一种含煤废水电絮凝电解装置的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种电解装置，特别涉及一种能够实现全自动智能化处理的含煤废水电絮凝电解装置。

背景技术：

含煤废水中主要含有煤泥等污染物。煤泥的比重一般为1.5～1.6g/cm³。煤泥中固体物质以无机成分为主，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO。SiO2约占50～60％，Fe2O3约占3～5％，Al2O3约占20～27％，CaO约占0.2～0.4％，MgO约占0.8～1.2％。有机污染物根据煤种不同而异，COD(化学需氧量)浓度一般为300～2000mg/L。含煤废水中，SS(固体悬浮物)浓度一般为2000～5000mg/L，常规处理方式:将含煤废水流入一级沉淀池经沉降后，进入二级沉淀池的含煤废水SS粒径大部分在0.01mm以下，SS浓度经调查一般均小于1000mg/L。由于SS粒径小，同时污水中存在胶状物质，污水浊度一般在150～600NTU(浊度单位)，因此单靠自然沉降无法净化，必须投加混凝剂和助凝剂，完成混凝和絮凝架桥作用，实现固液分离，使煤水净化回用。

上述现有含煤废水处理方法存在如下不足：

1、需要投加各种化学混凝剂和助凝剂,势必造成二次化学污染,其实际应用也因此具有很大的局限性，无法满足工业广泛需求。

2、需要设置多级沉淀池，处理装置占地面积大。

3、使用过程中只能借助调节各种化学混凝剂和助凝剂的投加量，才能适应污染程度不同、处理要求不同的含煤废水处理回用需求，灵活使用性差。

技术实现要素：

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，就含煤废水中污染杂质特点和含煤废水处理行业的使用特性，设计一种含煤废水电絮凝电解装置。该装置不仅可实现在无化学药剂使用条件下，对含煤废水中煤泥污染物的充分电解絮凝作用，还能灵活适用于不同含煤废水的标准化、模块化及全自动智能化操作。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种含煤废水电絮凝电解装置，其特征在于，包括输入设备、高频开关电源、电极板和PLC控制器；

所述输入设备用于向所述PLC控制器输入电解电源控制参数信息；

所述PLC控制器，与所述高频开关电源连接，用于依据其接收到的电解电源控制参数信息，控制所述高频开关电源将三相交流电转换成相应的直流电；

所述电极板与所述高频开关电源连接，而获取所述高频开关电源产生的直流电，并在该直流电的作用下，产生电解絮凝反应。

依据上述技术方案，本实用新型针对含煤废水中化学杂质成分多，工业生产过程中产生的含煤废水待处理杂质成分含量变化的特点，特意设计一种含煤废水电絮凝电解装置，该装置具体选用具有调节输出电流大小功能的高频开关电源作为电解电源，并配以可编程控制的PLC控制器及与该PLC控制器配套连接的输入设备组成一套电解电源控制系统。通过对PLC控制器的控制编程，使操作人员可具体依据待处理含煤废水中杂质情况，向PLC控制器输入相应的电解电源控制参数信息，再由PLC控制器依据输入的电解电源控制信息，有效控制经高频开关电源内部整流后输出的电解电流大小，从而满足不同杂质情况的待处理含煤废水电解絮凝处理要求，进而达到对含煤废水的精准化、灵活化及智能化显著电解絮凝的效果。

此外，相对于现有需要投加各种化学混凝剂和助凝剂的处理方法而言，本实用新型公开的含煤废水电絮凝电解装置，具体利用电子泛流原理，打破含煤废水中污染物表面的电子层，去除污染物极性，使去除极性的污染颗粒在水流中逐渐抱团成大颗粒，并在配套的旋流澄清反应器内絮凝沉淀下来。整个装置处理运行过程无需任何化学用剂加入，只需通过所述电解电源控制系统对电解电源输出电流大小的智能调控，即可达到灵活适应不同杂质含量的含煤废水处理需求。整个装置本身结构简便、占地面积小，易于维护调节，运行环保高效、且有效降低含煤废水处理成本。

进一步，所述电解电源控制参数信息，包括电解电源的电流参数控制信息、电压参数控制信息和总功率参数控制信息中的任意一种或几种。

进一步，所述电极板为铁板、铝板或铁铝混合极板中的任意一种或几种。

优选选用铁板、铝板或铁铝混合极板中的任意一种或几种作为电极板，则可进一步借助电极板电解产生的铝离子或者铁离子在水溶液中形成絮凝状金属氧化物，对含煤废水中通过电子泛流理论已打破电极平衡的各种杂质化合物的吸引结合作用，形成易于被分离沉淀的固体状物质，进一步提高电解絮凝效率。

进一步，所述高频开关电源还包括状态监测模块，用于监测所述高频开关电源的工作温度、直流电电流、直流电电压中任意一种或多种。

进一步，所述状态监测模块与所述PLC控制器连接，并将监测到的信息反馈给所述PLC控制器。

优选地，所述输入设备为触屏式输入设备。

其中，上述触屏式输入设备，自带显示和输入功能。

对应上述优选方案，PLC控制器可将其接收到的电路监测反馈信息发送至触屏式输入设备，并由该触屏式输入设备接收显示该电路监测反馈信息。

平行优选地，所述输入设备为键盘式输入设备。

对应上述平行优选方案，则本实用新型所述含煤废水电解絮凝电解装置，还包括显示器，该显示器与PLC控制器连接，用于显示输入的电解电源控制参数信息和所述状态监测模块监测到的信息。

