【摘要】：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,我國水體普遍受到不同程度的污染,湖泊、水庫的富營養(yǎng)化現(xiàn)象尤其突出。因此,監(jiān)測水體營養(yǎng)鹽和葉綠素濃度變化,對保護(hù)水環(huán)境健康具有重要意義。常規(guī)監(jiān)測方法耗時長,無法及時掌握水體水質(zhì)狀況。營養(yǎng)鹽和葉綠素的自動分析儀及原位測定儀作為一種新型的分析儀器,可實(shí)現(xiàn)水體的在線監(jiān)測。然而,在線營養(yǎng)鹽分析儀應(yīng)用于我國濁度較高的水體時,須配置可提供連續(xù)過濾水樣的過濾器。而現(xiàn)有的手工過濾器不能連續(xù)自動過濾水樣,已報道的自動更換濾頭(濾膜)的過濾器,尚在實(shí)驗(yàn)室測試階段,未應(yīng)用于現(xiàn)場。針對現(xiàn)有過濾手段存在的不足,本研究研制了一種新型在線連續(xù)自動過濾器,在實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化了其工作參數(shù),并與營養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用,應(yīng)用于九龍江河口及水庫中營養(yǎng)鹽的走航和定點(diǎn)長時間觀測;研制了葉綠素在線過濾-洗脫系統(tǒng),并與葉綠素分析儀聯(lián)用,構(gòu)成葉綠素在線過濾-洗脫-測定系統(tǒng),應(yīng)用于水體中葉綠素含量的連續(xù)測定。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)設(shè)計在線連續(xù)自動過濾器,選擇、制作過濾器的各部件,考察其性能,組裝成在線連續(xù)自動過濾器。該過濾器具有如下特點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)緊湊,加工工藝簡單,制作成本低。2)過濾效果好,運(yùn)行穩(wěn)定。3)可與營養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用,應(yīng)用于現(xiàn)場水體的在線連續(xù)監(jiān)測。(2)將在線連續(xù)自動過濾器與濁度/營養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用,應(yīng)用于福建九龍江河口的走航監(jiān)測及廈門大學(xué)翔安校區(qū)芙蓉湖、九龍江江東水庫的定點(diǎn)長時間觀測,同時在線測定過濾后水樣的濁度及營養(yǎng)鹽濃度。結(jié)果表明:九龍江河口走航監(jiān)測過程中,原水濁度變化范圍大,為18-224 NTU,經(jīng)過濾器過濾后濁度均降至1NTU左右。從芙蓉湖及江東庫區(qū)定點(diǎn)長時間觀測過程中得知,芙蓉湖原水濁度約為130 NTU,江東庫區(qū)江水濁度約為15 NTU;兩類水體濁度差異雖大,但由過濾器過濾后濁度均可降至1NTU左右�，F(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明,過濾器對不同濁度的水樣均有良好的過濾效果,性能穩(wěn)定;與營養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用的測定結(jié)果正常。(3)在自動過濾器的基礎(chǔ)上,拓展研發(fā)了葉綠素在線過濾-洗脫-測定系統(tǒng),可快速連續(xù)測定水體中葉綠素含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該套系統(tǒng)可快速洗脫濾膜上的葉綠素,對葉綠素的洗脫率為40%-60%,平均值為48%,據(jù)此設(shè)定0.5為校正因子�？梢罁�(jù)系統(tǒng)測定的葉綠素濃度及校正因子,進(jìn)行水體中葉綠素的半定量乃至基本定量分析,從而實(shí)時掌握水體中浮游植物生物量,為評價水體富營養(yǎng)化程度提供數(shù)據(jù)支持。
【圖文】：

現(xiàn)場水樣的連續(xù)過濾和在線監(jiān)測。逡逑２．２基于電磁鐵控制蓋板的過濾器逡逑所設(shè)計的用電磁鐵控制蓋板的在線連續(xù)自動過濾器，結(jié)構(gòu)如圖２－１所示。逡逑系統(tǒng)主要由四個部分構(gòu)成，分別是過濾裝置、卷膜裝置、控制裝置和水樣輸送逡逑裝置。過濾裝置包括上、下有機(jī)玻璃蓋板、硅膠墊片、電磁鐵和濾膜帶（卷在逡逑從動軸上），硅膠墊片粘于上、下有機(jī)玻璃蓋板表面用于密封，濾膜帶夾在逡逑上、下有機(jī)玻璃蓋板的硅膠墊片之間。電磁鐵斷電時，上、下有機(jī)玻璃蓋板閉逡逑合，裝置開始過濾水樣。卷膜裝置由主動軸、從動軸和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，從動軸逡逑用于固定濾膜帶的一端并事先卷著干凈的濾膜，主動軸用于固定濾膜帶另一端逡逑并卷起玷污的濾膜�？刂蒲b置利用單片機(jī)控制電磁鐵、蠕動泵和步進(jìn)電機(jī)三者逡逑的協(xié)調(diào)運(yùn)行，其功能由ｃ語言程序?qū)崿F(xiàn)。主動軸和步進(jìn)電機(jī)連接，在控制裝置逡逑的控制下，電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動主動軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動從動軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)濾膜段的受逡逑控更新。水樣輸送裝置由蠕動泵及進(jìn)、出水管構(gòu)成

逡逑圖２－１電磁鐵控制蓋板的自動過濾器結(jié)構(gòu)示意圖逡逑（１，電磁鐵；２，電磁鐵吸合盤；３，彈簧；４，上有機(jī)玻璃蓋板；５，進(jìn)水逡逑口；邋６，硅膠墊片；７，濾膜帶；８，下有機(jī)玻璃蓋板；９，出水口；邋１０，主動逡逑軸；１１，從動軸；１２，步進(jìn)電機(jī)；１３，蠕動泵；１４，單片機(jī)）逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ａｕｔｏｍａｔｉｃ邋ｆｉｌｔｅｒ邋ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ逡逑（１，邋ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ；邋２，邋ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ邋ｓｕｃｔｉｏｎ邋ｄｉｓｃ；邋３，，邋ｓｐｒｉｎｇ；邋４，邋ｕｐｐｅｒ邋ｃｏｖｅｒ；邋５，逡逑ｏｒｉｇｉｎａｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎｌｅｔ；邋６，邋ｓｉｌｉｃｏｎｅ邋ｒｕｂｂｅｒ邋ｇａｓｋｅｔ；邋７，邋ｍｅｍｂｒａｎｅ邋ｔａｐｅ；邋８，邋ｌｏｗｅｒ邋ｃｏｖｅｒ；逡逑９，邋ｆｉｌｔｅｒｅｄ邋ｗａｔｅｒ邋ｏｕｔｌｅｔ；邋１０，邋ｄｒｉｖｉｎｇ邋ｓｈａｆｔ；邋１１，邋ｄｒｉｖｅｎ邋ｓｈａｆｔ；邋１２，邋ｓｔｅｐｐｅｒ邋ｍｏｔｏｒ；邋１３，逡逑ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ邋ｐｕｍｐ；邋１４，邋ｍｉｃｒｏ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｕｎｉｔ）逡逑過濾器的運(yùn)行步驟如下：進(jìn)水管置入原水中
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X832

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2646922