第四,由于印染廢水中會有大量的表面活性劑,造成廢水表面有大量的泡沫,而不同形態(tài)的泡沫往往表示廢水的性質(zhì)的不同,因此圖像需要準(zhǔn)確反映泡沫形態(tài)。因此,通過圖像的增強(qiáng)和濾波作用消除干擾,并且采取了宏塊跟蹤法[3]確定泡沫的運動狀態(tài)。
2·單波長和三波長監(jiān)測方法的選擇
實際對于納米態(tài)TiO2與染料共存的混合液體系中染料濃度的測定方法有TOC、液相質(zhì)譜法、分光光度法等。其中,分光光度法測定由于價格低廉、操作簡便,通常作為首選的方法。其中單波長法和三波長法是其中典型的方法。
單波長法就是選定一個波長進(jìn)行吸光度測量的方法,是常規(guī)的方法。三波長法可以在干擾組分和被測組分共存的情況下,選擇適當(dāng)?shù)娜齻€波長,使被測組分具有線性吸收,從而得到被測組分濃度的方法。目前在懸浮態(tài)TiO2光催化氧化中已經(jīng)得到應(yīng)用,如Hg~(2+)的還原[4]等。實驗中,以典型的染料亞甲基藍(lán)為被測物,與不同含量的30nmTiO2組成混合液。考慮到廢水中染料濃度可能波動,導(dǎo)致反應(yīng)器出水中染料濃度有變化,因此需要考察染料濃度變化時的測定準(zhǔn)確度;考慮到TiO2加入量會隨同染料濃度變化而變化,導(dǎo)致反應(yīng)器出水中TiO2含量有變化,因此也需要考察染料濃度不變而TiO2含量變化時測定的準(zhǔn)確度。TiO2含量以TiO2渾濁液經(jīng)過超聲波震蕩器分散20min,在400nm波長處所測吸光度作為懸浮液的渾濁度,結(jié)果如表1所示。
實驗測定結(jié)果如圖2和圖3所示。
從圖2可見,在實驗中所采用的TiO2渾濁度范圍內(nèi),兩種分光光度法相對誤差都出現(xiàn)了不同程度的波動,說明準(zhǔn)確度在不同的TiO2渾濁度下是不同的??梢栽O(shè)想,由于TiO2懸浮顆粒對于光照有散射和屏蔽效應(yīng)[5],而這些效應(yīng)是影響混合液吸光度變化的主要因素,這些效應(yīng)與懸浮顆粒的初始渾濁度和光的波長有關(guān),同時不同渾濁度的TiO2對于亞甲基藍(lán)的吸附的不同也會改變TiO2表面性質(zhì),因此也會影響散射和屏蔽效應(yīng),這些因素的影響趨勢并不是一致的,因此呈現(xiàn)出測定值波動的狀態(tài)。
從圖3可見,在所采用的亞甲基藍(lán)濃度范圍內(nèi),單波長法相對誤差數(shù)值的波動范圍較小,準(zhǔn)確度較高。有兩方面的原因,一是在實踐中,從重復(fù)測定的結(jié)果變化看,單波長法的變化時較小的,即單波長法的重現(xiàn)性較好。提高了單波長法的準(zhǔn)確度;二是由于亞甲基藍(lán)在水溶液中呈現(xiàn)出多聚體的形態(tài)[6],相當(dāng)于分子締合形態(tài),而不同濃度形成的多聚體是不同的;另外,不同濃度下形成的多聚體在TiO2吸附態(tài)是不同的。這些因素都會導(dǎo)致吸光度的偏移,從而導(dǎo)致了測定結(jié)果隨著亞甲基藍(lán)濃度的變化出現(xiàn)了波動。
對于三波長方法而言,從圖3出現(xiàn)了某些亞甲基藍(lán)濃度點上不能進(jìn)行測定或者是誤差過大等情況。為此,筆者認(rèn)為由于亞甲基藍(lán)在TiO2表面的吸附、TiO2對于光的散射和屏蔽、亞甲基藍(lán)形成的多聚體效應(yīng)等因素的影響,呈現(xiàn)出“綜合效應(yīng)”,從而使在綜合因素配比合適的條件下,此“綜合效應(yīng)”會導(dǎo)致測定偏差的急劇增大。
總體而言,從實驗結(jié)果看,采用單波長法進(jìn)行監(jiān)測是比較準(zhǔn)確的,結(jié)果也是比較穩(wěn)定的。但采用采用分光光度法的準(zhǔn)確度不一定可以達(dá)到精度很高的要求。
3·結(jié)束語
印染行業(yè)由于所采用的設(shè)備和工藝是種類繁多,并且即使是同種設(shè)備,由于制造或者使用的差異,導(dǎo)致印染工序后的排污量和種類是不同的。因此,監(jiān)測的及時性和準(zhǔn)確性是兩大要求,同時也要兼顧經(jīng)濟(jì)性的考慮和技術(shù)性達(dá)標(biāo)。就本文針對的在線監(jiān)測系統(tǒng)而言,視頻失真的改進(jìn)是針對于印染廢水特點進(jìn)行的,也取得了很好的效果;而單波長法的選擇,不僅操作很簡便,并且設(shè)備、運行的費用都非常低廉,同時也可以達(dá)到較好的效果。
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