一、低浊度混合胺技术探讨(论文文献综述)
蔡嘉城[1](2021)在《基于紫外—可见光谱吸收技术的水质参数实时在线检测系统设计》文中研究表明随着社会经济的不断发展,水资源污染情况日益严重。大量的生活污水排入水体后,水体中的p H、溶解氧(Chemical Oxygen Demand,COD)和浊度等水质参数值发生变化,造成水资源恶化,破坏生态平衡等问题。因而需要加强对水资源的保护和水污染的治理,而对水污染的治理,首先就要对水源的污染情况进行检测,因而对水质快速、准确的检测变得十分重要。水质检测方法多种多样,但传统水质检测方法存在成本高、检测周期长、操作复杂、易受干扰、检测过程有污染产生并且不能进行实时检测等缺点。紫外-可见光谱法是常用的水质检测方法,它克服了传统水质检测方法的缺点,具有系统结构简单、光源稳定性强且能实现实时在线检测的优点,但在实际应用中可能会受到环境因素的干扰,因而需要分析其干扰因素对水质测量结果所造成的影响。本文基于紫外-可见光谱技术,设计了一种基于FPGA的水质实时在线检测系统。水质检测系统主要包括光源、光谱仪、光电探测器、AD采集模块和FPGA传输系统。系统以FPGA作为主控制器对AD9226芯片所采集的透射光光强数据建立了水质参数浊度和COD的浓度-电压数学模型,并以光谱仪采集到的光谱数据作为参考,对所建立模型精度进行了验证,最后对不同模型的预测精度进行了对比。同时考虑到在实际水体检测中可能出现的环境干扰因素,分析了浊度、p H和温度对COD测量结果的影响,并对所构建模型进行了补偿和校正。与传统水质检测技术相比,本系统为现场水样水质的实时在线检测提供了一种快速、便携的解决方案。本文的主要内容包括以下三个方面:(1)针对传统水质检测技术成本高、操作繁琐和不能进行实时检测等问题,设计了一种基于紫外-可见光谱的水质在线检测系统。系统的设计包括光路和电路这两部分,光路由光源、比色皿和光谱仪组成;电路主要包括AD数据采集和FPGA传输系统,用以实现透射光强数据采集和电压信号实时显示的功能。(2)基于水质检测系统所测得的光谱和电压数据,对浊度溶液的光谱和电压数据进行了归一化光谱分析,并建立了PLS算法模型和电压解算模型;利用COD溶液的光谱和电压数据建立了特征波长模型、PLS算法模型和电压解算模型,并对模型的预测值进行了误差对比分析。(3)考虑到在实际水体检测中可能出现的环境干扰因素,分析了浊度、p H和温度对COD测量结果的影响,并对所构建模型进行了补偿和校正,提高了模型的预测精度。
李炙帅[2](2020)在《水质浊度检测系统研究与设计》文中研究说明水是生命的源泉,人类的生存发展离不开水。伴随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对水质的要求也越来越高。生活用水、工业用水、农业用水等各行各业对水质的要求也产生不同的标准,因此对水质的检测就显得尤为重要。浊度是水质检测的重要指标之一,它是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度,包括溶液中悬浮物质对光的散射和溶质分子对光的吸收。水的浊度不仅与水中悬浮物质的含量有关,而且与它们的大小、形状以及折射系数等有关。水的浊度主要是由泥沙、细菌、微生物、悬浮颗粒物、胶体有机物和无机物等引起的,这些水中杂质不仅会影响水的质量,甚至还会引发疾病传播。因此,对水质浊度的检测就显得尤为重要。本文根据浊度检测的基本原理以及对浊度检测方法的分析,采用将透射法、垂直散射法、比值法三种方法综合利用的检测方法,设计了一种检测量程宽、精确度高、稳定性好的水质浊度检测系统。论文主要工作内容如下:1.在传感器设计中,根据选用的浊度检测方法,采用发光二极管、光电二极管、透镜以及温度传感器,设计了一种检测量程宽、精确度高的传感器。2.在系统硬件电路设计中,为了从源头抑制干扰,提高系统稳定性和可靠性,完成了光源驱动电路、I/V转换电路、信号放大电路以及温度检测电路设计;为了进行数据的采集、处理、控制,以STM32F407为系统核心,完成了STM32最小系统电路设计;为了对检测结果进行显示和输出,完成了LCD接口电路以及串口通信电路设计。3.在系统软件设计中,为了进行数据的采集和处理,完成了A/D转换程序以及数据处理程序的设计;为了提高检测系统的稳定性和精确度,完成了按键消抖程序以及数字滤波程序的设计;为了进行数据的存储和读取,完成了数据读写程序的设计;为了进行检测结果的显示,完成了LCD显示程序的设计。4.在实验结果和分析中,根据实验需要,对零浊度水和福尔马肼标准浊度溶液进行制备,并根据配置的样本溶液,进行数据检测、性能指标测试以及影响因素分析。最后,根据数据分析以及性能指标测试得出结论:在0-450NTU范围内,采用垂直散射法线性度好;在450-650NTU范围内,采用比值法线性度好;在650-1000NTU范围内,采用透射法线性度好。实验结果表明,该系统检测量程宽、精确度高、稳定性好。
袁海飞[3](2020)在《二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物去除重金属性能研究》文中指出重金属废水广泛来源于金属矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、电镀、电路板生产等行业,工业企业排放的大量重金属废水会导致水体环境不断恶化,影响人体健康、饮水安全以及严重破坏水生生态系统。目前重金属废水的处理方法主要有化学沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法、膜分离法等,但这些处理方法存在处理成本高、处理工艺复杂、污泥量大、重金属回收困难等缺点,因此寻求一种高效、便捷、廉价的重金属废水处理方法具有重要的意义。本论文采用聚丙烯酰胺衍生物作为母体,通过化学合成方法将重金属离子的强配位基团二硫代羧基引入到它们的分子结构中,制备出系列新型高分子重金属螯合絮凝剂,包括二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM)、二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺(DTSPAM)、二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺(DTAPAM)。二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物系列重金属螯合絮凝剂具有双重性能,既具有螯合去除重金属的能力,又具有絮凝沉降作用。本文以二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物系列重金属螯合絮凝剂为研究对象,通过絮凝实验法考察了各种絮凝剂在不同条件下的除镉性能、除镍性能以及除浊性能;并对重金属螯合絮凝剂去除混合重金属性能、螯合絮体的分形维数进行了探讨。主要研究结果如下:(1)DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM均对Cd2+具有较好的去除性能,当水样初始p H值为6.0、Cd2+浓度为25 mg·L-1时,其对Cd2+的最高去除率分别为92.94%、91.08%、99.04%;共存有机配位剂(EDTA、柠檬酸钠、焦磷酸钠)对DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM除Cd2+呈促进作用或抑制作用,其与重金属离子和絮凝剂的螯合能力、重金属离子和有机配位剂的螯合能力、螯合基团的浓度、p H值等密切相关;水样中共存的浊度对DTMPAM、DTSPAM去除Cd2+呈促进作用,而对DTAPAM去除Cd2+呈抑制作用。(2)DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM中仅DTAPAM对Ni2+呈现出良好的去除效果。当水样初始p H值范围为3.0~6.0时,DTAPAM对Ni2+去除率范围为89.27%~91.16%;不同条件下EDTA的存在对DTAPAM除Ni2+均呈抑制作用,而焦磷酸钠或柠檬酸钠的存在呈促进作用。(3)DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM对不同初始浊度的含浊水样均有一定的除浊效果,浊度的去除率随着水样中原浊的增大而升高;不同条件下DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM单一除浊对浊度的去除顺序为:DTAPAM>DTSPAM>DTAPAM;重金属离子的存在对DTMPAM、DTSPAM除浊呈促进作用,而对DTAPAM呈抑制作用。(4)DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM对混合重金属离子的捕集顺序均为:Cu2+>Cd2+>Ni2+。(5)DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM与Cd2+在不同条件下(不同Cd2+初始浓度,不同初始p H值,共存EDTA、柠檬酸钠、焦磷酸钠、浊度)形成絮体的分形维数与Cd2+的去除率有较好的相关性,即絮体分形维数越大,相对应Cd2+的去除率越高。(6)对比各种条件下DTMPAM、DTSPAM、DTAPAM去除重金属离子性能,DTAPAM性能最优,DTSPAM次之,DTMPAM最末。二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物系列重金属螯合絮凝剂在处理模拟重金属废水时表现出优良性能,具有一定的实用价值和应用前景。