进一步优选地，所述高频开关电源与电极板之间还设置有电极换向设备，而且，该电极换向设备与PLC控制器连接，用于根据所述PLC控制器的控制，完成电极板的正负极切换动作。

依据上述优选方案，本实用新型特意针对含煤废水电解絮凝处理特点，在高频开关电源和电极板之间增设电极换向设备，并将该电极换向设备与PLC控制器连接，结合智能切换电极技术，自动控制电源的正负极反转切换，有效的防止阳极钝化，提高电解效果，避免了因使用同一固定反向周期的电源而导致电解效果不佳的问题，进一步提高电极的使用寿命和使用效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、相对于含煤废水传统处理方法而言，本实用新型提供的含煤废水电絮凝装置，可实现无需添加任何化学助剂条件下，结合电子泛流理论和电絮凝处理效果之间的协同作用，实现对含煤废水中污染物的充分絮凝处理，效果显著。

2、本实用新型所述含煤废水电解絮凝电解装置，借助由高频开关电源、输入设备和PLC控制器组成的电解电源控制系统，有效控制经高频开关电源内部整流后输出的电解电流大小，从而满足不同杂质情况的含煤废水电解絮凝处理要求，进而达到对含煤废水的精准化、灵活化及智能化处理。

3、整个含煤废水电解絮凝装置本身结构简单、占地面积小，易于维护调节，运行环保高效、安全可靠且有效降低含煤废水处理成本，工业实用价值高。

附图说明

图1为实施例1中所述含煤废水电絮凝电解装置的结构示意图。

图2为实施例2中所述含煤废水电絮凝电解装置的结构示意图。

图3为所述高频开关电源内部电路结构示意图。

图4为所述含煤废水电絮凝装置的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种含煤废水电絮凝电解装置，该装置包括输入设备、高频开关电源、电极板和PLC控制器；

所述输入设备为触屏式输入设备，自带输入及显示功能；用于向所述PLC控制器输入电解电源控制参数信息。

所述高频开关电源，其内部电路结构示意图如图2所示。该高频开关电源具有对外部输入的三相交流电，逆变转化为不同的电压和电流输出的功能。优选地，该高频开关电源内部同时设有：温度传感器，用于监测高频开关电源内部逆变模块的温度变化情况；电压传感器和电流传感器，用于监测经所述高频开关电源调节输出的直流电的电流和电压变化情况，确保输出的直流电流和电压与电解电源控制参数信息相一致。进一步优选地，该高频开关电源内部还设置有报警器，用于对电源内部出现过热、过压或过流状况的报警保护。更优选地，该高频开关电源内部还分别在三相交流电源输入端和电压传感器、电流传感器信息反馈电路上设置有抗干扰模块，用于去除电流信息谐波干扰。

所述电极板优选选用铁极板、铝极板或铁铝混合极板中的任意一种或多种。

其中，所述高频开关电源作为电解电源，其输入端分别与阳极电极板和阴极电极板连接。所述PLC控制器分别与输入设备和高频开关电源连接，组成一套电解电源控制系统。通过PLC控制器依据其接收到的电解电源控制参数信息，控制高频开关电源的PWM，使高频开关电源转换输出相应的直流电与待处理含煤废水絮凝处理要求相匹配，进而达到对不同工业含煤废水的精准化、灵活化及智能化显著电解处理的效果。

进一步，所述高频开关电源，将其监测到的温度、电压和电流信息反馈给PLC控制器。PLC控制器则将其接收到的电路反馈信息发送给输入设备显示，实现对整个电解电源信息的可视化智能控制。并且当出现过热、过压或过流状况时，所述PLC控制器还可依据接收到的监测反馈信息，对高频开关电源进行自动修复调控，确保高频开关电源的正常工作。

进一步，所述高频开关电源与电极板之间还设置有电极换向设备，而且该电极换向设备与PLC控制器连接，用于根据所述PLC控制器的控制，完成电极板的正负极切换动作。

实施例2

如图2所示，一种含煤废水电絮凝电解装置的平行实施方案，其相对于实施例1而言，区别在于：所述输入设备选用键盘时输入设备，自身不带显示功能。相应地，在装置中增设与所述PLC控制器连接的独立显示器，用于接收显示电解电源控制参数信息和电路监测反馈信息。

该装置系统使用说明如下：如图4所示，操作人员具体依据待处理含煤废水中杂质情况，向PLC控制器输入相应的电解电源控制参数信息；PLC控制器依据其接收到的电解电源控制参数信息，控制高频开关电源的PWM，从而控制高频开关电源将三相交流电转换成相应的直流电，确保经高频开关电源内部整流后输出的电解电流满足不同杂质情况的含煤废水电解絮凝处理要求，进而达到对含煤废水的精准化、灵活化及智能化显著电解处理的效果。并且在整个装置运行过程中，所述高频开关电源能够实时将其监测到的温度、电压和电流信息反馈给PLC控制器，由PLC控制器自动判断是否出现过热、过压或过流异常状况，并对高频开关电源进行自动修复调控，确保高频开关电源的正常工作。由PLC控制器接收到的电解电源控制参数信息和电路监测反馈信息，还可通过自带显示功能的输入设备或单独的显示屏显示，从而实现对整个电解电源信息的可视化智能控制。