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利用光学方法的自来水水质即时监测器的研制_电子论文_亿佰论文网

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利用光学方法的自来水水质即时监测器的研制_电子论文_亿佰论文网 64页 28312字 包括开题报告 文献综述 任务书 外文翻译 程序 电路图 答辩记录等))

摘 要:生活饮用水是人类生存不可缺少的要素,与人们的日常生活密切相关。生活在城市里的居民,其生活饮用水的来源是由自来水公司集中供给的。一般而言,水质的好坏决定于集中供水的水质质量,个人是无法挑选的。因此,为了能确保向居民供给安全和卫生的饮用水,我国卫生部颁布了《生活饮用水卫生标准》,它是关于生活饮用水安全和卫生的技术法规,在保证我国集中式供水水质方面起着复要作用。生活用水的处理是否得当直接影响着居民生活的稳固和安康。在处理自来水的过程中,大多只注复了水中的污染物,色度和部分有机物,对于水中含有的各种微量元素,例如:汞(HG),镉,锌等,通常由于其含量微小,而对其进行常规监测有一定的难度,但是微量元素超标对人体健康有着极其的危害,在社会污染日趋严复的今天,对微量元素的监测显得格外复要了。

本文着复从光学的方法对微量元素进行监测的研究和讨论,主要使用了紫外分光光度计基本的原理。

关键字:生活用水;微量元素;紫外分光光度计;监测


Abstract
Living water is an element in human’s life, it osculation with everyone in the world. Somebody who living in the city, their living water were supplied by Water Supply Company .In general, water quality was rest with the Water Supply Company , nobody can choice it .So, to protect our people have safety and sanitation drinking water , The Government promulgate < The Standard Of Living Water’s Sanitation >.The low is about living water’s safety and the technique of water disposal, it can protect the convergence water supply .How living water deal with , it infections denizens tranquilization and good health. In most water disposal, it pay attention to pollution, and color and Ultimate oxygen demand. But, some like Hydrargyrum, Cadmium and other minim-element, because of minuteness content, it has difficulty to inspect. But super-scale minim-element has harm to body’s health. In an more and more pollution society, to inspect the minim-element is especially importance.
This article from optics-way to disquisition inspect of minim-element. It used the basic theory of ultraviolet—visible spectrophotometer.

Keyword: Living water Minim-element;Ultraviolet—visible spectrophotometer;. Inspect


目 录
0前言 1
1. 生活用水 2
1.1.生活用水的定义 2
1.2.控制饮用水卫生与安全的指标包括四类 3
1.2.1.微生物学指标 3
1.2.2.水的感官性状和一般化学指标 3
1.2.3.毒理学指标 3
1.2.4.放射性指标 4
1.3.常用的水处理方法 4
1.3.1.技术工艺现状 4
1.3.2. 技术工艺发展趋势 5
2.紫外光分光光度计的工作原理 8
2.1. 基本原理 8
2.1.1. 光的基本晓识 8
2.1.2朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 8
2.2.分光光度计基本结构简介 10
2.2.1.光源 10
2.2.2.分光系统(单色器) 10
2.2.3.狭缝 11
2.2.4单色仪 11
2.2.5.比色环 13
2.2.6检测器系统 13
3.分光光度技术的应用 13
3.1.测定溶液中物质的含量 13
3.2.用紫外光谱鉴定化合物 14
3.3.分光光度计的定性分析 14
3.4.分光光度计的定量分析 16
3.5.常见分光光度计 17
4.理想中的即时监测器设计方案 17
4.1.光学系统的挑选 17
4.2.光源部分 18
4.3.单色仪的挑选 18
4.4.汲取池(比色皿) 20
4.5.光电检测系统 20
4.5.1.光电池 20
4.5.2.光电管 20
4.5.3.光电倍增管 20
4.6.信号指示系统 20
4.7监测器的模拟图 21
5.总结 21
致谢 23
附 录 24
英文文献翻译原文1 24
英文文献翻译译文1 30
英文文献翻译原文2 35
英文文献翻译译文2 43
附件1 书开题报告
附件2 毕业设计任务书
附件3 验收登记表
附件4 答辩记录表
附件5 评语(评分)表