陈停[4](2017)在《净水厂生产废水回用强化低浊水混凝及水质安全性研究》文中指出随着水体污染以及水资源匮乏的日趋严重,越来越多的城市以水库水、山区溪流、湖泊水作为饮用水水源。供水企业现有水处理工艺针对湖库水浑浊度低、水质稳定、微污染等特点难以取得较好净水效果。浑浊度较低时,单位体积内胶体颗粒数目较少,颗粒相互碰撞而聚集的机会也减少,势必影响混凝效果。特别是在低温时,更增加了处理难度。目前我国现有已建水厂内,采用平流沉淀池的水厂比例超过50%,斜管沉淀池的水厂超过35%,随着新的水质标准的推行,大量以沉淀为主体的既有水厂面临提标改造的需求,改善低浑浊度水混凝效能是一个核心问题。因此在水资源短缺及低浊水难处理的背景下,生产废水作为一种资源进行回收利用,降低自耗水的同时也为强化混凝处理低浊水提供了一种新的可行方法。本文首先通过烧杯试验对沉泥特性进行评价,考察不同废水沉降性能及沉泥活性。定义沉淀池排泥水、滤池反冲洗水以及两者混合水为工况Ⅰ、工况Ⅱ和工况Ⅲ。根据三种沉泥工况进行回用试验,将混合水浑浊度作为控制因素进行混凝试验。通过三组试验效果的对比,确定出最佳混合水浑浊度区间范围,验证生产废水回用强化混凝的可行性。在烧杯试验基础上,建立进水量为5m3/h中试试验装置,以期更加准确的反映不同沉泥工况在实际生产中的效果。主要从生产废水特性以及生产实际出发,建立不同混合水浑浊度条件下的回用工艺参数,确定最佳混合水浑浊度及节药率的范围。进一步分析生产废水回用对出水水质的影响,同时运用多遗传终点生物组毒性试验评价生产废水回用的遗传毒性。研究发现,生产废水回用存在最佳混合水浑浊度范围。当排泥水单独回用时,最佳混合水浑浊度范围为40NTU60NTU,相应的节药率约为15%37%;当排泥水与反冲洗水同时回用时,最佳混合水浑浊度范围为125NTU175NTU,相应的最佳节药率约为16%30%。通过对沉后水和滤后水的水质指标数据进行T检验发现,回用生产废水不会增加沉后水和滤后水中污染物的浓度,与常规工艺出水水质相比较,在一定程度上可强化溶解性有机物质的去除。从沉泥絮体微观形态分析沉泥回用强化混凝效果的作用机制来看,当沉泥絮体AHF与PACl和Al2(SO4)3联用时,浑浊度、DOC和UV254的去除率显着升高;对于PACl-AHF,当投加量为6 mg Al/L时,对浑浊度、DOC和UV254的去除率分别为90%、79.2%和90.1%;而当Al2(SO4)3-AHF的投加量为8 mg Al/L时,对浑浊度、DOC和UV254的去除率分别为75.1%、69.3%和78.4%。PACl-AHF沉泥絮体的粒径明显大于组合为Al2(SO4)3-AHF下的沉泥絮体粒径;在沉泥絮体发生破碎时,使用传统混凝剂条件下,沉泥絮体粒径分布的曲线主峰发生明显的偏移,而对比PACl-AHF和Al2(SO4)3-AHF使用条件下,破碎过程对粒径分布曲线偏移程度的影响较小。由四种吸附模型的拟合度结果可得多层物理吸附是AHF去除DOC的主要过程。AHF表面的官能团、氢键作用及沉泥絮体表面凝胶的产生也是AHF能去除DOC的主要因素。不同遗传学终点毒理试验表明回用生产废水不会造成滤后水和消毒水中致基因突变、致染色体畸变和致DNA损伤等遗传毒性物质的累积。Ames试验、体内微核试验和小鼠精子畸形试验表明回用生产废水会促进滤后水致遗传毒性物质的去除;SOS/umu试验和体内微核试验表明回用生产废水对致遗传毒性物质无显着性影响。按照遗传毒理评价体系的标准,所有回用工艺水样的富集浓度均呈阴性,其致癌风险远低于国际标准,因此回用工艺出水从遗传毒性方面处于较安全的水平。同时,大型蚤抑制率及酶活性试验结果表明:在0(DMSO)2leq/ml富集浓度下,R1、R2和R3的抑制率分别低于C1、C2和C3;大型蚤的SOD及CAT与水样富集浓度有较为明显的剂量-反应关系,C1和R1、C2和R2、C3和R3的值经检验p>0.5,没有显着性差异。通过以上研究表明,直接回用净水厂生产废水,控制一定的混合水浑浊度,对于低浊水的处理具有强化混凝、节约投药量、提高出水水质的作用,具有明显的经济效益。同时,不会造成污染物的累积及遗传毒性的增加,工艺出水较安全。
文一章[5](2017)在《实时无污染多参数水环境监测技术及仪器研究》文中研究说明水是人类的生命之源,是一种宝贵的自然资源,在工业生产、农业灌溉和日常生活中都离不开水。在水污染日益严重的现实情况下,水环境监测变得越来越重要。在未来水环境监测趋于普遍化、广泛化、物联化后,对于水环境监测设备的需求将呈指数化增长,实时无污染的水环境监测设备将受到越来越多的关注。本论文以实时无污染水环境监测为目标,研制了基于电化学技术与紫外可见吸收光谱技术的两套水环境监测仪器,实现了水体温度、pH、氨氮、流速、化学需氧量(COD)、浊度和颜色的实时无污染测量。主要的研究内容与成果包括如下几个方面:(1)提出采用双铂片计时电势法进行pH测量,研究双铂片计时电势法测量pH的内部机理,实验证明双铂片计时电势法测量pH具有很好的pH响应曲线和优良的选择性,并且双铂片计时电势pH测量方法比传统玻璃pH电极具有更长的使用寿命和更好的长期稳定性。相关论文发表在“Sensors and Actuator sB-Chemical”期刊。(2)首次提出采用氧化钨电极进行液体流速测量,研究了基于氧化钨电极测量流速的内部机理---流动电势,实验证明测量氧化钨电极的开路电压配合pH和温度的补偿可以实现低于0.4mm/s的液体超低流速测量。相关论文发表在“Sensors and Actuators B-Chemical”和“JournalofElectroanalyticalChemistry”期刊。(3)提出了基于氨离子选择性电极开路电压结合pH和温度补偿的氨氮测量方法,研究了氨离子占氨氮比例与pH和温度的关系。实验证明这种方法测量氨氮具有良好的响应(56.4mV/pNH4)。同时,研制了基于电化学技术的多参数水环境监测仪器,包括硬件电路设计、下位机软件设计和上位机软件设计,实现了温度、pH和氨氮的标定和实时无污染测量。(4)研究基于紫外可见吸收光谱技术的COD、浊度和颜色测量。利用可见光波段的吸光度计算得到色坐标进而反映水体颜色;基于不同浊度下可见光波段的吸光度曲线的梯度不同,将梯度的差异量化为色坐标的差异,进而通过溶液色坐标反映浊度,这种新颖的浊度测量方法可以消除光源光强变化或探测器漂移对测量结果的影响;采用紫外波段的吸光度反映COD,并探索了 COD测量时的浊度补偿方法,采用补偿后的吸光度曲线测量COD值。相关论文发表在“Sensors and Actuators B-Chemical”期刊。同时,研制了基于紫外可见吸收光谱技术的多参数水环境监测仪器,包括了系统整体设计、控制电路设计和上位机设计,实现了 COD、浊度和颜色的标定和实时无污染测量。基于新颖的浊度测量方法,仪器采用了单通道系统设计,相比于双光路测量系统避免了可动光阑和复杂的光学系统,提高了系统的测量稳定性。
