电脉冲技术在电凝聚法污水处理和微弧氧化领域的应用
发布时间：2021-03-27 04:23
随着科学技术的不断发展,各个学科的交叉研究变得尤为重要。二十一世纪,生物学与生物工程、材料学与材料工程、环境学与环境工程等三大学科的发展对人类的生存和发展、科技的进步及创新等都具有重要的意义。目前,环境问题日益突出,污水处理的研究变得迫切;同时,由于应用领域的扩展以及对材料各类性质的要求在不断提升,材料的表面改性也成为目前研究的热点。污水处理和材料表面改性这两个方向都涉及多个学科,研究难度较大。采用脉冲电凝聚法进行污水处理,以及针对阀金属进行脉冲微弧氧化处理,两者遵循的基本原理都属于电化学理论范畴,使用的设备方法是电力电子研究的领域,因而,两个方向都属于典型的交叉学科研究。本文针对脉冲电絮凝法印染污水处理和脉冲微弧氧化等两个特定的应用场合,在深入分析电解槽负载的基础上,得出电解槽负载的等效电路,自制了分别用于污水处理和微弧氧化场合的特种形变脉冲电源,在此基础上,进行了大量的实验研究,得出了一些有意义的结论。主要内容包括:（1）形变功率脉冲电源的设计和调试针对脉冲电絮凝法印染污水处理和脉冲微弧氧化等两个特定的应用,根据要求分别设计了脉冲电源。电源样机可以输出特定的电压波形,而且输出脉冲电...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电凝聚法污水处理的基本过程
关脉冲电解电源的研究现状如下:(l)传统的低频电解电源电路文献【55』和〔56]提到两种传统脉冲电解电源的主电路分别如图1一3(a)、伪)所示，其中可控器件均处于低频工作状态。上述传统脉冲电源的优点是简单可靠，技术成熟。其主要缺点有:脉冲峰值电压变化范围太大，不利于污水净化。脉冲电解电压提供的电压是电极反应的推动力，只有提供电压大于理论分解电压时，电极反应才可能顺利进行。由此可知，在电压过零时附近的一些脉冲峰值是无效的，不能推动电化学反应顺利进行。另一方面，污水处理中电流密度往往有个最佳值。这就对应脉冲电压峰值有一个最佳值。脉冲电压在大范围内变化，对优化工艺参数而言显然是不利的。其次
波电压的上升沿受到正激电路的响应时间的限制不可能很陡。因此，当输出方波的电压频率很高时，方波会畸变成三角波。也就是说，输出方波的频率受正激变换器系统动态响应的限制而不可能很高。这是图1一脉冲电解电源方案的一个弊端。D7众、、V…1.......1甲Dl水D:}n体约D山叭CZ尸l当土一|忌图1礴双管正激型脉冲电解电源主电路由上述可知，现有的脉冲电凝聚电源仅能输出简单的电压波形，无法满足污水处理实验要求。因此，需要设计形变功率脉冲电源，要求该电源能输出多种电压波形，并且能方便地调节脉冲参数。现有研究表明，电凝聚净化污水工艺由于改善电解电源形式，引入新的方波脉冲技术而使电耗和电极损耗有效地降低，提高电流的净化效率。由此进一步推知，其他各种电压波形，也必然会对污水处理过程中物理化学过程产生一定的影响。其次，脉冲电压波形对污水净化机理的影响也没有人进行过系统地研究。再者
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲电源印染污水处理的双电层电容效应分析[J]. 胡敏,何湘宁. 电工技术学报. 2007(11)
[2]脉冲电源印染污水处理的负载特性分析[J]. 胡敏,何湘宁. 电工技术学报. 2007(06)
[3]占空比和脉冲频率对钛微弧氧化表面处理后与瓷结合强度的影响[J]. 李健学,张玉梅,憨勇. 实用口腔医学杂志. 2007(01)
[4]脉冲频率对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响[J]. 李全军,吴汉华,汪剑波,顾广瑞,金曾孙. 无机材料学报. 2006(02)
[5]镁合金微弧氧化工艺条件对陶瓷膜耐蚀性的影响[J]. 郭洪飞,安茂忠,徐莘,霍慧彬. 材料工程. 2006(03)
[6]镁合金脉冲阳极氧化工艺[J]. 邓姝皓,易丹青,娄嘉,周玲伶. 电镀与涂饰. 2006(02)
[7]铝合金微弧氧化陶瓷膜性能及其影响因素探讨[J]. 赵豪民,江俊灵. 材料保护. 2005(07)
