使用优化电压形状控制用于压载水处理的介质阻挡放电

摘要

提供了一种介质阻挡放电系统控制器，用于通过介质阻挡放电系统控制流体处理。其中监测由介质阻挡放电系统所产生的放电引起的效应的强度，并且控制高压脉冲发生器(110)生成高压脉冲。基于所接收的传感器数据来调整对生成高压脉冲的控制。

说明书

技术领域

本公开的实施例大体涉及水处理领域。具体地，本公开提供用于通过使用电压脉冲的介质阻挡放电方法处理压载水的方法和设备。

背景技术

游轮、大型油轮和散货船使用大量压载水，这些压载水通常在船舶排放废水或卸货之后，在一个地区的沿海水域承载，并且在装载更多货物的下一停靠港排放。压载水排放通常包含多种生物材料，这些生物材料包括植物、动物、病毒、以及其他微生物。这些材料通常包括可能对水生生态系统造成广泛的生态破坏和经济破坏的非本地的滋扰外来物质。

为了净化这些压载水，使用介质阻挡放电系统。已知介质阻挡放电(DBD)用于工业应用，用于生成反应性化学物质，如化学自由基，这些化学物质尤其还可以用于表面或液体的消毒和清洁等。

在DBD等离子体反应器的放电体积中，加速带电粒子(即，电子和离子)与其他化学物质(即，原子、分子和自由基)之间发生相互作用。对于DBD，使用非热等离子体通过氧化对气体和液体进行处理，用于产生活性物质作为激发分子、自由基或臭氧。

通常，因为介质阻挡放电可以用于压载水处理，所以它可以使用固定电压脉冲形状操作进行气体/液体处理。

两种主要类型的电压波形用于在DBD系统中的等离子体反应器中生成活性物质：1.通常用于商业应用的是频率介于10Hz与10,000Hz之间的慢速正弦ac波形。2.脉冲串形波形，该脉冲串形波形由具有快速上升时间(小于100ns)的短(优选地，矩形)电压脉冲组成。这种波形在使用DBD电抗器时相对陌生。DBD反应器可以在介于1kV至100kV的范围内的高压下操作。

众所周知，与使用标准低频AC电压的操作相比较，使用短脉冲将电能转化为活性物质的效率更高。更进一步地，在适当条件下，除了脉冲的上升沿处的放电之外，还可以观察到脉冲的下降沿处的二次放电。这种现象被称为反向放电。

具体地，在处理流体/气体期间调整脉冲的特征还可以提高活性物质的生成效率。

因此，应当需要用于在DBD等离子体反应器中生成脉冲和活性物质的更有效的解决方案。本发明的目的是提供一种基于传感器的控制方法，该基于传感器的控制方法在操作期间优化脉冲形状和脉冲序列，以提高整体系统效率。

发明内容

为了解决上述和其他潜在问题中的至少一些问题，本公开的实施例提出：

在第一方面中，公开了一种用于通过介质阻挡放电系统控制流体处理的介质阻挡放电系统控制器。该控制器包括控制单元和监测系统。该监测系统包括一个或多个传感器设备，该一个或多个传感器设备被配置为监测介质阻挡放电系统所产生的放电引起的效应的强度，并且将指示该效应的强度的传感器数据传输到控制单元。控制单元可操作地耦合到介质阻挡放电系统的高压脉冲发生器，用于控制高压脉冲发生器生成高压脉冲。控制单元被配置为基于所接收的传感器数据来调整对生成高压脉冲的控制(控制脉冲的特性，诸如脉冲功率、脉冲形状、脉冲持续时间、脉冲重复率、脉冲类型序列)。

介质阻挡放电系统所产生的放电引起的效应的强度可以是例如以下项中的至少一项：等离子体量(其还包括监测等离子体的存在和/或与等离子体的存在和/或量有关的强度)、电流流动、电压、电荷量、化学试剂、流体流动或生物状态或放电持续时间，或等同地可以是指示上述各项中的一项的量。例如，测量等离子体所发射的电磁辐射强度的传感器是监测等离子体量(存在和强度)的传感器设备。还可以间接测量该效应，例如，通过测量放电的出现(例如，通过测量放电，诸如电弧电流或指示该电弧电流的量)。所监测的强度是指示介质阻挡放电系统的输出(该介质阻挡放电系统所产生的效应)的量，而不仅仅是指示介质阻挡放电系统的输入(诸如输入功率)的量。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于通过介质阻挡放电系统控制流体处理的介质阻挡放电系统控制器。其中监测介质阻挡放电系统所产生的放电引起的效应的强度，并且控制高压脉冲发生器(110)生成高压脉冲。基于所接收的传感器数据来调整对生成高压脉冲的控制。

