同时具有沉淀、过滤及吸附功能的高效废水净 化系统，包括废水供水池，该系统还包括絮凝剂计量栗、混合罐、废水栗、净化塔及污泥罐， 所述絮凝剂计量栗连接到所述废水供水池与所述混合罐之间的管路上，所述混合罐的出料 口连通所述废水栗的进水口，所述废水栗的出水口连接所述净化塔的进料口，所述净化塔 的下部连通所述污泥罐，所述污泥罐向外排放污泥，所述净化塔的上部连通有出水管;该系 统通过废水净化工艺可以实现"沉淀"、"过滤"和"吸附"，使得处理后的水能够达到排放标 准，该技术采用的是物理方法净化废水，虽然可以实现废水净化，但是存在处理废水效率不 稳定等缺陷。
[0004] 中国专利CN201458879U公开了脉冲电解废水处理装置，它包括有脉冲直流电控箱 和一组两级深度过滤器，在脉冲直流电控箱和两级深度过滤器之间依次设有一个电解池、 至少一个反应池和一个过滤池，在电解池内竖向安装有正负交替均布的电解极板，各电解 极板上分别用导线与池外的脉冲直流电控箱相连，在各池交界处分别设有引导废水从下向 上、再从上向下翻腾前进的导流板，在电解池外侧还设有一个向电解池内注入废水的自吸 栗。该专利的电解效率低，处理废水过程繁琐，不利于快速高效地进行废水净化。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单、 设备投资和运行费用低的基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置。
[0006] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置包括依次连接的触控屏、中央控制 器、Marx发生器和放电室，所述放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒体、外层放电筒 体和外壳，所述内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，所述外层放电筒体的内壁上设 有外层放电针头，所述Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通过阳极连接线 连接外层放电筒体。
[0008] 所述内层放电针头的数量与外层放电针头的数量相等，且内层放电针头与外层放 电针头沿圆周方向交替设置。
[0009] 所述内层放电针头以7-9mm间距均布设置于内层放电筒体的外壁上。
[0010]所述外层放电针头以7-9mm间距均布设置于外层放电筒体的内壁上。
[0011]所述内层放电针头的长度与外层放电针头的长度均为内层放电筒体与外层放电 筒体之间距离的3~1。 5 5
[0012] 所述Marx发生器的输出电压为0-100kV，放电频率为100kHZ-300kHZ。
[0013] 所述中央控制器通过光纤连接Marx发生器。
[0014] 所述Marx发生器包括可调升压变压器、整流桥、五级充放电单元、五个限流电阻和 四个快速二极管，所述可调升压变压器的输入端连接电源，输出端连接整流桥的输入端，所 述五级充放电单元依次并联在整流桥的正负极输出端上，相邻两级充放电单元之间的整流 桥正极输出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元包括高压电容和高压开关，所述高 压电容和高压开关依次并联在整流桥的正负极输出端上，在相邻高压电容和高压开关之间 的整流桥负极输出端上串接一个限流电阻，所述中央控制器分别连接可调升压变压器的控 制端和高压开关的控制端，所述内层放电筒体通过阴极连接线连接靠整流桥最内侧的高压 电容与限流电阻的接触点，所述外层放电筒体通过阳极连接线连接靠整流桥最外侧的高压 开关与限流电阻的接触点。
[0015] 所述中央控制器采用ARM处理器。
[0016] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0017] 1、本实用新型通过当前技术比较成熟的Marx放电技术，通过工频交流电对Marx发 生器进行充电产生高压脉冲对废水进行放电，产生高能电子与相关物质反应，从而达到处 理讲解去除废水中的污染物的作用，触控屏可通过中央控制器对Marx发生器输出高压脉冲 信号的幅值、占空比和重复频率进行调控优化，内层放电筒体、外层放电筒体上设置放电针 头可形成大面积的强电压放电，有利于加强废水中的电解反应，可用于环境保护以及化工 领域水体中有害有毒难降解污染物的控制与处理。
[0018] 2、本实用新型具体设计了内层放电筒体、外层放电筒体上放电针头的安装位置， 均布设置以及部分重叠的交替设置有利于形成大范围、均布、强电压的电解区域，可实现对 工业废水进行较大程度的净化，减少工业废水对环境的污染，且具备能耗低、无二次污染的 优点，具有一定的社会、经济意义。