[8]直流电源作用下电凝聚法净化染色工业废水的负载特性分析[J]. 李冬黎,何湘宁. 电工技术学报. 2005(07)
[9]镁合金双脉冲微弧氧化表面膜层的形成及结构分析[J]. 王立世,蔡启舟,魏伯康,刘全心. 特种铸造及有色合金. 2005(03)
[10]AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜[J]. 刘元刚,张巍,李久青,申磊. 北京科技大学学报. 2004(01)
本文编号：3102878
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电凝聚法污水处理的基本过程
关脉冲电解电源的研究现状如下:(l)传统的低频电解电源电路文献【55』和〔56]提到两种传统脉冲电解电源的主电路分别如图1一3(a)、伪)所示，其中可控器件均处于低频工作状态。上述传统脉冲电源的优点是简单可靠，技术成熟。其主要缺点有:脉冲峰值电压变化范围太大，不利于污水净化。脉冲电解电压提供的电压是电极反应的推动力，只有提供电压大于理论分解电压时，电极反应才可能顺利进行。由此可知，在电压过零时附近的一些脉冲峰值是无效的，不能推动电化学反应顺利进行。另一方面，污水处理中电流密度往往有个最佳值。这就对应脉冲电压峰值有一个最佳值。脉冲电压在大范围内变化，对优化工艺参数而言显然是不利的。其次
波电压的上升沿受到正激电路的响应时间的限制不可能很陡。因此，当输出方波的电压频率很高时，方波会畸变成三角波。也就是说，输出方波的频率受正激变换器系统动态响应的限制而不可能很高。这是图1一脉冲电解电源方案的一个弊端。D7众、、V…1.......1甲Dl水D:}n体约D山叭CZ尸l当土一|忌图1礴双管正激型脉冲电解电源主电路由上述可知，现有的脉冲电凝聚电源仅能输出简单的电压波形，无法满足污水处理实验要求。因此，需要设计形变功率脉冲电源，要求该电源能输出多种电压波形，并且能方便地调节脉冲参数。现有研究表明，电凝聚净化污水工艺由于改善电解电源形式，引入新的方波脉冲技术而使电耗和电极损耗有效地降低，提高电流的净化效率。由此进一步推知，其他各种电压波形，也必然会对污水处理过程中物理化学过程产生一定的影响。其次，脉冲电压波形对污水净化机理的影响也没有人进行过系统地研究。再者
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲电源印染污水处理的双电层电容效应分析[J]. 胡敏,何湘宁. 电工技术学报. 2007(11)
[2]脉冲电源印染污水处理的负载特性分析[J]. 胡敏,何湘宁. 电工技术学报. 2007(06)
[3]占空比和脉冲频率对钛微弧氧化表面处理后与瓷结合强度的影响[J]. 李健学,张玉梅,憨勇. 实用口腔医学杂志. 2007(01)
[4]脉冲频率对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响[J]. 李全军,吴汉华,汪剑波,顾广瑞,金曾孙. 无机材料学报. 2006(02)
[5]镁合金微弧氧化工艺条件对陶瓷膜耐蚀性的影响[J]. 郭洪飞,安茂忠,徐莘,霍慧彬. 材料工程. 2006(03)
[6]镁合金脉冲阳极氧化工艺[J]. 邓姝皓,易丹青,娄嘉,周玲伶. 电镀与涂饰. 2006(02)
[7]铝合金微弧氧化陶瓷膜性能及其影响因素探讨[J]. 赵豪民,江俊灵. 材料保护. 2005(07)
[8]直流电源作用下电凝聚法净化染色工业废水的负载特性分析[J]. 李冬黎,何湘宁. 电工技术学报. 2005(07)
[9]镁合金双脉冲微弧氧化表面膜层的形成及结构分析[J]. 王立世,蔡启舟,魏伯康,刘全心. 特种铸造及有色合金. 2005(03)
[10]AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜[J]. 刘元刚,张巍,李久青,申磊. 北京科技大学学报. 2004(01)
本文编号：3102878
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