可以在控制单元中对从传感器设备接收的数据进行处理。控制单元可以与监测系统通信。控制单元还可以与被认为是高压脉冲发生器的一部分的电源(DC电压供应)通信。控制单元可以与高压脉冲发生器的其他部分通信。进一步地，控制单元可以被配置为调整DBD系统中的高压脉冲发生器所生成的高压脉冲，使得经过处理的流体具有预先确定的状态(等离子体的特性，例如，如由所监测的量(诸如等离子体量)所表达的特性)。以这种方式，可以建立等离子体状态的反馈回路控制。

在另一方面中，公开了一种控制单元。该控制单元可以与根据前述权利要求中任一项所述的监测系统通信并且适于分析来自监测系统的与被监测的系统状态有关的信号。

在另一方面中，公开了一种用于优化DBD系统中的脉冲的方法。该方法可以包括：监测以下项中的至少一项的一个或多个状态值：等离子体、电流流动、电压、电荷、化学试剂、流体流动或生物状态或放电持续时间、以及去往等离子体反应器的输入功率。该方法还可以包括依据所监测的状态或所监测的状态的数据来调整以下项中的至少一项的参数：DC电源、脉冲发生器、流体系统。

在另一方面中，公开了一种DBD系统，具有根据本申请的一个或多个方面的控制器和监测系统。

在另一方面中，公开了一种DBD系统的操作方法，该操作方法包括：使用一个或多个传感器设备监测使用DBD系统处理的流体；将来自一个或多个传感器设备的表示经过处理的流体的状态的数据输入到控制单元；在控制单元中处理经过处理的流体的状态数据；使用控制单元调整在DBD系统中馈送高压脉冲的高压脉冲发生器的参数，以生成脉冲以实现经过处理的流体的预先确定的状态。

附图说明

参考附图，本公开的实施例通过示例呈现，并且下文可以对它们的优点进行更详细的说明，其中

图1示出了本申请中所描述的系统的整体设置的草图；

图2示出了放电的点火电压对历史的依赖性；

图3示出了附接到电源的DBD阻挡放电的Simulink模型；

图4示出了根据本申请的实施例的单极脉冲的建模；

图5示出了单极脉冲的建模；

图6示出了根据本申请的实施例的双极脉冲的建模；

图7示出了双极脉冲的建模。

具体实施方式

以下将结合说明性实施例对本公开的原理和精神进行描述。应当理解，给出所有这些实施例仅是为了让本领域技术人员更好地理解并进一步实践本发明，并非用于限制本发明的范围。例如，作为一个实施例的一部分而说明或描述的特征可以与另一实施例一起用于以产生又一实施例。为了清楚起见，本说明书中并未描述实际实现的所有特征。当然，应当领会，在开发任何这样的实际实施例时，应当做出许多具体实施决定来实现开发人员的特定目标，诸如遵守系统相关约束和业务相关约束，这些约束会因实施而有所不同。而且，应当领会，这种开发工作可能很复杂且耗费时间，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言可能为日常任务。

现在，参考附图对所公开的主题进行描述。附图中示意性地描绘了各种结构、系统和设备，仅用于说明的目的，并且不会使用本领域技术人员公知的细节来混淆描述。然而，包括附图以描述和解释所公开的主题的说明性示例。本文中所使用的单词和短语应当被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些单词和短语的理解一致的含义。术语或短语的特殊定义(即，与本领域技术人员所理解的普通含义和习惯含义不同的定义)不旨在通过术语或短语在本文的一致使用来暗示。就术语或短语可能旨在具有特殊含义(即，除了技术人员所理解的含义之外)的程度而言，这种特殊定义将在说明书中以直接且明确提供的定义方式明确阐述术语或短语的特殊定义。

当在介质阻挡放电(DBD)系统中从流体生成活性物质时，使用具体地如氧气(O

目前商业DBD系统(气体处理、臭氧发生器)可以使用慢速AC电压。然而，众所周知，由于使流带(streamer)加速的较高的场，所以具有小上升时间(～100ns)和短持续时间(<1us)的矩形电压脉冲在能量方面更有效。