[0019] 3、本实用新型设计了 Marx发生器的具体电路结构，使其输出电压为0-100kV，放电 频率为100kHZ-300kHZ，可适用于多种常见废水污染物的处理，有效功率可达95%以上，废 水处理净化率可达75 %-90 %。
[0020] 4、本实用新型的中央控制器通过光纤连接Marx发生器，利用光纤实现控制部分与 输出部分的光隔离，使得Marx发生器的调控输出不受影响，更加精准。
[0021] 5、本实用新型将废水引入放电室，通过触控屏操作即可实现废水净化，操作简单， 通过选取ARM处理器等器件实现，设备投资和运行费用低，有利于推广应用。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构框图；
[0023]图2为放电室的结构示意图；
[0024]图3为Marx发生器的电路图；
[0025]图4为脉冲放电波形示意图。
[0026]图中：1、触控屏，2、中央控制器，3、Marx发生器，4、放电室，5、内层放电筒体，6、外 层放电筒体，7、外壳，8、内层放电针头，9、外层放电针头，10、阴极连接线，11、阳极连接线， 12、光纤，13、可调升压变压器，14、整流桥，15、充放电单元。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型 技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保 护范围不限于下述的实施例。
[0028]如图1所示，一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置包括依次连接的触控 屏1、中央控制器2、Marx发生器3和放电室4,放电室4采用交互式圆筒式结构，如图2所示，包 括由内向外依次套设的内层放电筒体5、外层放电筒体6和外壳7，内层放电筒体5的外壁上 设有内层放电针头8,外层放电筒体6的内壁上设有外层放电针头9，Marx发生器3通过阴极 连接线10连接内层放电筒体5,并通过阳极连接线11连接外层放电筒体6。
[0029] 如图2所示，内层放电针头8的数量与外层放电针头9的数量相等，且内层放电针头 8与外层放电针头9沿圆周方向交替设置。内层放电针头8以7-9mm间距均布设置于内层放电 筒体5的外壁上，且外层放电针头9以7-9mm间距均布设置于外层放电筒体6的内壁上。内层 放电针头8的长度与外层放电针头9的长度均为内层放电筒体5与外层放电筒体6之间距离 的I~I。
[0030] 如图3所示，Marx发生器3包括可调升压变压器13、整流桥14、五级充放电单元15、 五个限流电阻和四个快速二极管，可调升压变压器13的输入端连接电源，输出端连接整流 桥14的输入端，五级充放电单元15依次并联在整流桥14的正负极输出端上，相邻两级充放 电单元15之间的整流桥14正极输出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元15包括高压 电容和高压开关，高压电容和高压开关依次并联在整流桥14的正负极输出端上，在相邻高 压电容和高压开关之间的整流桥14负极输出端上串接一个限流电阻，中央控制器2分别连 接可调升压变压器13的控制端和高压开关的控制端，内层放电筒体5通过阴极连接线10连 接靠整流桥14最内侧的高压电容与限流电阻的接触点，外层放电筒体6通过阳极连接线11 连接靠整流桥14最外侧的高压开关与限流电阻的接触点。
[0031]图3中，可调升压变压器13包括连接220V交流电压的初级线圈N1和可调圈数的次 级线圈N2,整流桥14采用四个二极管构成全桥整流电路，1?1、1?2、1?、1?4、1?5为限流电阻，？1、 P2、P3、P4为快速二极管，(：1、02工3、04工5为高耐压的高压电容，1(1、1(2、1(3、1(4、1(5为高压开 关，高压电容C1与限流电阻R1的接触点为Marx发生器3的阴极输出端，高压开关K5与限流电 阻R5的接触点为Marx发生器3的阳极输出端。中央控制器2采用ARM处理器，高压开关及可调 升压变压器13中N1、N2的变比采用ARM STM3型处理器控制，中间级（即ARM STM3型处理器与 高压开关及可调升压变压器13之间）采用电磁隔离或者光隔离，本实施例中，中央控制器2 通过光纤12连接Marx发生器3，Mar x发生器3的输出电压为0-1 OOkV，电压峰值可达1 OOkV，放 电频率在100kHZ-300kHZ之间调整。
[0032]本装置使用时，先将要处理废水的相关参数导入到ARM处理器中，然后根据传感器 采集到的废水成分的不同，ARM处理器对Marx发生器3的变压器变比和开关频率进行调整， 调整完毕后打开电源开关对Marx发生器3进行充电，充电时间随频率变化，同时也随要求的 电压以及占空比变化，经过一段时间后关闭高压开关即实现高压脉冲，上升前沿约为 100ns，如图4所示，进而实现对放电室4进行放电。