朱世俊[6](2016)在《微絮体重组强化去除低浊水中腐殖酸的研究》文中指出我国大部分净水厂水源水均为低浊度水。由于颗粒物含量低,腐殖酸分子缺乏胶体颗粒等附着体,单纯投加混凝剂效果下降,絮体矾花密实度低且不易沉降,因此低浊水难处理问题引起广泛关注。有关研究表明破碎絮体有重组再利用的潜能,并且净水厂废水回用也势在必行。因此开展微絮体重组去除低浊水中腐蚀酸的研究具有重要意义,为净水厂强化混凝工艺提供一种创新的可行方法。本课题对脱稳高岭土微絮体重组去除低浊水中腐殖酸的效能以及将其沉淀微絮体回收再利用的吸附去除规律进行了研究。通过静态和在线试验考察了单独微絮体、单独混凝剂、高岭土/PACl和脱稳微絮体/PACl等方式对腐殖酸去除效果,比较了不同混凝剂/助凝剂对去除效能的影响,并研究了多次循环回流微絮体对腐殖酸的吸附去除规律;此外,还研究了不同絮凝条件(破碎强度和二次投药)、多种影响因素(原水pH、初始腐殖酸浓度、初始浊度、温度)以及不同水环境背景对腐殖酸去除效能的影响;还初步探讨了微絮体重组去除低浊水中腐殖酸的微界面作用机制,并分析计算药剂使用量来进行了初步经济评价。微絮体重组联用PACl的最佳参数为:PACl投加量6 mg/L,微絮体回流量约为40±2 mg/L(混合水浊度约为30±5 NTU),相同混凝剂使用量条件下比单独使用混凝剂和直接投加高岭土粉末更有利于腐殖酸的去除(去除率可达83.7%以上),还具有更高的絮体成长速率(30μm/min)。PACl、Al2(SO4)3、FeCl3以及KMnO4等不同药剂对于微絮体重组工艺均适用,其中高分子多聚物-PACl具有最好的效果。同时微絮体与混凝剂联用具有较好的可循环利用性,并且多次回用对腐殖酸的吸附量变化规律可通过分段函数计算得出,并且与实测值有较好的拟合关系。不同水流剪切力对絮体产生破碎时均无法完全恢复到原粒径大小,同时吸附在絮体中的腐殖酸分子也有不同程度的释放。其中200 rpm/min的剪切力破碎后的絮体通过再重组反而会促进腐殖酸分子的去除效果,而对于更高的破碎强度则降低了腐殖酸的去除能力。此外,絮体破碎后二次投加少量(2、4 mg/L)混凝剂可显着提高絮体强度因子和恢复因子,且对腐殖酸也有进一步去除。重组絮体在pH<=5的条件下更有利于对腐殖酸的去除,主要由于大量H+存在时,zeta电位升高,微絮体与腐殖酸分子所带负电荷减少,二者之间有较好的电中和吸附作用;微絮体重组对浓度在1015 mg/L范围内腐殖酸去除率较高,可达87%以上,但对更高浓度的腐殖酸去除能力有限;同时对于浊度<5 NTU的腐殖酸原水去除效果显着,絮体重组更适用于较低浊度原水的强化混凝工艺;藻细胞浓度小于35×104 cell/m L时对腐殖酸的去除影响较小,但高浓度藻对微絮体吸附去除腐殖酸有明显的阻碍作用,去除率下降至70%左右。同样,微絮体重组对于实际松花江原水中UV254的去除也好于单独投加PACl时的常规混凝工艺。重组絮体强化去除腐殖酸的微界面作用机制主要分为两个方面:其一,脱稳高岭土絮体中含有二氧化硅四面体形成的“硅面”、Al-OH基团形成的“铝面”以及带有Si-OH和Al-OH位点的侧缘,通过范德华力、氢键、静电吸附、阳离子键桥等作用吸附腐殖酸分子;其二,在少量投加混凝后絮体可多次回用重组,由于吸附腐殖酸后的絮体含有-OH、-C=O等多种不高和官能团,R-OH与腐殖酸分子中的羧基(-COOH)之间存在氢键(R-O…HOOC-R)或疏水性作用,使腐殖酸分子吸附在絮体表面而共同沉降。通过初步经济评价可知,微絮体回流重组可减少混凝剂使用量,节约治水成本。
罗继阳[7](2015)在《紫外—可见光谱法水质COD检测的浊度处理方法研究》文中指出水是一切生物赖以生存和发展的物质基础。随着工业化的迅速发展,水体污染事件频发,水资源环境安全形势十分严峻,已成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。健康无价,而水是生命之源,饮用水的安全成为影响当今社会人类生活品质的重要因素。水质检测则是确保水环境的必备工作之一,传统的水质检测仪器多采用实验室化学方法,虽然测量准确但测量周期长,所需化学试剂多,操作复杂,存在二次污染等问题,由此,实现无需样品前处理、无化学试剂、快速实时在线的紫外-可见光谱法水质参数检测技术,成为了近年来的一种全新的水质检测技术。然而,采用光谱法进行水质检测,由于在水体中存在着不同程度的光散射现象,特别是不同成分水体中引起浊度的悬浮颗粒物,其影响较为复杂,降低了光谱的信噪比,此将会显着干扰各项参数模型的有效建立,进而降低紫外-可见光谱法水质参数的检测结果。本文在四川省科技厅支撑计划项目“多功能水质实时自动监测技术开发与产品研制”(项目编号:2012SZ0111)和四川碧朗科技有限公司横向合作科研项目“光谱多参数水质自动监测仪研制”(合同编号:1042012920140453)的联合资助下,基于有机物对紫外-可见光的选择性吸收原理,在以表征水体有机物含量的化学需氧量(COD)为重要检测指标的前提下,以实验为基础着重研究了水体中的浊度对COD检测的影响,采取了合理的多元散射方法,对光谱进行了校正处理并解算出浊度值,根据化学计量法建立的水质参数模型,针对不同种类水体的紫外-可见吸收光谱,采用PCA方法降维处理并进行广义判别分析,实现了对地表水、生活污水和工业废水的有效分类,进而从水样库中选择相应的数学模型对水样进行多参数分析,这对实现水样的多参数检测提供了新的思路和依据,具有重要的实际应用价值。
汤斌[8](2014)在《紫外—可见光谱水质检测多参数测量系统的关键技术研究》文中研究表明水是生命之源,人类在生活和生产活动中都离不开水。然而,随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快,暴露的水环境污染问题也日趋严重,水质或水体污染事件频发,凸显了我国水环境形势不容乐观。水质的优劣不仅与工农业生产安全和人类健康密切相关,而且还依赖于水质检测技术做保障,以此评判、预测和监测水质的优劣。诚然,传统的仪器检测设备可以对水质参数进行检测,但一般只对单一参数进行测量。例如,水质COD、TOC、TURB和NO3-N等参数的检测,其通常需要COD分析仪,TOC分析仪,浊度计,NO3-N分析仪等设备进行单独测量,这不仅不利于数据的整合,而且还增加了检测成本。近年来,作为光谱分析的水质检测技术之一的紫外-可见光吸收光谱法,它不仅摒弃了化学分析和电化学分析及色谱分析等水质检测技术水样预处理繁杂、测量周期长、所需化学试剂多的缺点,而且还具有检测速度快、成本低和可实现在线、原位测量等优点,日渐为世人所瞩目。然而,目前的紫外-可见光吸收光谱法,一般为单一参数在线检测,国内尚不能实现水质COD、TOC、TURB、NO3-N的多参数同时在线检测。本文在四川省科技支撑计划项目“多功能水质实时自动监测技术开发与产品研制”(项目编号:2012SZ0111)和四川碧朗科技有限公司横向合作科研项目“光谱多参数水质在线自动监测仪研制”(合同编号:1042012920140453)及国家自然科学基金项目“SFL-Contourlet的构造及其特性研究”(批准号:61201346)的联合资助下,开展了紫外-可见光谱水质多参数检测的理论、仪器、方法技术及应用研究工作,研制了一套涵盖水质光谱数据采集、水质光谱处理、水质参数解算,到实验室分析验证,再到实际水质多参数检测完整流程的水质多参数检测仪器系统,且系统已具有完全自主知识产权。论文的研究内容,主要包括:①阐述了光谱法或光谱技术水质参数检测的国内外研究现状及发展趋势,通过对国内外现有水质检测技术进行详尽对比分析的基础上,本文提出了紫外-可见光谱法水质多参数检测的原理和方法技术及应用,基此,系统、深入开展了紫外-可见光谱法水质多参数检测的水质光谱处理、水质参数解算等的关键技术问题研究。②研制了紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统。通过对紫外-可见光谱法水质检测的原理进行详细分析,研究了水质多参数的检测原理,分析了多参数光谱检测的可行性。在此基础上,构建了水质多参数检测仪器系统的实现方案,设计、仿真、加工制作和测试了浸入式光程差分水质检测探头。该探头在进行水质光谱数据采集时,能有效地降低噪声干扰,提高系统灵敏度,并能快速、准确找出待测水体的敏感波长范围。通过采用以微型光纤光谱仪为核心的光谱测量单元,结合紫外-可见吸收光谱分析法,完成水样的COD、TOC、TURB和NO3-N多参数检测。同时,基于LabVIEW开发平台,进行系统软件设计并进行调试,实现了对流路、清洗、处理、显示、存储、打印及主控系统的仪器功能,此为光谱法水质多参数检测的实现提供了硬、软件条件或平台。③研究了基于小波包去噪的水质光谱处理方法和多元散射校正的水质光谱处理技术方法。针对地表水、城市生活污水中主要污染物在线检测与控制的需求,以紫外-可见光谱法水质COD、TOC、TURB和NO3-N多参数检测为具体研究对象,在分析水质光谱信息特征的基础上,提出了基于小波包去噪的水质光谱处理方法,借以提高水质光谱的信噪比。研究结果表明,水样的原始紫外-可见吸收光谱经小波包去噪处理后,噪声得到了明显抑制,且特征得到了较好的保留。针对水中悬浮物对光谱的散射会对水样的紫外-可见吸收光谱产生基线漂移、平移等,此将严重影响系统的稳定性和检测精度问题,进而将直接影响光谱法对水质COD的检测。为此,研究了一种基于多元散射校正的水质光谱处理方法。通过多元散射校正方法,可在不影响水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下,能够对水中悬浮物引起散射干扰或水质浊度引起基线偏移的吸收光谱曲线进行有效的校正。这不仅提高了光谱法检测水质COD的信噪比,而且还对化学计量法建立准确有效的水质检测COD分析模型进行了有效的数据预处理。