但是，并非简单使用矩形短脉冲就会增加活性物质生成的效率。结果表明，改变短脉冲的特征对物质生成效率具有有利影响。

在一些情况下，有利地的是，短脉冲的重复频率可以适于处理要求，以积极影响物质的生成。

更进一步地，对于非常短的脉冲，在脉冲的上升沿期间沉积在介质上的电荷可以在脉冲的下降沿上生成第二“反向放电”(back discharge)，从而可以提高效率。这种“存储器效应”意味着每次脉冲或放电都会影响下一次放电

具体地，对于脉冲放电，控制器可以确保反向放电出现在脉冲的下降沿处。为此，传感器设备中的至少一个传感器设备可以被配置为监测反向放电的出现(和时间)。然后，控制单元可以例如基于所接收的指示反向放电(电弧事件)的传感器数据来调整脉冲控制信号(例如，控制脉冲电压、脉冲频率、脉冲长度和/或脉冲之间的时间)，以使反向放电与脉冲的下降沿重叠。图4和图6中的下图示出了这种反向放电。图4和图6中的上图示出了控制器(和脉冲发生器)必须供应的所需电压。反向充电仅在高于特定电压限制时出现。

根据一个优选方面，所生成的高压脉冲是多个脉冲的脉冲序列。在一个优选方面种，脉冲序列包括脉冲之间的间隔较短的脉冲突发，其中多个脉冲突发由突发之间的较长间隔分开。突发内的脉冲频率和突发之间的时间间隔均可以由控制单元基于所接收的传感器数据进行调整。

脉冲可能基本上为矩形脉冲，其在脉冲开始时具有可标识上升沿而在脉冲结束时具有可标识下降沿，如图4至图7所图示的。

因此，除了本申请的其他效果之外，建议提供一种用于脉冲发生器(优选地，用于DBD系统)的控制器，该控制器可以实时调整脉冲形状和脉冲序列，以便优化系统性能，尤其是降低能耗并且提高所生成的活性物质的效率。

控制器可以使用传感器测量，这些传感器测量可以实时表征过程，然后可以相应做出反应，例如，将脉冲的最大电压调整到放电出现的时刻。

图1示出了一种解决方案的设置。一个或多个传感器用于观察系统状态。传感器可以包括能够光学检测等离子体的传感器、电流传感器、电压传感器和电荷传感器、流入和流出系统的气体(或液体)中的输入功率传感器、流动传感器、化学传感器、生物传感器。

控制单元120可以包括电路系统，该电路系统用于分析来自传感器的信号以感测系统状态。具体地，控制单元可以被布置为连续改变并调整用于DC电源、脉冲发生器和气体/液体系统的参数/控制信号。控制器可以被配置为改变并调整系统的任何部分中的任何其他参数。

可以例如调整控制单元120以优化应用于介质阻挡放电系统的电压形状/电流形状。这样做可以优化系统的能耗或调整发生改变的环境参数(例如，污染物浓度、温度、气体湿度)。

具体地，根据图2，可以看出，对于重燃(re-ignition)之间的时间，电压随着介质上的电荷扩散离开而强烈增加。因此，在线控制所施加的电压以尽可能地匹配最小点火电压可以大大降低能耗。

优选地，系统可以将设置保持在下述范围内，即在每个脉冲结束时保证附加反向放电的范围内，如图4和图6所示。图4中的上图示出了单极脉冲的期望行为：在这些电压参数下，放电出现在上升沿和下降沿处。

图6中的上图示出了与单极脉冲类似的观察：经优化配置示出了每个上升沿和下降沿处的放电。

在上升沿中检测到放电之后，可以将脉冲的剩余上升时间(和最大电压)调整到放电的确切时刻(还可以使用来自先前脉冲的类似信息)。

描述系统的模型可以用于模型预测控制以及用于预测并优化放电行为的神经网络、历史数据库或AI(人工智能)方法。

还可以调整脉冲的长度，或还可以调整上升时间(如果对于用于系统的发生器可能)。除了单个脉冲的形式之外，连续调整重复频率(尤其是具有正极性和负极性的脉冲序列)(例如，依据介质上的电荷，在改变为相反极性之前重复具有相同极性的脉冲可能是有益的)。

因此，在本申请的一个实施例中，公开了一种监测系统。该监测系统适于监测使用介质阻挡放电(DBD)系统处理的流体的状态，或换言之，监测基于DBD的流体处理系统的操作状态。

