交變磁場發(fā)生器在混凝凈化水處理中的應用與研究.pdf

1、電磁學是一門重要的現(xiàn)代學科，在許多領域都有著普遍的用途[1]。物質特性及其內能變化特征受電磁場的影響是該學科的重點研究內容。電磁學經過多年的研究發(fā)展，其在污水凈化、生物工程、農學、醫(yī)學等科學領域獲得普遍的應用。其中電磁混凝在污水處理中的應用就是電磁學發(fā)展所衍生出的一種新興技術，且污水凈化效果比較顯著。該論文闡述了混凝凈化水處理技術的研究進展及電磁混凝凈化水處理技術的基本原理，并詳細介紹了交變磁化裝置的設計過程。
　　混凝凈化水處理

2、用交變磁場發(fā)生裝置的設計總體分為輸出磁場的磁路部分、激勵磁場的電路部分、以及以DSP為控制核心的控制部分。本文選擇導磁的鐵氧體外繞線圈，作為輸出磁場的磁頭，其形狀設計為中間開有空氣隙的U型結構，選取導磁的鐵氧體作為磁頭的芯體，可以增強系統(tǒng)的磁場輸出能力，并且有效的降低系統(tǒng)的功耗。電源工作時氣隙中間產生均勻的交變磁場即為混凝劑磁化區(qū)。激勵電路部分采用AC/DC/AC配有直流斬波功率調節(jié)的典型拓撲結構，逆變電路采用半橋型RLC串聯(lián)諧振形式。

3、采用改進的數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)使逆變器工作在準諧振狀態(tài)，確保電源電路安全穩(wěn)定的工作[2]。其中磁場的頻率可調節(jié)范圍:0～2KHz，磁場的強度可調節(jié)范圍:0～50mT。
　　本文重點闡述了混凝凈化水處理用交變磁場發(fā)生器的設計過程，分析了主電路的設計方法及關鍵器件的選擇，經過對中低頻磁場理論的計算和分析，借鑒感應加熱電源的設計方法，提出了適用于污水凈化處理的特殊中低頻磁場發(fā)生裝置的設計方案。分章節(jié)對系統(tǒng)的主電路拓撲、控制策略、硬件電

4、路和軟件設計進行了詳細的介紹。
　　利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件搭建主電路，驗證了主電路拓撲及參數(shù)設計的可行性。采用Ansoft Maxwell有限元仿真軟件Maxwell2D來進行二維磁場有限元分析，對磁路產生的磁場特性作了表征[3]。通過Tek-TPS2024示波器測出實驗波形并做了詳細的分析。實驗裝置完成后，利用該裝置進行了混凝凈化水處理實驗，對實驗結果做了簡要分析，并通過Origin9.0將所得數(shù)據(jù)繪制出相關