④研究了主元分析进行水质光谱降维和最小二乘支持向量机对水质参数软测量建模的水质光谱处理方法技术。由于水质紫外-可见光谱通过小波包去噪和多元散射校正后,依然存在水质光谱采集的冗余及多重共线问题,应用主元分析方法对水质光谱信号进行降维处理,再应用最小二乘支持向量机对水质参数COD进行软测量建模。研究结果表明,经主元分析方法降维处理后的水质光谱数据,去除了冗余信息,保留了有效特征,在此基础上,应用最小二乘支持向量机进行水质参数的软测量建模,可以提高系统的建模精度和水质COD参数的解算精度。⑤开展了紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器样机的性能测试研究工作。为了确保紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器系统的有效、稳定运行,需要依据相关标准,对研制的仪器样机的性能进行测试。测试结果表明,仪器样机对COD即化学需氧量标液的测试精度小于4.70%,重复性小于1.43%;对TOC即总有机碳的测试精度小于2.69%,重复性小于1.98%;对TURB即浊度的测试精度小于4.78%,重复性小于1.55%;对NO3-N即硝酸盐氮的测试精度小于4.67%,重复性小于2.92%。可见,研制的仪器样机性能指标,不仅达到了立项研究项目《任务书》的设计要求,而且由中国测试技术研究院化学研究所出具的测试报告证明,性能指标满足我国及行业的有关标准规范。本文将光谱学、光电技术、环境科学、化学计量方法、信号分析与处理等学科专业知识进行了有机结合,率先在国内研究并构建了基于紫外-可见光谱法水质多参数检测仪器系统。论文研究成果——研制的仪器样机,已通过了四川省科技厅组织专家的成果鉴定,这对进一步开展紫外-可见光谱水质多参数检测的理论、仪器、方法技术及应用研究工作,具有重要的理论和现实意义。
陈燕[9](2014)在《共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备及其混凝性能研究》文中进行了进一步梳理混凝沉淀技术是饮用水处理以及废水处理常用的单元操作,其效果主要是取决于所使用混凝剂的种类和性能。无机-有机复合型高分子絮凝剂兼具有无机絮凝剂和有机絮凝剂二者的优点,可以提高絮凝效果,并降低处理成本,更重要的是有利于去除某些新兴特殊污染物。因此絮凝剂研发的一个新的热点是将有机组分和无机组分用共价键的形式组合为复合型的高分子。论文采用了3-三乙氧基硅基丙基三甲基氯化铵以及氯化铝合成了一种新型的共价键型高分子絮凝剂。通过向硅铝絮凝剂中引入特定的强碱性离子交换基团,使得絮凝剂在混凝过程中不但可以去除水中憎水性的大分子物质,还可以去除小分子的溶解性物质双氯芬酸和水杨酸。应用多种现代分析方法包括红外光谱、透射电镜、zeta电位测定等,系统地研究了共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备参数包括碱化度、Si/Al摩尔比等。对于絮凝剂的结构形态及荷电特征的影响,并对絮凝剂除浊脱色性能进行了验证,最后研究了共价键型有机硅铝复合絮凝剂对双氯芬酸和水杨酸的混凝去除效果。以3-三乙氧基硅基丙基三甲基氯化铵做为硅源的共价键型有机硅铝复合絮凝剂具有较高的稳定性。当总铝浓度(AlT)是0.2mol/L时,该共价键型复合高分子絮凝剂能够在Si/Al摩尔比为0.6、B值为2.5时仍然保持稳定。和常规的硅铝系复合絮凝剂相比,这类共价键型复合高分子絮凝剂能够保持稳定的Si/Al摩尔比上限以及B值上限有了大幅提高。另外由红外光谱可知,制备出的新型絮凝剂中的有机组分和无机组分是通过共价键结合的,并且强碱性离子交换基团是通过此共价键嫁接于絮凝剂中的。对共价键型有机硅铝复合絮凝剂物化特性的评价结果表明,制得的共价键型有机硅铝复合絮凝剂均为酸性,其本身pH值随着Si/Al摩尔比和B值的增大而升高;该絮凝剂的zeta电位随Si/Al摩尔比增大而逐渐升高,随着B值的增大而逐渐降低。由透射电镜结果可知,当B值为2的共价键型有机硅铝复合絮凝剂聚集体较较容易形成网状的密实结构,当B值为2.5的共价键型有机硅铝复合絮凝剂中存在一些游离的聚合体,其聚合体尺度通常在几十到几百纳米之间。共价键型有机硅铝复合絮凝剂对于常规污染物质的絮凝性能十分优异,可高效去除水中的浊度和色度。B值和Si/Al摩尔比对该新型絮凝剂的混凝效果都有着明显的影响。共价键型有机硅铝复合絮凝剂可以高效去除水中的药品及个人护理品(PPCPs)代表物,而常规絮凝剂对于这类物质几乎不能去除。该新型絮凝剂对与双氯芬酸的去除效果是随着Si/Al摩尔比及B值的增大而增大,去除效果基本不受体系pH影响。当双氯芬酸配水浓度接近环境浓度时,该新型絮凝剂仍有很好的去除效果,这表明该絮凝剂将在未来的水处理领域能发挥应用作用。
杨友强[10](2012)在《旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化处理低温低浊水研究》文中研究说明在我国北方地区,冬季很多水厂都面临低温低浊水难于处理的问题,为使出水水质达标,水厂往往大量地投加混凝剂,这不仅提高了水处理成本,还增加了水中余铝超标的风险,同时还会消耗水中大量的碱度,导致出厂水pH值降低,加重了城市管网的腐蚀。为解决这一问题,通过对现有水厂进行改造以强化处理效果是最现实的做法,因此开发简单实用,易于在水厂改造中实施的技术变得日益迫切。本研究提出了两种强化低温低浊水处理的方法:在机械絮凝池搅拌桨上增加格网和投加壳聚糖直接过滤。在搅拌桨上增加格网的方法针对传统搅拌桨搅拌不均匀的情况,能使能量更均匀地分布到水中。壳聚糖是一种高电荷密度的电解质,投加壳聚糖过滤可以提高过滤效果并减少主絮凝剂的投加量。首先进行了旋转格网强化混凝的小试实验研究。结果表明在搅拌桨上增加格网能明显提高混凝效果,5-8mm的格网有最佳的强化混凝效果。适当降低转速不会对旋转格网强化混凝的效果产生明显影响。水温低时旋转格网强化混凝的效果更加明显。在搅拌桨上增加格网絮凝后水中2-25μm范围颗粒数量趋向于减少,使用3mm、5mm和8mm格网搅拌桨沉后水中颗粒数量明显少于不加网沉后水中颗粒数量。在哈尔滨磨盘山净水厂应用旋转格网技术进行改造并进行了生产性实验。实验结果表明:增加格网处理单元在投药量为65-70mg/L时处理效果就达到或超过未增加格网处理单元在投药量为80mg/L的处理效果。在运行的前五个月里平均节省混凝剂19.6%,节省药剂成本30.2万元;并且通过控制搅拌桨转速,实现了搅拌电机功率的降低。磨盘山净水厂一年中有超过一半的时间浊度低于1NTU,这种水质很适合使用直接过滤工艺处理,因此我们进行了投加壳聚糖直接过滤处理磨盘山低温低浊水的研究。结果表明,投量为4mg/L时壳聚糖具有最佳的助滤效果,出水浊度可由0.4NTU降低至0.15NTU。不同的微絮凝条件对壳聚糖强化过滤效果影响很小,对聚合铝强化过滤效果影响大。温度对壳聚糖强化过滤效果有明显影响,在原水温度为6℃时过滤效果优于在18℃时的过滤效果。投加壳聚糖过滤过程中水头损失增加较慢,但是投加聚合铝过滤时,水头损失增加很快。在投量相同的情况下,壳聚糖提高Zeta电位的能力是聚合铝的4.5倍。壳聚糖强化过滤的原理主要为电中和和压缩双电层,提高水中颗粒表面的Zeta电位,对粒度影响很小;聚合铝在提高水中颗粒表面的Zeta电位的同时能大幅增加水中2-5μm和15-56μm范围内的颗粒数量。
二、低浊度混合胺技术探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低浊度混合胺技术探讨(论文提纲范文)
(1)基于紫外—可见光谱吸收技术的水质参数实时在线检测系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水质检测方法的研究现状 |
1.2.2 紫外光谱检测技术所存在的问题 |
1.3 本文主要内容与章节安排 |
第二章 基于光谱吸收的水质参数检测原理 |
2.1 光谱吸收法的基本理论 |
2.1.1 电子跃迁理论 |
2.1.2 朗伯-比尔定律 |
2.1.3 紫外-可见光谱吸收原理 |
2.2 浊度和COD的光谱检测方法 |
2.2.1 浊度检测方法 |
2.2.2 COD检测方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 水质检测系统设计 |
3.1 系统总体方案设计 |
3.1.1 系统结构设计 |
3.1.2 器件选型 |
3.2 系统硬件设计 |
3.2.1 硬件总体结构设计 |
3.2.2 AD9226 外围电路 |
3.3 系统软件设计 |
3.2.1 AD9226 逻辑设计 |
3.2.2 系统逻辑设计 |
3.4 以太网传输测试 |
3.5 本章小结 |
第四章 浊度和溶解氧检测与数据建模分析 |
4.1 浊度溶液的检测实验与分析 |