监测系统还可以包括一个或多个传感器设备140、150、160、170、180，传感器设备140、150、160、170、180被配置为监测以下项中的至少一项：等离子体、输入功率、电流流动、电压、电荷、化学试剂、流体流动或生物状态或放电持续时间。

传感器设备140、150、160、170、180被配置为根据它们的测量值输出数据。从传感器设备140、150、160、170、180接收的数据可以在控制单元120中处理。控制单元可以包含处理元件，如处理单元、存储器和输入/输出能力。控制单元被配置为调整DBD系统中的高压脉冲发生器(110)所生成的高压脉冲，使得经过处理的流体具有预先确定的状态。

换言之，控制单元可以使用由处理单元运行的算法基于来自传感器设备的传感器数据来优化脉冲特征，如电压、极性、脉冲持续时间(脉冲的长度)、频率、上升时间和下降时间。

图1示出了根据本申请的具有控制单元的DBD系统的示例性布置。控制单元120使用传感器设备140、150、160、170、180的信息。进一步地，控制单元120适于改变电源130、脉冲发生器和气体流动或压力的设置。原则上讲，DBD反应器几何形状也可以发生改变。例如，在板对板反应器系统中，可以使板之间的距离(例如，利用与螺旋规类似的系统或利用压电装置)发生变化。

不同位置处的传感器可以包括电流传感器和电压传感器140、150、光发射(来自其中生成等离子体的电极之间的间隙中的放电)传感器180、温度传感器、声音传感器、电场强度传感器、温度传感器170、160、压力传感器、流动传感器、传导性传感器、臭氧传感器、处理效率传感器、湿度传感器、TRO传感器、TOC传感器……输入功率传感器130(或电压传感器、电流传感器)。

项110表示脉冲生成单元。该脉冲生成单元包括DC电源，该DC电源与能量储存装置电通信。能量储存装置与脉冲发生器电通信。能量储存装置可以包括电容器或传输线。脉冲发生器还可以以传输线的形式提供。

脉冲生成单元可以被配置为用于生成短(优选地，矩形)电压脉冲。矩形形状可以由小于100ns的快速上升时间定义。脉冲生成单元可以被配置(控制)为用于生成多个电压脉冲的串，例如，具有所定义的重复率和频率。电压脉冲可以按顺序布置(例如，第一数目ns≥1个较短电压脉冲，接着是第二数目nl≥1个较长电压脉冲，和/或它们之间的间距较长的电压脉冲，或第一数目nh≥1(通常为1)个具有高压幅度的脉冲，接着是第二数目nl>1个具有低压幅度的脉冲)。该序列可以重复。脉冲的数目和/或电压脉冲的重复次数可以至少为10。

换言之，根据本公开的一个或多个实施例的介质阻挡放电系统控制器可以适于调节或调整脉冲序列中的脉冲的一个或多个参数。参数可以包括(这并不被认为具有限制性)下组中的一个或多个参数：电压幅度、上升时间、极性、脉冲长度、脉冲重复、脉冲-间歇关系。

传输线可以以具有预先确定的特征波阻抗和预先确定的长度的同轴电缆的形式提供。

脉冲发生器可以是具有半导体的电子开关设备，能够供应具有预先确定的且可调整特征(例如，上升时间)的脉冲。

脉冲发生器还可以是第一传输线，该第一传输线与用作能量储存装置的传输线电通信。开关单元(图1中未示出)可以将用作储存装置的传输线与能够输出脉冲的传输线连接。

当已经达到储存装置中的预先确定的电压电平时，开关单元可以适于将能量储存装置连接到传输线。控制单元120与DC电压供应、脉冲发生器和流入DBD反应器的气体连通。控制单元可以从这些设备接收测量数据。例如，控制单元120可以从流入的气体接收流动气体体积、气体温度、气体湿度的数据。

以下公开了本申请中所描述的解决方案的不同变型。

通过控制单元可以调整高压脉冲的电压幅度。高压确保在能量损耗较大时出现放电(比例与电压平方成比例)。然而，所需最小点火电压取决于放电的历史，参见图2。因此，控制单元120可以适于连续估计点火电压并且相应调整脉冲电压。优选地，控制器可以在估计电压上方添加“安全”裕度以确保点火。

在另一变型中，测量时间。时间表示等离子体反应器中出现放电的时间。时间可以经由例如光发射或电流测量感测。测量可以由控制器执行。控制器还可以适于直接调整电压脉冲：可以停止电压的上升并且最大电压不大于所需电压，即，节省了能量。控制器可以与DC电源进行数据通信，以使得能够调整电压。

