印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水量大,水質(zhì)組分復(fù)雜,對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。傳統(tǒng)的水質(zhì)化學(xué)需氧量(COD)檢測(cè)方法和儀器因需要復(fù)雜的前處理過(guò)程,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),不能滿足水質(zhì)在線原位檢測(cè)的需要。本課題基于朗伯比爾定律與化學(xué)計(jì)量學(xué)理論,在課題組研發(fā)的光纖傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)印染廢水COD原位檢測(cè)方法及其影響因素展開(kāi)了分析研究,系統(tǒng)地探究了印染廢水COD值與紫外可見(jiàn)吸收光譜的關(guān)系以及定性定量預(yù)測(cè)模型的建立方法。課題研究結(jié)果在理論和實(shí)踐上具有參考價(jià)值,為印染廢水COD原位檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)。研究利用配置的混合染料溶液模擬實(shí)際印染廢水,使用光纖傳感系統(tǒng)原位檢測(cè)樣本紫外可見(jiàn)光譜,建立了基于SIMCA的COD預(yù)測(cè)分類模型。結(jié)果表明建立的預(yù)測(cè)模型能夠根據(jù)COD對(duì)該混合染料溶液樣本進(jìn)行較好的分類。預(yù)測(cè)正確率達(dá)到95%以上,總體識(shí)別率也達(dá)到了 75%以上。基于主成分回歸(PCR)和偏最小二乘回歸(PLS)建立了混合染液的COD定量預(yù)測(cè)模型。實(shí)驗(yàn)中比較了標(biāo)準(zhǔn)化、平滑和一階導(dǎo)數(shù)等預(yù)處理方法對(duì)于PCR模型精度的影響,在PCR模型基礎(chǔ)上建立了 PLS預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明針對(duì)本組染料溶液樣本,采用標(biāo)準(zhǔn)化光譜預(yù)處理優(yōu)于其他預(yù)處理方法。PLS的模型...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
學(xué)位論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 化學(xué)需氧量檢測(cè)方法
        1.2.1 化學(xué)需氧量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法
        1.2.2 快速消解分光光度法
        1.2.3 光譜法檢測(cè)化學(xué)需氧量
    1.3 基于光譜分析的水質(zhì)檢測(cè)理論
        1.3.1 分子吸收光譜
        1.3.2 朗伯比爾定律
        1.3.3 朗伯比爾定律的矩陣表示
        1.3.4 朗伯比爾定律的偏離因素
    1.4 光譜預(yù)處理方法
        1.4.1 平滑去噪方法
        1.4.2 散射校正方法
        1.4.3 背景扣除方法
        1.4.4 正交信號(hào)校正(OSC)
    1.5 選題的依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于SIMCA模式識(shí)別的染料溶液COD原位檢測(cè)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 樣品準(zhǔn)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及數(shù)據(jù)采集
        2.2.3 原理和算法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 染料結(jié)構(gòu)與吸收光譜
        2.3.2 基于特征波長(zhǎng)的SIMCA預(yù)測(cè)模型的建立
        2.3.3 模型的可靠性評(píng)價(jià)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 紫外光譜-偏最小二乘法定量測(cè)定活性染料溶液COD
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品準(zhǔn)備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及數(shù)據(jù)采集
        3.2.3 光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.4 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.2.5 算法介紹
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 染液光譜與COD分析
        3.3.2 單一波長(zhǎng)分析
        3.3.3 紫外可見(jiàn)波段PCR模型
        3.3.4 紫外可見(jiàn)波段PLS模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 推進(jìn)偏最小二乘用于紫外可見(jiàn)光譜定量測(cè)定印染廢水COD
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 樣品準(zhǔn)備
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及數(shù)據(jù)采集
        4.2.3 光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.2.4 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        4.2.5 光譜波長(zhǎng)選擇-無(wú)信息變量消除方法
        4.2.6 算法介紹-boosting PLS
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 基于紫外可見(jiàn)全波段的boosting PLS建模
        4.3.2 基于UVE的boosting PLS模型
        4.3.3 基于UVE的boosting PLS與PCR、PLS方法預(yù)測(cè)綜合比較
    4.4 本章小結(jié)
第五章 濁度對(duì)于光譜法原位檢測(cè)印染廢水COD影響研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.2.2 樣本準(zhǔn)備
        5.2.3 光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 福爾馬肼濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 濁度對(duì)印染廢水光譜紫外吸收光譜的影響
        5.3.3 實(shí)際預(yù)測(cè)模型精度研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 光譜法原位檢測(cè)印染廢水COD中溫度和pH的影響研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        6.2.2 印染廢水樣本準(zhǔn)備
        6.2.3 溫度對(duì)廢水COD的影響
        6.2.4 pH對(duì)廢水COD的影響
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 boosting PLS預(yù)測(cè)模型
        6.3.2 溫度對(duì)印染廢水光譜紫外吸收光譜的影響及補(bǔ)充函數(shù)
        6.3.3 pH值對(duì)印染廢水光譜紫外吸收光譜的影響及補(bǔ)充函數(shù)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號(hào)：3869444