[0033] 本废水净化装置自身消耗功率约为40W左右，输入功率可达1000W，有效功率可达 95%以上。
[0034]利用该装置处理印刷厂的一些有机污染物的实验数据如下，溶液体积为200mL，实 验条件及数据如表1所示。
[0035] 表 1
[0036]
[0037]由表1中数据可验证此装置用于废水处理，具有较高的处理效率以及较快的处理 时间。
【主权项】
1. 一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于，包括依次连接的触控 屏、中央控制器、Marx发生器和放电室，所述放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒 体、外层放电筒体和外壳，所述内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，所述外层放电筒 体的内壁上设有外层放电针头，所述Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通 过阳极连接线连接外层放电筒体。2. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头的数量与外层放电针头的数量相等，且内层放电针头与外层放电针头沿 圆周方向交替设置。3. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头以7_9mm间距均布设置于内层放电筒体的外壁上。4. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述外层放电针头以7_9mm间距均布设置于外层放电筒体的内壁上。5. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头的长度与外层放电针头的长度均为内层放电筒体与外层放电筒体之间 3 4 距离的又~。6. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述Marx发生器的输出电压为0-1 OOkV，放电频率为100kHZ-300kHZ。7. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述中央控制器通过光纤连接Marx发生器。8. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述Marx发生器包括可调升压变压器、整流桥、五级充放电单元、五个限流电阻和四个快速 二极管，所述可调升压变压器的输入端连接电源，输出端连接整流桥的输入端，所述五级充 放电单元依次并联在整流桥的正负极输出端上，相邻两级充放电单元之间的整流桥正极输 出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元包括高压电容和高压开关，所述高压电容和 高压开关依次并联在整流桥的正负极输出端上，在相邻高压电容和高压开关之间的整流桥 负极输出端上串接一个限流电阻，所述中央控制器分别连接可调升压变压器的控制端和高 压开关的控制端，所述内层放电筒体通过阴极连接线连接靠整流桥最内侧的高压电容与限 流电阻的接触点，所述外层放电筒体通过阳极连接线连接靠整流桥最外侧的高压开关与限 流电阻的接触点。9. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述中央控制器采用ARM处理器。
【文档编号】C02F1/46GK205710006SQ201620339613
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘金香, 应宜辰, 朱明飞, 叶恒达, 吴震涛
【申请人】南华大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，包括依次连接的触控屏、中央控制器、Marx发生器和放电室，放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒体、外层放电筒体和外壳，内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，外层放电筒体的内壁上设有外层放电针头，Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通过阳极连接线连接外层放电筒体。与现有技术相比，本实用新型可实现对工业废水进行较大程度的净化，减少工业废水对环境的污染，且具备能耗低、无二次污染的优点。