4.1.1 浊度溶液的吸收光谱 |
4.1.2 光谱归一化分析 |
4.1.3 偏最小二乘回归数据建模 |
4.1.4 电压解算模型 |
4.1.5 预测模型精度对比 |
4.2 COD溶液的检测实验与分析 |
4.2.1 COD溶液的吸收光谱 |
4.2.2 特征波长数据分析 |
4.2.3 PLS算法与电压解算模型 |
4.2.4 算法模型比较 |
4.3 本章小结 |
第五章 环境因素影响分析与未知水样检测 |
5.1 浊度补偿模型的分析与建立 |
5.2 PH对COD检测的规律分析 |
5.3 温度校正模型 |
5.4 未知水样检测 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)水质浊度检测系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第二章 浊度检测的理论基础 |
2.1 浊度的基本信息 |
2.1.1 浊度的定义 |
2.1.2 浊度的单位 |
2.2 浊度检测的基本原理 |
2.2.1 朗伯-比尔定律 |
2.2.2 光的散射定律 |
2.3 浊度的检测方法 |
2.3.1 透射法 |
2.3.2 散射法 |
2.3.3 比值法 |
2.4 检测方法的选定 |
2.5 本章小结 |
第三章 浊度检测系统总体设计 |
3.1 系统总体设计方案 |
3.2 传感器设计 |
3.2.1 传感器光路结构设计 |
3.2.2 光源选型 |
3.2.3 光电探测器选型 |
3.2.4 传感器实物设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 浊度检测系统的硬件电路设计 |
4.1 硬件电路总体设计 |
4.2 光源驱动电路 |
4.3 I/V转换电路 |
4.4 信号放大电路 |
4.5 温度检测电路 |
4.6 系统电源电路 |
4.7 STM32最小系统电路 |
4.8 数据存储电路 |
4.9 串口通信电路 |
4.10 LCD接口电路 |
4.11 本章小结 |
第五章 浊度检测系统的软件设计 |
5.1 软件总体设计 |
5.2 系统标定 |
5.3 A/D转换 |
5.4 数字滤波 |
5.5 数据处理 |
5.5.1 AD值转换为电压值 |
5.5.2 检测方法选用 |
5.6 数据读写 |
5.7 串口通信 |
5.8 LCD显示 |
5.9 本章小结 |
第六章 实验结果和分析 |
6.1 零浊度水的制备 |
6.2 福尔马肼标准浊度溶液的制备 |
6.3 实验数据的处理 |
6.3.1 数据检测 |
6.3.2 BP神经网络用于浊度检测模型预测 |
6.4 浊度检测系统的性能指标测试 |
6.4.1 误差分析 |
6.4.2 重复性测定 |
6.5 溶液颜色对浊度检测影响分析 |
6.5.1 吸光度分析 |
6.5.2 颜色对浊度检测影响分析 |
6.6 环境温度对浊度检测影响分析 |
6.7 溶液气泡对浊度检测影响分析 |
6.8 环境杂散光对浊度检测影响分析 |
6.9 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物去除重金属性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 重金属废水的来源及危害 |
1.2 重金属废水的处理方法 |
1.2.1 物理化学处理法 |
1.2.2 化学处理法 |
1.2.3 生物化学处理法 |
1.3 聚丙烯酰胺及其改性产物在重金属废水处理中的应用 |
1.3.1 对Cd~(2+)的去除 |
1.3.2 对Cu~(2+)的去除 |
1.3.3 对Ni~(2+)的去除 |
1.3.4 对Pb~(2+)的去除 |
1.3.5 对Hg~(2+)的去除 |
1.4 二硫代羧基功能化重金属处理剂研究进展 |
1.4.1 二硫代羧基功能化重金属吸附剂 |
1.4.2 二硫代羧基功能化重金属絮凝剂 |
1.5 论文研究意义 |
1.6 论文研究内容及技术路线图 |
1.6.1 论文研究内容 |
1.6.2 技术路线图 |
1.7 论文创新点 |
2 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物的粘度与分子量 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验材料 |
2.2.3 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物制备方法 |
2.2.4 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 基本性质 |
2.3.2 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物的分子量 |
2.4 本章小结 |
3 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物除镉性能 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验材料 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 絮凝实验水力条件的确定 |
3.3.2 初始浓度的影响 |
3.3.3 pH值的影响 |
3.3.4 EDTA的影响 |
3.3.5 柠檬酸钠的影响 |
3.3.6 焦磷酸钠的影响 |
3.3.7 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物处理实际含Cd~(2+)废水 |
3.4 本章小结 |
4 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物除镍性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器 |
4.2.2 实验材料 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 初始浓度的影响 |
4.3.2 pH值的影响 |
4.3.3 EDTA的影响 |
4.3.4 柠檬酸钠的影响 |
4.3.5 焦磷酸钠的影响 |
4.4 本章小结 |
5 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物共同除浊、除重金属性能 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验仪器 |
5.2.2 实验材料 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 高岭土悬浊液性质 |
5.3.2 初始浊度对二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物除浊性能的影响 |
5.3.3 初始pH值对二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物除浊性能的影响 |
5.3.4 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物共同除浊、除重金属性能 |
5.4 结论 |
6 二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物去除混合重金属性能 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验仪器 |
6.2.2 实验材料 |
6.2.3 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 DTMPAM去除混合重金属性能 |
6.3.2 DTSPAM去除混合重金属性能 |
6.3.3 DTAPAM去除混合重金属性能 |
6.4 本章小结 |
7 重金属螯合絮体的分形维数 |
7.1 前言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验仪器 |
7.2.2 实验材料 |
7.2.3 实验方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 Cd~(2+)初始浓度对絮体分形维数的影响 |
7.3.3 pH值对絮体分形维数的影响 |
7.3.4 EDTA对絮体分形维数的影响 |
7.3.5 柠檬酸钠对絮体分形维数的影响 |
7.3.6 焦磷酸钠对絮体分形维数的影响 |
7.3.7 浊度对絮体分形维数的影响 |