在另一变型中，可以对等离子体反应器中的放电行为进行建模。为此，可以使用如图3所示的等同SPICE模型。该建模允许初步估计根据图3的模型构建的控制器的行为方式。图4至图7示出了根据不同电压电平的建模电压，并且示出了何时反向放电出现。

图1和图5示出了单极脉冲的示例性建模。

图4示出了对于这些电压参数，放电出现在上升沿和下降沿处。目标是控制器120维持系统处于如图4所示的配置。

在图5中，电压选取不当。单次放电仅出现在上升沿处。由于电荷沉积在介质上，所以甚至可能发生以下脉冲并未显示放电。这是控制器120应当避免的行为。

图6和图7示出了双极高压脉冲的示例性建模。

图5同样示出了每个上升沿和下降沿处都具有放电的优化配置。图7示出了仅在上升沿处具有放电的配置(对于两个极性)。目标是控制器120维持系统处于如图6所示的配置。

在上升沿和下降沿处都具有放电的情况下，电压脉冲在双极电压脉冲处的高度分别为10kV、-10kV。

所低于的电压(如在图5和图7中可以看出，大约7.5kV，-7.5kV)不会产生期望反向放电。

对于同心电极，几何形状可以是非对称的，并且具有不同极性的放电(例如，上升沿和下降沿上的放电)可以不同，并且具有不同的起始电压。

控制器120被配置为预测每个时刻介质上的电荷，并且改变最大电压以确保反向放电(参见图4至图7)。控制器120还可以被配置为改变下一脉冲的规划极性，例如，在极性典型交替的系统中极性相同的重复脉冲。

同样，基于相应模型、历史测量或通过简单参数变化，控制器可以适于调节并调整脉冲的上升时间(例如，通过将电感器切换到系统中)。依据所期望的活性物质，(通过上升时间)控制等离子体过程以优先产生某些反应可能会有所帮助。

所公开的申请中的控制器120还可以允许对影响脉冲形状的相关参数进行黑盒优化。这可以基于处理输出和所测量的能耗来进行。例如，生物状态可以是用于调整相关参数的度量。只要生物状态表明活体生物，就会调整参数并且生成脉冲。

在本申请的另一实施例中，公开了一种根据一个或多个方面的监测系统，其中用于监测等离子体的一个或多个传感器设备140、150、160、170、180中的至少一个传感器设备是光学传感器，其适于光学检测等离子体。光学传感器可以被配置为感测等离子体的存在。

在本申请的另一实施例中，公开了一种根据一个或多个方面的监测系统，其中生物状态包括检测流体中的活体生物，该流体流入或流出DBD系统。

对于压载水的处理，重要的是要知道使用活性物质进行处理是否成功，这意味着要知道生物是否已经失活。为此，确定生物状态，该生物状态是成功的度量。依据这种测量的输出，如有必要，控制器可以调整脉冲生成单元110的不同参数。

有利的效果是，系统可以仅被供应所需能量，以使压载水中当前包含的生物失活。它可以调整参数，使得仅生成物质(量和种类)，这些物质使特定种类的生物失活。

这种优化可以节省大量能量和待活化的流体(气体，如O

在本申请的另一实施例中，公开了一种控制单元120。该控制单元120可以与根据前述权利要求中任一项所述的监测系统进行电通信和/或数据通信，并且还可以适于分析来自监测系统的与被监测的系统状态有关的信号。

控制单元可以被配置为数据处理单元，并且可以包含实现这些目标所必需的所有部件，例如，存储器、一个或多个处理单元、数据储存装置、以及可以使用来处理来自监测系统的信号的算法。

控制单元120还可以包括输出电路系统/输入电路系统，用于向DC电压供应传输数据/从中接收数据，以调整DC电压供应的参数。

控制单元和监测系统可以作为独立单元或作为整体系统提供。控制单元120或监测系统中的一个或两个可以是脉冲生成单元110的组成部分。

控制单元还可以被配置为调整高压脉冲发生器或流体系统的参数。

在本申请的另一实施例中，公开了一种根据本申请的方面的控制单元120，其中可以由控制单元120调整的参数包括下述组中的一个或多个参数：高压脉冲的电压幅度、高压脉冲的长度(持续时间)、高压脉冲的上升时间、高压脉冲的重复频率。