【专利说明】
一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种废水净化装置，尤其是涉及一种基于Marx发生器的高压脉冲 废水净化装置。
【背景技术】
[0002] 随着工业的迅猛发展，一些工矿企业，特别是石油、化工、造纸等行业，排放了大量 含有高浓度有机污染物的废水，其中许多未经处理就排放到江河湖海，造成水体严重污染。 目前，浓度高、难生物降解的有机废水的治理工作在技术上、经济上都存在很大的困难，对 此传统工艺已显得无能为力。近年来，高压脉冲技术应用于难处理的工业污染物质及其污 水的深度处理的研究，引起了国内外许多研究者的广泛关注，该方法利用电子传输过程能 量释放的多样性和放电产生的低温等离子体，作用于难生物降解的污染物废水，特别是用 于处理酚类物质、有机染料、硝基苯、苯乙酮、氯酚等有机污染物均收到良好效果。
[0003] 中国专利CN204079639U公开了一种同时具有沉淀、过滤及吸附功能的高效废水净 化系统，包括废水供水池，该系统还包括絮凝剂计量栗、混合罐、废水栗、净化塔及污泥罐， 所述絮凝剂计量栗连接到所述废水供水池与所述混合罐之间的管路上，所述混合罐的出料 口连通所述废水栗的进水口，所述废水栗的出水口连接所述净化塔的进料口，所述净化塔 的下部连通所述污泥罐，所述污泥罐向外排放污泥，所述净化塔的上部连通有出水管;该系 统通过废水净化工艺可以实现"沉淀"、"过滤"和"吸附"，使得处理后的水能够达到排放标 准，该技术采用的是物理方法净化废水，虽然可以实现废水净化，但是存在处理废水效率不 稳定等缺陷。
[0004] 中国专利CN201458879U公开了脉冲电解废水处理装置，它包括有脉冲直流电控箱 和一组两级深度过滤器，在脉冲直流电控箱和两级深度过滤器之间依次设有一个电解池、 至少一个反应池和一个过滤池，在电解池内竖向安装有正负交替均布的电解极板，各电解 极板上分别用导线与池外的脉冲直流电控箱相连，在各池交界处分别设有引导废水从下向 上、再从上向下翻腾前进的导流板，在电解池外侧还设有一个向电解池内注入废水的自吸 栗。该专利的电解效率低，处理废水过程繁琐，不利于快速高效地进行废水净化。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单、 设备投资和运行费用低的基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置。
[0006] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置包括依次连接的触控屏、中央控制 器、Marx发生器和放电室，所述放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒体、外层放电筒 体和外壳，所述内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，所述外层放电筒体的内壁上设 有外层放电针头，所述Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通过阳极连接线 连接外层放电筒体。
[0008] 所述内层放电针头的数量与外层放电针头的数量相等，且内层放电针头与外层放 电针头沿圆周方向交替设置。
[0009] 所述内层放电针头以7-9mm间距均布设置于内层放电筒体的外壁上。
[0010]所述外层放电针头以7-9mm间距均布设置于外层放电筒体的内壁上。
[0011]所述内层放电针头的长度与外层放电针头的长度均为内层放电筒体与外层放电 筒体之间距离的3~1。 5 5
[0012] 所述Marx发生器的输出电压为0-100kV，放电频率为100kHZ-300kHZ。
[0013] 所述中央控制器通过光纤连接Marx发生器。
[0014] 所述Marx发生器包括可调升压变压器、整流桥、五级充放电单元、五个限流电阻和 四个快速二极管，所述可调升压变压器的输入端连接电源，输出端连接整流桥的输入端，所 述五级充放电单元依次并联在整流桥的正负极输出端上，相邻两级充放电单元之间的整流 桥正极输出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元包括高压电容和高压开关，所述高 压电容和高压开关依次并联在整流桥的正负极输出端上，在相邻高压电容和高压开关之间 的整流桥负极输出端上串接一个限流电阻，所述中央控制器分别连接可调升压变压器的控 制端和高压开关的控制端，所述内层放电筒体通过阴极连接线连接靠整流桥最内侧的高压 电容与限流电阻的接触点，所述外层放电筒体通过阳极连接线连接靠整流桥最外侧的高压 开关与限流电阻的接触点。
[0015] 所述中央控制器采用ARM处理器。