7.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)净水厂生产废水回用强化低浊水混凝及水质安全性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 低浊原水水质特性分析 |
1.2.1 低浊原水的分类及水质状况 |
1.2.2 低浊水中颗粒特性分析 |
1.2.3 低浊原水的处理方法 |
1.3 净水厂生产废水回用及安全性研究现状 |
1.3.1 生产废水的组成及特性 |
1.3.2 生产废水处理及回用研究现状 |
1.3.3 生产废水回用安全性评价 |
1.3.4 毒理学综合评价指标概述 |
1.4 生产废水回用强化混凝的理论依据及工艺路线 |
1.4.1 颗粒碰撞粘附动力学 |
1.4.2 DLVO理论在强化混凝中的应用 |
1.4.3 生产废水回用强化混凝工艺路线 |
1.5 课题主要研究内容及意义 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 课题主要研究目的及意义 |
1.5.3 课题主要研究内容及技术路线 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 试验装置及方法 |
2.1.1 生产废水混凝特性研究 |
2.1.2 生产废水回用中试试验 |
2.1.3 沉泥回用强化混凝机理研究 |
2.2 试验主要仪器及检测方法 |
2.3 沉泥絮体形态学试验分析方法 |
2.3.1 浑浊度及Zeta电位的测定 |
2.3.2 沉泥絮体粒径及分形维数 |
2.3.3 沉泥絮体强度和恢复因子 |
2.4 毒性试验分析方法 |
2.4.1 试验水样预处理方法 |
2.4.2 毒性试验方法 |
第3章 生产废水组分分析及混凝特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 沉泥的特性 |
3.3 泥水的特性 |
3.3.1 水质特性分析 |
3.3.2 沉降性能分析 |
3.3.3 混凝特性分析 |
3.4 生产废水混凝活性因素分析 |
3.4.1 因素及水平的确定 |
3.4.2 试验结果 |
3.5 生产废水混凝特性研究 |
3.5.1 混凝特性的可行性分析 |
3.5.2 混凝特性参数的优化 |
3.6 本章小结 |
第4章 生产废水回用强化低浊水混凝中试研究 |
4.1 引言 |
4.2 生产废水回用最佳工艺条件的优选 |
4.2.1 排泥水回用的最佳条件 |
4.2.2 排泥水与反洗水同时回用的最佳条件 |
4.3 生产废水回用强化低浊水混凝效能研究 |
4.4 回用工艺运行过程中污染物累积及变化规律 |
4.4.1 常规指标污染物的累积及变化规律 |
4.4.2 金属指标污染物的累积及变化规律 |
4.5 基于生产废水回用工艺连续运行出水水质的分析 |
4.5.1 连续回用对滤后出水浑浊度和色度的影响 |
4.5.2 连续回用对滤后出水Fe、Al和Mn的影响 |
4.5.3 连续回用对滤后出水有机物的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 生产废水回用强化低浊水混凝机制研究 |
5.1 引言 |
5.2 沉泥絮体表面形态及混凝动力学分析 |
5.2.1 絮体表面形态分析 |
5.2.2 絮凝速率动力学分析 |
5.3 沉泥絮体回用的混凝行为研究 |
5.3.1 沉泥絮体投加量对混凝效果的影响 |
5.3.2 不同种类的铝盐混凝剂及沉泥絮体投加量对混凝效果的影响 |
5.4 沉泥絮体回用强化混凝影响因素研究 |
5.4.1 原水pH对沉泥絮体粒径分布及分形结构的影响 |
5.4.2 原水温度对沉泥絮体粒径分布及分形结构的影响 |
5.4.3 原水浑浊度对沉泥絮体粒径及分形结构的影响 |
5.5 不同种类铝盐混凝剂及沉泥絮体特性分析 |
5.5.1 平均粒径及粒径分布 |
5.5.2 分形维数 |
5.5.3 有机物的再次释放过程 |
5.6 沉泥絮体去除溶解性有机物的机制探讨 |
5.6.1 沉泥絮体表面的吸附效能 |
5.6.2 有机物官能团氢键的作用 |
5.6.3 沉泥絮体表面凝胶的产生及剥离 |
5.7 本章小结 |
第6章 生产废水回用水质安全性研究 |
6.1 引言 |
6.2 遗传毒性评价体系的建立 |
6.2.1 遗传毒性试验选择的原则 |
6.2.2 组合试验数的确定及结果评价 |
6.3 不同遗传学终点评价生产废水回用遗传毒性 |
6.3.1 基因突变 |
6.3.2 染色体畸变 |
6.3.3 DNA损伤 |
6.4 大型蚤酶活性评价生产废水回用安全性 |
6.4.1 大型蚤抑制率 |
6.4.2 超氧化物歧化酶(SOD)活性 |
6.4.3 过氧化氢酶(CAT)活性 |
6.5 生产废水回用综合毒性评价分析 |
6.5.1 遗传毒性综合评价 |
6.5.2 等当量浓度和致癌风险综合评价 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
个人简历 |
(5)实时无污染多参数水环境监测技术及仪器研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 水环境监测的背景和意义 |
1.2 水环境监测的国家标准与行业现状 |
1.3 我国水环境监测体系和自动监测仪器现状 |
1.4 实时无污染多参数水环境传感器的研究意义 |
1.5 主要研究内容和创新点 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 论文创新点 |
第2章 基于电化学技术的水环境检测方法研究 |
2.1 双铂片计时电势法测量pH |
2.1.1 pH检测的意义及背景 |
2.1.2 计时电势法介绍 |
2.1.3 双铂片计时电势法测量pH的原理 |
2.1.4 双铂片计时电势法pH测量实验 |
2.1.5 温度对pH测量的影响 |
2.1.6 电导率对pH测量的影响 |
2.1.7 长期稳定性研究 |
2.1.8 双铂片计时电势法测量pH的优势 |
2.2 基于氧化钨电极的液体流速测量 |
2.2.1 液体流速测量的意义及研究背景 |
2.2.2 试剂、电极处理及实验装置 |
2.2.3 氧化钨电极的动力学特性研究 |
2.2.4 氧化钨电极在不同流速下的响应 |
2.2.5 流速传感器的标定 |
2.2.6 基于氧化钨电极的流速传感器的优点 |
2.3 基于氨离子选择性电极的氨氮测量 |
2.3.1 氨氮测量的意义及研究背景 |
2.3.2 基于氨离子选择性电极的氨氮测量原理及响应 |
2.3.3 pH对氨离子选择性电极测量的影响 |
2.3.4 温度对氨离子选择性电极测量的影响 |
2.3.5 氨离子电极的选择性研究 |
2.3.6 氨氮浓度的计算 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于电化学技术的实时无污染多参数水环境监测仪器开发 |
3.1 硬件电路设计 |
3.1.1 MCU核心模块 |
3.1.2 温度测量模块 |
3.1.3 双铂片计时电势法测量pH电路模块 |
3.1.4 氨离子浓度测量电路模块 |
3.2 下位机软件设计 |
3.2.1 软件总体结构与功能模块 |
3.2.2 水环境参数标定模块 |
3.2.3 水环境参数测量模块 |
3.3 上位机软件设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于紫外可见光谱技术的多参数水环境检测方法研究 |
4.1 COD、浊度和颜色测量背景 |
4.1.1 水体颜色测量背景 |
4.1.2 浊度测量背景 |
4.1.3 COD测量背景 |
4.2 基于UV-Vis光谱技术的水环境多参数测量 |
4.2.1 测量原理 |
4.2.2 单通道UV-Vis测量系统分析 |
4.2.3 测量实验及装置 |
4.3 基于可见光波段吸收光谱的颜色测量 |
4.4 基于色坐标法的溶液浊度测量 |
4.5 化学需氧量(COD)测量 |
4.5.1 COD测量的浊度补偿 |
4.5.2 基于紫外吸收光谱PLS法的COD测量 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于光谱技术的实时无污染多参数水环境监测仪器开发 |
5.1 水环境监测仪器的系统构建 |
5.1.1 系统整体设计 |
5.1.2 系统控制电路设计 |
5.2 基于LabVIEW的上位机软件设计 |
5.2.1 上位机软件的主界面和流程图 |
5.2.2 吸收光谱曲线数据的显示和保存 |
5.2.3 COD和浊度的标定 |
5.2.4 COD、浊度和颜色的测量 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结与创新点 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
