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放电等离子体污水处理的监控

林亭廷  
【摘要】: 随着社会的发展,水资源受到严重污染,因此迫切的需要一种高效的水处理技术。等离子体污水处理技术是一种新开发的高级氧化技术,兼具高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解等三种作用于一体的污水处理技术。等离子体污水处理技术是利用高压产生的强电场使水中气泡中的气体电离,产生等离子体,进而等离子体与水中的污染物发生化学反应,从而实现水处理的技术。 利用等离子体进行水处理的设备主要分为两大部分:高压电源和反应器。高压电源用于产生等离子体,反应器则利用产生的活性物质以及伴随产生的热、光、波等效应来净化水质。本文采用的反应器为线板式的结构,并对反应器的模型进行了分析。水处理使用的电源采用的是高压脉冲电源,脉冲电源由两部分组成:一部分是高压直流电源;另一部分是脉冲回路。高压直流电源部分采用的是倍压电路,脉冲回路的设计主要为用电力电子器件代替火花隙开关。 高压脉冲电源作为水处理设备的主要设备,是水处理效率的重要因素。本文设计了一种基于DSP的高压脉冲电源控制系统,该控制系统采用16位高性能DSPTMS320LF2407作为核心控制单元,对水处理的高压脉冲电源工作状态和电压参数进行采样,调节直流输出电压大小;发脉冲信号控制晶闸管的导通;采用液晶显示模块及键盘接口实时显示脉冲电源的工作状态。在高压脉冲电源控制系统的硬件设计中主要介绍了CPU控制系统、电压电流采样电路、D/A转换电路、键盘模块、液晶显示模块及远程通信接口的设计,最后介绍了抗干扰的设计。在高压脉冲电源控制系统软件方面,主要介绍了主程序、信号采集单元、串行D/A模块、键盘模块、液晶显示模块、串行通信的设计。 本文最后对高压脉冲电源仿真结果及控制系统实验结果进行了简要的分析说明。说明放电等离子体污水处理法是一种高效的水处理法,有着良好的发展前景和广阔的国内外市场。


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