[0016] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0017] 1、本实用新型通过当前技术比较成熟的Marx放电技术，通过工频交流电对Marx发 生器进行充电产生高压脉冲对废水进行放电，产生高能电子与相关物质反应，从而达到处 理讲解去除废水中的污染物的作用，触控屏可通过中央控制器对Marx发生器输出高压脉冲 信号的幅值、占空比和重复频率进行调控优化，内层放电筒体、外层放电筒体上设置放电针 头可形成大面积的强电压放电，有利于加强废水中的电解反应，可用于环境保护以及化工 领域水体中有害有毒难降解污染物的控制与处理。
[0018] 2、本实用新型具体设计了内层放电筒体、外层放电筒体上放电针头的安装位置， 均布设置以及部分重叠的交替设置有利于形成大范围、均布、强电压的电解区域，可实现对 工业废水进行较大程度的净化，减少工业废水对环境的污染，且具备能耗低、无二次污染的 优点，具有一定的社会、经济意义。
[0019] 3、本实用新型设计了 Marx发生器的具体电路结构，使其输出电压为0-100kV，放电 频率为100kHZ-300kHZ，可适用于多种常见废水污染物的处理，有效功率可达95%以上，废 水处理净化率可达75 %-90 %。
[0020] 4、本实用新型的中央控制器通过光纤连接Marx发生器，利用光纤实现控制部分与 输出部分的光隔离，使得Marx发生器的调控输出不受影响，更加精准。
[0021] 5、本实用新型将废水引入放电室，通过触控屏操作即可实现废水净化，操作简单， 通过选取ARM处理器等器件实现，设备投资和运行费用低，有利于推广应用。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构框图；
[0023]图2为放电室的结构示意图；
[0024]图3为Marx发生器的电路图；
[0025]图4为脉冲放电波形示意图。
[0026]图中：1、触控屏，2、中央控制器，3、Marx发生器，4、放电室，5、内层放电筒体，6、外 层放电筒体，7、外壳，8、内层放电针头，9、外层放电针头，10、阴极连接线，11、阳极连接线， 12、光纤，13、可调升压变压器，14、整流桥，15、充放电单元。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型 技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保 护范围不限于下述的实施例。
[0028]如图1所示，一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置包括依次连接的触控 屏1、中央控制器2、Marx发生器3和放电室4,放电室4采用交互式圆筒式结构，如图2所示，包 括由内向外依次套设的内层放电筒体5、外层放电筒体6和外壳7，内层放电筒体5的外壁上 设有内层放电针头8,外层放电筒体6的内壁上设有外层放电针头9，Marx发生器3通过阴极 连接线10连接内层放电筒体5,并通过阳极连接线11连接外层放电筒体6。
[0029] 如图2所示，内层放电针头8的数量与外层放电针头9的数量相等，且内层放电针头 8与外层放电针头9沿圆周方向交替设置。内层放电针头8以7-9mm间距均布设置于内层放电 筒体5的外壁上，且外层放电针头9以7-9mm间距均布设置于外层放电筒体6的内壁上。内层 放电针头8的长度与外层放电针头9的长度均为内层放电筒体5与外层放电筒体6之间距离 的I~I。
[0030] 如图3所示，Marx发生器3包括可调升压变压器13、整流桥14、五级充放电单元15、 五个限流电阻和四个快速二极管，可调升压变压器13的输入端连接电源，输出端连接整流 桥14的输入端，五级充放电单元15依次并联在整流桥14的正负极输出端上，相邻两级充放 电单元15之间的整流桥14正极输出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元15包括高压 电容和高压开关，高压电容和高压开关依次并联在整流桥14的正负极输出端上，在相邻高 压电容和高压开关之间的整流桥14负极输出端上串接一个限流电阻，中央控制器2分别连 接可调升压变压器13的控制端和高压开关的控制端，内层放电筒体5通过阴极连接线10连 接靠整流桥14最内侧的高压电容与限流电阻的接触点，外层放电筒体6通过阳极连接线11 连接靠整流桥14最外侧的高压开关与限流电阻的接触点。
