【摘要】：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快,我國(guó)水體普遍受到不同程度的污染,湖泊、水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象尤其突出。因此,監(jiān)測(cè)水體營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素濃度變化,對(duì)保護(hù)水環(huán)境健康具有重要意義。常規(guī)監(jiān)測(cè)方法耗時(shí)長(zhǎng),無法及時(shí)掌握水體水質(zhì)狀況。營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素的自動(dòng)分析儀及原位測(cè)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(cè)。然而,在線營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀應(yīng)用于我國(guó)濁度較高的水體時(shí),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(dòng)過濾水樣,已報(bào)道的自動(dòng)更換濾頭(濾膜)的過濾器,尚在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段,未應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。針對(duì)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(dòng)過濾器,在實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化了其工作參數(shù),并與營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用,應(yīng)用于九龍江河口及水庫(kù)中營(yíng)養(yǎng)鹽的走航和定點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè);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(cè)定系統(tǒng),應(yīng)用于水體中葉綠素含量的連續(xù)測(cè)定。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)設(shè)計(jì)在線連續(xù)自動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單,制作成本低。2)過濾效果好,運(yùn)行穩(wěn)定。3)可與營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用,應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)水體的在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。(2)將在線連續(xù)自動(dòng)過濾器與濁度/營(yíng)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(cè)及廈門大學(xué)翔安校區(qū)芙蓉湖、九龍江江東水庫(kù)的定點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè),同時(shí)在線測(cè)定過濾后水樣的濁度及營(yíng)養(yǎng)鹽濃度。結(jié)果表明:九龍江河口走航監(jiān)測(cè)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(kù)區(qū)定點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)過程中得知,芙蓉湖原水濁度約為130 NTU,江東庫(kù)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明,過濾器對(duì)不同濁度的水樣均有良好的過濾效果,性能穩(wěn)定;與營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀聯(lián)用的測(cè)定結(jié)果正常。(3)在自動(dòng)過濾器的基礎(chǔ)上,拓展研發(fā)了葉綠素在線過濾-洗脫-測(cè)定系統(tǒng),可快速連續(xù)測(cè)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(duì)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(cè)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(shí)掌握水體中浮游植物生物量,為評(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度提供數(shù)據(jù)支持。
【圖文】：

現(xiàn)場(chǎng)水樣的連續(xù)過濾和在線監(jiān)測(cè)。逡逑２．２基于電磁鐵控制蓋板的過濾器逡逑所設(shè)計(jì)的用電磁鐵控制蓋板的在線連續(xù)自動(dòng)過濾器，結(jié)構(gòu)如圖２－１所示。逡逑系統(tǒng)主要由四個(gè)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(dòng)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(shí)，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(dòng)軸、從動(dòng)軸和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成，從動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)。主動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)從動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)逡逑軸；１１，從動(dòng)軸；１２，步進(jìn)電機(jī)；１３，蠕動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X832

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉偉;黃偉;余家燕;劉萍;劉敏;;中國(guó)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)評(píng)述[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2015年05期

2 方宏達(dá);陳錦芳;段金明;林錦美;徐珊;張珍玉;;中國(guó)近岸海域海水水質(zhì)及海水淡化利用的研究進(jìn)展[J];工業(yè)水處理;2015年04期

3 王帥;胡恭任;于瑞蓮;余偉河;周楚凡;;九龍江河口表層沉積物中重金屬污染評(píng)價(jià)及來源[J];環(huán)境科學(xué)研究;2014年10期

4 吳召仕;張路;劉寶貴;陳宇煒;;鄱陽(yáng)湖豐水期水體中葉綠素a含量空間分布及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J];濕地科學(xué);2014年03期

5 戴洪磊;牟乃夏;王春玉;田茂義;;我國(guó)海洋浮標(biāo)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];氣象水文海洋儀器;2014年02期

6 張大為;郭慶;徐翠鋒;;水樣全自動(dòng)過濾系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2014年05期

7 柳程予;袁東星;黃勇明;;自潔式三級(jí)串聯(lián)的水樣在線過濾系統(tǒng)的研制和應(yīng)用[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2012年12期

8 孫軍勇;肖艷玲;;微孔濾膜過濾器的改進(jìn)探討[J];廣州化工;2011年20期

9 歐健;;構(gòu)建環(huán)境監(jiān)控平臺(tái) 加強(qiáng)廈門市綜合環(huán)境監(jiān)控能力建設(shè)[J];廈門科技;2011年01期

10 郭鑫;張立;;便攜式葉綠素含量光電檢測(cè)儀設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2009年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 張苒;黎如昊;李曉芳;;探討水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的定位與發(fā)展[A];2014中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)（第四章）[C];2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 楊益民;葉綠素a熒光檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];浙江大學(xué);2011年

2 范陳清;葉綠素a熒光計(jì)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2646922