0前言
生活用水的处理技术与工程设施,是保证人们饮水卫生和安全的复要措施,它是人类在与水源污染及由此引起的疾病所作的长期斗争中产生的,并随着水源水污染及由此引发的疾病的变化而不断发展和完善的。我国自来水厂技术工艺经过长期的发展,积存了不少宝贵体会。目前,我国城市供水处理技术仍以由混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元处理过程组成的常规供水处理工艺为主,其理论主要是建立在传统的以粘土胶体微粒和致病细菌为主要去除对象的基础上,在我国得来了较长时期和较大范畴的应用一直广泛应用于我国的供水处理。经过几十年的发展,我国已发展了多种适合各地情况的不同形式和性能的处理构筑物,如快速混合、水力或机械搅拌的絮凝设施;带有不同斜板或斜管的沉淀、澄清以及气浮构筑物;带有气水反冲洗、均质滤料、多层滤料的过滤设施等。目前常用的混凝剂主要有铝盐和铁盐等。随着我国各地区水体污染状况的发展,源水水质不断恶化,直接影响来社会生产以及人民生活。微污染水源水,主要含有微量有机物、农药、氨氮等有害污染物,用常规的净化工艺很难去除掉。特别是微量有机物的去除,引起人们的高度复视。国家对微污染水源的预处理和水的深度处理进行了广泛的研究与开发[1]。
面对日益复杂的水源水质,水质检测技术应能及时地反映出水中某些微量成分对用户的危害。如何使水厂的水质检测系统能够快速、准确、方便的检测来它们的存在,是今后一项艰巨的任务。
1. 常用的微量成分检测技术
利用高效毛细管电泳对自来水水样中常见金属离子的快速测定方法。毛细管电泳(Capillary Electrophoresis CE)是一种新型的分离技术,它具有辨别率高、分离速度快、分析成本低、操作简便等特殊优点。其原理是:毛细管的两端分别浸在含有同种电解液的储液槽中,毛细管内也充满 此电解液,一端为进样端,另一端连接在线检测器,被分离的样品从毛细管的一端进入后,便在毛细管两端施加电压,样品中各带电组分在管中受电渗流EOF和自身电泳的作用,向检测器方向移动,迁移速度取决于样品的荷质比。常用具有紫外汲取的咪唑作为背景电解质,摘用间接紫外法测定,获得了较理想的检测灵敏度。此适用于各种矿泉水、饮用水中金属阳离子的测定。与比色法、原子汲取光谱相比,具有一次性测定多种金属离子、速度快、耗费少等优点,因此具有优良的推广应用前景。
利用火焰原子汲取法直接测定水和废水中的铁、锰等金属元素。其标准主要适用于地面水、地下水及工业废水中铁、锰的测定。铁、锰的检测限分别是0.03mg/L和0.01mg/L,校准曲。线的浓度范畴分别为0.1~5mg/L和0.05~3mg/L。通过将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰中,铁、锰的化合物易于原子化,可分别于248.3nm和279.5nm处测量铁、锰基态原子对其空心阴极灯特点辐射的汲取。在一定条件下,根据吸光度与待测样品中金属浓度成正比。此方法操作简便、快速而准确,但由于仅局限于部分金属元素,而在生活用水中的微量元素存在着不确定性,故能以全面的对水质进行即时监测[2]。
2. 课题研究的内容与意义
本课题主要进行的是自来水水质即时监测器光学方法的理论研究,通过对生活用水的国家标准和常规处理方法调研发觉,其对微量成分存在着难以检测性和不够全面性。主要运用了物质都有其特别的光谱分布的原理,利用紫外光分光光度计能够定性和定量的特性,能够对自来水中的微量元素进行即时的光谱监测,通过对比标准光谱图可以快速准确的得来其成分,利用朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律甚至可以得来其含量。

我所设计的分光光度计系统中,光源摘用的是卤钨灯和氘灯,光路部分摘用双光束,分光器摘用的是光栅,光电转换器摘用的是光电池,用微机进行信号的摘集与处理,摘用EXCEL进行数据处理。现代仪器外表在当今社会具有复要的作用和地位。面对我国国民经济、科学技术、国防建设以及社会生活各方面发展的迫切需求,仪器外表必须加快发展。所以对分光光度计的研究具有复要的社会意义,同时针对市场的需求,该课题也有很大的市场价值。

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