[0031]图3中，可调升压变压器13包括连接220V交流电压的初级线圈N1和可调圈数的次 级线圈N2,整流桥14采用四个二极管构成全桥整流电路，1?1、1?2、1?、1?4、1?5为限流电阻，？1、 P2、P3、P4为快速二极管，(：1、02工3、04工5为高耐压的高压电容，1(1、1(2、1(3、1(4、1(5为高压开 关，高压电容C1与限流电阻R1的接触点为Marx发生器3的阴极输出端，高压开关K5与限流电 阻R5的接触点为Marx发生器3的阳极输出端。中央控制器2采用ARM处理器，高压开关及可调 升压变压器13中N1、N2的变比采用ARM STM3型处理器控制，中间级（即ARM STM3型处理器与 高压开关及可调升压变压器13之间）采用电磁隔离或者光隔离，本实施例中，中央控制器2 通过光纤12连接Marx发生器3，Mar x发生器3的输出电压为0-1 OOkV，电压峰值可达1 OOkV，放 电频率在100kHZ-300kHZ之间调整。
[0032]本装置使用时，先将要处理废水的相关参数导入到ARM处理器中，然后根据传感器 采集到的废水成分的不同，ARM处理器对Marx发生器3的变压器变比和开关频率进行调整， 调整完毕后打开电源开关对Marx发生器3进行充电，充电时间随频率变化，同时也随要求的 电压以及占空比变化，经过一段时间后关闭高压开关即实现高压脉冲，上升前沿约为 100ns，如图4所示，进而实现对放电室4进行放电。
[0033] 本废水净化装置自身消耗功率约为40W左右，输入功率可达1000W，有效功率可达 95%以上。
[0034]利用该装置处理印刷厂的一些有机污染物的实验数据如下，溶液体积为200mL，实 验条件及数据如表1所示。
[0035] 表 1
[0036]
[0037]由表1中数据可验证此装置用于废水处理，具有较高的处理效率以及较快的处理 时间。
【主权项】
1. 一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于，包括依次连接的触控 屏、中央控制器、Marx发生器和放电室，所述放电室包括由内向外依次套设的内层放电筒 体、外层放电筒体和外壳，所述内层放电筒体的外壁上设有内层放电针头，所述外层放电筒 体的内壁上设有外层放电针头，所述Marx发生器通过阴极连接线连接内层放电筒体，并通 过阳极连接线连接外层放电筒体。2. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头的数量与外层放电针头的数量相等，且内层放电针头与外层放电针头沿 圆周方向交替设置。3. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头以7_9mm间距均布设置于内层放电筒体的外壁上。4. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述外层放电针头以7_9mm间距均布设置于外层放电筒体的内壁上。5. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述内层放电针头的长度与外层放电针头的长度均为内层放电筒体与外层放电筒体之间 3 4 距离的又~。6. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述Marx发生器的输出电压为0-1 OOkV，放电频率为100kHZ-300kHZ。7. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述中央控制器通过光纤连接Marx发生器。8. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述Marx发生器包括可调升压变压器、整流桥、五级充放电单元、五个限流电阻和四个快速 二极管，所述可调升压变压器的输入端连接电源，输出端连接整流桥的输入端，所述五级充 放电单元依次并联在整流桥的正负极输出端上，相邻两级充放电单元之间的整流桥正极输 出端上串接一个快速二极管，每级充放电单元包括高压电容和高压开关，所述高压电容和 高压开关依次并联在整流桥的正负极输出端上，在相邻高压电容和高压开关之间的整流桥 负极输出端上串接一个限流电阻，所述中央控制器分别连接可调升压变压器的控制端和高 压开关的控制端，所述内层放电筒体通过阴极连接线连接靠整流桥最内侧的高压电容与限 流电阻的接触点，所述外层放电筒体通过阳极连接线连接靠整流桥最外侧的高压开关与限 流电阻的接触点。9. 根据权利要求1所述的一种基于Marx发生器的高压脉冲废水净化装置，其特征在于， 所述中央控制器采用ARM处理器。
【文档编号】C02F1/46GK205710006SQ201620339613
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘金香, 应宜辰, 朱明飞, 叶恒达, 吴震涛
【申请人】南华大学
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