根据本申请的各方面的控制单元120可以被配置为命令高压脉冲发生器发射单个脉冲或脉冲序列。脉冲可能包含只有一种极性(正极性或负极性)的脉冲。脉冲还可以包括极性发生改变的脉冲。一个正脉冲可以跟着一个负脉冲。图6和图7中示出了具有这种脉冲的示图。脉冲的切换极性可以提高处理效率。

在另一实施例中，公开了一种用于优化DBD系统中的脉冲的方法。该方法可以包括监测以下项中的至少一项的一个或多个状态值：等离子体、电流流动、电压、输入功率、电荷、化学试剂、流体流动或生物状态或放电持续时间。该方法还可以包括基于状态值来调整以下项中的至少一项的参数：DC电源、高压脉冲发生器、流体系统。对于流体系统，气体流动(要由DBD系统中的等离子体反应器活化的气体)的体积或经过处理的流体(如压载水)的体积可以通过改变参数来调整。气体流动、经过处理的流体和经活化的物质必须处于特定关系。通过本申请控制参数来优化这种关系提高了能量效率。所生成的活性物质的量必须与经过处理的流体的需求相匹配。

状态值给出了处理的效果如何的良好指示。例如，可以调整参数，使得提供最佳能量量以生成活性物质，从而可以提高处理的高效性。脉冲发生器必须递送实际需要的脉冲能量。

在又一实施例中，根据本申请的一个或多个方面，公开了一种用于优化DBD系统中的脉冲的方法，其中，参数包括下述组中的一个或多个参数：脉冲的电压幅度、脉冲的长度(持续时间)、脉冲的上升时间、脉冲的重复频率。

在本申请的另一实施例中，公开了一种DBD系统，其具有根据前述权利要求中任一项所述的控制器和监测系统。DBD系统还可以可操作地连接到网络接口，用于以下项中的至少一项：执行从数据网络接收的命令，以及向数据网络发送设备状态信息。在本申请的另一实施例中。

网络接口还可以被配置为在DBD系统与数据网络之间收发数字信号/数据，其中数字信号/数据包括关于DBD系统或网络的操作命令和/或信息，并且还包括处理单元，该处理单元用于将信号转换为数字信号或处理信号。网络接口可以位于监测系统或控制系统中。

网络接口提供了远程控制DBD系统的优点。如果该系统布置在船舶上用于处理压载水，则可以控制系统的状态。远程维护也是可能的。

还可以公开一种用于DBD系统的操作方法，具体地，DBD系统中的等离子体反应器的操作方法。

操作方法可以包括：使用一个或多个传感器设备140、150、160、170、180监测使用DBD系统处理的流体。表示经过处理的流体的状态的来自一个或多个传感器设备140、150、160、170、180的数据可以输入到控制单元120中。控制单元120可以适于处理经过处理的流体的状态数据，可以从传感器设备接收状态数据。

控制单元120还被配置为调整高压脉冲发生器的参数。高压脉冲发生器为DBD系统馈送高压脉冲。控制单元所调整的高压脉冲可以实现经过处理的流体的预先确定的状态。传感器设备140、150、160、170、180还可以被配置为监测等离子体、输入功率、电流流动、电压、电荷、化学试剂、流体流动或生物状态或放电持续时间中的至少一个。

生物状态可以包括检测经过处理的流体中的活体生物。根据对活体生物的检测，控制单元可以调整处理参数，从而可以生成可以使活体生物失活的适当的活性物质。

一般而言，根据前述公开，已经公开了用于使用介质阻挡放电改进压载水处理的装置和方法。

结果证明，与正弦信号相比，在介质阻挡放电系统中使用基本矩形的高压脉冲用于利用等离子体从流体生成活性物质更好。结果证明，可以通过更改高压脉冲本身的特征来改善活性物质的生成。

因此，本申请公开了通过调整DBD系统的等离子体反应器中的高压脉冲来优化具有活性物质的处理结果。监测使用活性物质处理的例如压载水的状态。根据所监测的状态，控制单元计算并调整高压脉冲的参数。脉冲可以在上升时间、电压电平、极性、脉冲持续时间(脉冲长度)和频率(每个时间单位的脉冲数目)方面进行调整。

进一步地，作为一个实施例的一部分而说明或描述的特征可以用于其他实施例或与其他实施例结合使用以产生又一实施例。该描述旨在包括这样的修改和变化。

虽然上文涉及本公开的实施例，但是本公开的其他和进一步实施例在不脱离其基本范围的情况下可以设计，并且其范围由所附权利要求书确定。