(6)微絮体重组强化去除低浊水中腐殖酸的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 低浊水源水现状 |
1.1.1 水质水量分布特征 |
1.1.2 低浊水处理研究现状 |
1.2 腐殖酸特性及控制技术 |
1.2.1 腐殖酸来源分布 |
1.2.2 腐殖酸分子结构及物理化学性质 |
1.2.3 腐殖酸在水体中污染特性及处理技术 |
1.3 絮体结构理化特性及再重组性能 |
1.3.1 絮体形态检测及结构变化 |
1.3.2 絮体表面理化性质 |
1.3.3 絮体破碎再絮凝能力 |
1.4 微絮体回流技术的研究及应用现状 |
1.4.1 净水厂生产废水回用现状 |
1.4.2 高效澄清池的原理与应用 |
1.5 课题来源、背景及研究内容 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 课题研究的背景、目的及意义 |
1.5.3 课题的主要研究内容 |
1.5.4 技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验装置及主要仪器 |
2.2 试验水样及药剂说明 |
2.2.1 腐殖酸和高岭土储备溶液配制 |
2.2.2 试验原水配制 |
2.2.3 主要试验药剂 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 微絮体产生方法 |
2.3.2 微絮体回流重组方法 |
2.3.3 絮体特性分析 |
2.4 水质检测指标及测定方法 |
第3章 微絮体重组强化去除腐殖酸效能的研究 |
3.1 多种方式对低浊水中腐殖酸去除效能的比较 |
3.1.1 单独使用絮凝剂PACl去除腐殖酸的效能 |
3.1.2 脱稳微絮体与PACl联用去除腐殖酸的效能 |
3.1.3 高岭土微絮体与高岭土粉末对去除效能的比较 |
3.2 不同药剂对微絮体重组的效能比较 |
3.2.1 PACl、Al_2(SO4)_3、FeCl_3对去除效能的比较 |
3.2.2 KMnO_4预氧化对微絮体重组去除腐殖酸的影响 |
3.3 絮体多次循环回用对腐殖酸的去除规律 |
3.3.1 絮体多次循环对不同浓度腐殖酸的去除 |
3.3.2 絮体多次循环对腐殖酸吸附量的变化规律 |
3.4 本章小结 |
第4章 絮凝条件及水质变化影响微絮体去除腐殖酸的研究 |
4.1 絮凝条件对絮凝的影响 |
4.1.1 破碎强度的影响 |
4.1.2 二次投药的影响 |
4.2 原水水质变化的影响 |
4.2.1 原水pH的影响 |
4.2.2 原水初始腐殖酸浓度的影响 |
4.2.3 原水初始浊度的影响 |
4.2.4 水体温度的影响 |
4.3 不同水环境背景的影响 |
4.3.1 去离子水为背景 |
4.3.2 含藻水为背景 |
4.3.3 松花江原水为目标物的研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 微絮体重组去除腐殖酸机理分析及经济评价 |
5.1 脱稳高岭土微絮体循环重组对腐殖酸的吸附去除机理 |
5.1.1 微絮体对腐殖酸吸附动力学试验 |
5.1.2 微絮体对腐殖酸吸附热力学试验 |
5.2 微絮体重组工艺经济评价 |
5.3 本章小结 |
结论与建议 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
致谢 |
(7)紫外—可见光谱法水质COD检测的浊度处理方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 水质检测背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水质单参数检测技术 |
1.2.2 水质多参数检测技术 |
1.3 课题的主要研究内容 |
2 紫外-可见光谱法测量浊度的理论基础 |
2.1 紫外-可见光谱法水质检测的基本原理及系统组成 |
2.1.1 朗伯-比尔定律 |
2.1.2 紫外-可见光谱法 |
2.1.3 紫外-可见光谱法水质检测系统构成 |
2.2 水的浊度定义及单位 |
2.3 浊度检测方法 |
2.3.1 透射法 |
2.3.2 散射法 |
2.3.3 散射光和透射光比值法 |
2.3.4 漫反射法 |
2.4 浊度检测方法的选取 |
2.5 本章小结 |
3 紫外-可见吸收光谱的不同水体分类研究 |
3.1 光谱法水体分类方案构成 |
3.1.1 水体分类的意义 |
3.1.2 光谱处理流程分析 |
3.2 光谱法水体分类原理 |
3.2.1 数据降维的意义 |
3.2.2 常用降维方法分析 |
3.2.3 PCA降维原理 |
3.2.4 广义判别分类方法 |
3.3 水体光谱处理结果及分析 |
3.3.1 水样光谱分类 |
3.3.2 水体分类结果及评价 |
3.4 本章小结 |
4 紫外-可见吸收光谱的浊度处理技术研究 |
4.1 浊度与COD的关系 |
4.1.1 浊度在光谱中的体现 |
4.1.2 浊度对水质COD检测的影响 |
4.1.3 COD对浊度的影响 |
4.2 光谱曲线校正 |
4.2.1 常用光谱曲线校正方法 |
4.2.2 多元散射校正原理 |
4.2.3 校正效果及评价 |
4.2.4 浊度参数模型建立及分析 |
4.3 本章小结 |
5 水样浊度处理的实验研究 |
5.1 实验系统 |
5.1.1 实验设备 |
5.1.2 实验方案 |
5.2 程序生成及调用 |
5.2.1 数据采集程序 |
5.2.2 动态链接库生成 |
5.2.3 动态链接库调用 |
5.3 实验过程及结果 |
5.3.1 实验溶液的配制 |
5.3.2 水样光谱采集 |
5.3.3 处理结果及分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 主要研究工作总结 |
6.2 后续研究工作与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
B. 作者在攻读硕士学位期间获得的科研成果 |
(8)紫外—可见光谱水质检测多参数测量系统的关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水质检测方法 |
1.2.2 水质参数的紫外-可见光谱检测技术 |
1.2.3 水质检测技术的发展趋势 |
1.2.4 紫外-可见光谱法检测水质参数存在的问题 |
1.3 研究目标和研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统研究 |
2.1 紫外-可见光谱法水质多参数检测的工作原理 |
2.1.1 分子吸收光谱 |
2.1.2 朗伯-比尔定律 |
2.1.3 光谱法水质多参数检测的原理或依据 |
2.2 紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统 |
2.2.1 紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统设计要求 |
2.2.2 紫外-可见光谱法水质多参数检测的仪器系统结构设计 |
2.3 光谱测量单元设计 |
2.3.1 光源选型 |
2.3.2 光谱仪的选型 |
2.4 水质双光程差分检测探头设计 |
2.4.1 双光程差分检测原理 |
2.4.2 双光程差分探头结构设计、仿真及实现 |
2.4.3 双光程差分检测探头的性能测试 |
2.5 流路、清洗、处理、显示、存储、打印及主控系统研究 |
2.6 水质多参数检测软件系统设计 |
2.7 本章小结 |
3 紫外-可见光谱水质多参数检测的数据处理技术研究 |
3.1 水质多参数光谱信号处理技术的步骤 |
3.1.1 系统应用场景及其光谱特性分析 |
3.1.2 光谱信号处理步骤 |
3.2 水质光谱信号的去噪处理 |
3.2.1 系统光谱噪声源分析 |
3.2.2 常用的水质光谱去噪方法 |
3.2.3 基于小波包的水质光谱去噪方法研究 |
3.2.4 水质光谱去噪效果比较与评价 |
3.3 水质光谱信号的浊度校正 |
3.3.1 校正的目的及意义 |
3.3.2 常用的水质光谱校正方法 |
3.3.3 基于多元散射的水质光谱校正方法 |
3.3.4 水质光谱的多元散射校正结果及评价 |
3.4 多参数水质检测系统的模型建立 |
3.4.1 常用的光谱降维及建模方法 |
3.4.2 主成分分析法及最小二乘支持向量机 |
3.4.3 水质光谱的降维及建模试验 |
3.5 本章小结 |
4 紫外-可见光谱水质多参数检测仪器系统的性能测试研究 |
4.1 水质多参数检测仪器系统的性能测试要求及指标 |
4.1.1 系统的性能要求 |
4.1.2 系统的性能指标 |
4.2 多参数水质检测系统的性能测试 |
4.2.1 整机的性能测试 |
4.2.2 COD 检测的性能测试 |
4.2.3 TOC 检测的性能测试 |
4.2.4 TURB 检测的性能测试 |
4.2.5 NO3-N 检测的性能测试 |
4.3 水质多参数检测样机性能测试结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表、录用的论文目录 |
B.主研或参加的科研项目 |
C.已获得的科技成果及奖励 |
(9)共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备及其混凝性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 絮凝剂概述 |
1.1.1 絮凝剂概述和种类 |
1.1.2 高分子絮凝剂研究进展 |
1.1.3 聚硅铝絮凝剂的研究回顾 |
1.2 药物及个人护理品(PPCPs) |
1.2.1 PPCPs 概述 |
1.2.2 PPCPs 的去除方法 |
1.3 本文研究目的、意义与研究内容 |
2 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备方法 |
2.3.2 絮凝剂的表征方法 |
2.3.3 模拟水样的配制方法 |
2.3.4 混凝试验方法 |
2.3.5 水质指标测定方法 |
3 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备 |
3.1 制备原理 |
3.2 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的化学结构 |
3.3 共价键型有机硅铝复合絮凝剂所能达到的指标极限 |
4 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的表征 |
4.1 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的 pH 值 |
4.1.1 Si/Al 摩尔比的影响 |
4.1.2 B 值的影响 |
4.2 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的 zeta 电位 |
4.2.1 Si/Al 摩尔比的影响 |
4.2.2 B 值的影响 |
4.2.3 pH 值的影响 |
4.3 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的 XPS 分析 |
4.4 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的形貌结构 |
4.5 小结 |
5 共价键型有机硅铝复合絮凝剂的混凝性能研究 |
5.1 去除常规污染物质的混凝性能研究 |
5.1.1 除浊 |
5.1.2 脱色 |
5.2 传统絮凝剂与新型絮凝剂去除 PPCPs 的混凝性能对比 |
5.2.1 去除双氯芬酸(Dcf)的效果 |
5.2.2 去除 SA 的效果 |
5.3 小结 |
6 共价键型复合高分子絮凝剂的混凝机理探究 |
6.1 絮凝剂与絮体形貌特征的对比 |
6.2 红外 |
6.3 Cl-转移过程模拟实验 |
6.4 季铵含量的分析 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
发表论文情况 |
(10)旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化处理低温低浊水研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 低温低浊水处理存在问题 |
1.1.1 低温低浊水水质特点 |
1.1.2 低温低浊水难处理原因 |
1.2 低温低浊水处理国内外研究现状 |
1.2.1 水处理过程中药剂的开发和优化 |
1.2.2 溶气气浮法 |
1.2.3 微絮凝过滤 |
1.2.4 其他强化方法 |
1.3 现有研究存在问题 |
1.4 课题研究目的意义及主要内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 课题研究的目的和意义 |
1.4.3 课题研究的主要内容 |
第2章 材料与方法 |
2.1 实验药品及原水水质指标 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验所用原水 |
2.2 实验仪器及检测方法 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 检测方法 |
第3章 机械旋转格网技术模型实验研究 |
3.1 实验装置 |
3.2 格网孔径优化试验 |
3.2.1 格网孔径优化试验条件 |
3.2.2 带格网搅拌桨混凝沉淀效果 |
3.2.3 不同格网对混凝过程中粒度变化的影响 |
3.3 带 8mm 格网搅拌桨混凝试验 |
3.4 带格网搅拌桨能耗分析 |
3.5 低转速下带格网搅拌桨混凝效果 |
3.6 不同原水水质对格网机械絮凝的影响 |
3.7 机械旋转格网技术优势分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 机械旋转格网技术生产性实验研究 |
4.1 示范工程改造方案 |
4.1.1 水厂机械絮凝池介绍 |
4.1.2 网格尺寸对功率及重量影响的计算 |
4.1.3 改造施工方案 |
4.1.4 启动调试方案 |
4.2 机械旋转格网生产性实验 |
4.2.1 生产性实验过程 |
4.2.2 示范工程沉后水水质情况 |
4.2.3 水厂实时监测数据分析 |
4.3 示范工程运行费用比较 |
4.3.1 示范工程能耗 |
4.3.2 示范工程运行费用计算 |
4.3.3 示范工程经济社会效益分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 投加壳聚糖直接过滤处理磨盘山水库低温低浊水效能研究 |
5.1 实验装置及实验条件 |
5.2 不同微絮凝条件及水温对过滤效果的影响 |
5.2.1 不同微絮凝条件对过滤效果的影响 |
5.2.2 不同水温对过滤效果的影响 |
5.3 投加壳聚糖和聚合铝强化过滤过程水头损失变化 |
5.4 投加壳聚糖对水中 TOC 和 TN 的影响 |
5.5 壳聚糖强化过滤原因探索 |
5.5.1 投加壳聚糖和聚合铝后 Zeta 电位的变化 |
5.5.2 投加壳聚糖和聚合铝后原水粒度的变化 |
5.5.3 壳聚糖强化过滤原理分析 |
5.6 壳聚糖复合药剂强化过滤效果研究 |
5.7 水厂应用实用化工艺提出 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、低浊度混合胺技术探讨(论文参考文献)
- [1]基于紫外—可见光谱吸收技术的水质参数实时在线检测系统设计[D]. 蔡嘉城. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]水质浊度检测系统研究与设计[D]. 李炙帅. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [3]二硫代羧基化改性聚丙烯酰胺衍生物去除重金属性能研究[D]. 袁海飞. 兰州交通大学, 2020(02)
- [4]净水厂生产废水回用强化低浊水混凝及水质安全性研究[D]. 陈停. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [5]实时无污染多参数水环境监测技术及仪器研究[D]. 文一章. 浙江大学, 2017(03)
- [6]微絮体重组强化去除低浊水中腐殖酸的研究[D]. 朱世俊. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [7]紫外—可见光谱法水质COD检测的浊度处理方法研究[D]. 罗继阳. 重庆大学, 2015(06)
- [8]紫外—可见光谱水质检测多参数测量系统的关键技术研究[D]. 汤斌. 重庆大学, 2014(04)
- [9]共价键型有机硅铝复合絮凝剂的制备及其混凝性能研究[D]. 陈燕. 西安建筑科技大学, 2014(06)
- [10]旋转格网助凝及壳聚糖助滤强化处理低温低浊水研究[D]. 杨友强. 哈尔滨工业大学, 2012(05)
标签:可见光谱论文; 水质检测论文; 阳离子聚丙烯酰胺论文; 水处理絮凝剂论文; 重金属污染论文;