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,而不同形態的泡沫往往表示廢水的性質的不同,因此圖像需要準確反映泡沫形態。因此,通過圖像的增強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。
2·單波長和三波長監測方法的選擇
實際對于納米態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行吸光度測量的方法,是常規的方法。三波長法可以在干擾組分和被測組分共存的情況下,選擇適當的三個波長,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TiO2光催化氧化中已經得到應用,如Hg~(2+)的還原[4]等。實驗中,以典型的染料亞甲基藍為被測物,與不同含量的30nmTiO2組成混合液??紤]到廢水中染料濃度可能波動,導致反應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確度;考慮到TiO2加入量會隨同染料濃度變化而變化,導致反應器出水中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確度。TiO2含量以TiO2渾濁液經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,結果如表1所示。
實驗測定結果如圖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,兩種分光光度法相對誤差都出現了不同程度的波動,說明準確度在不同的TiO2渾濁度下是不同的??梢栽O想,由于TiO2懸浮顆粒對于光照有散射和屏蔽效應[5],而這些效應是影響混合液吸光度變化的主要因素,這些效應與懸浮顆粒的初始渾濁度和光的波長有關,同時不同渾濁度的TiO2對于亞甲基藍的吸附的不同也會改變TiO2表面性質,因此也會影響散射和屏蔽效應,這些因素的影響趨勢并不是一致的,因此呈現出測定值波動的狀態。
從圖3可見,在所采用的亞甲基藍濃度范圍內,單波長法相對誤差數值的波動范圍較小,準確度較高。有兩方面的原因,一是在實踐中,從重復測定的結果變化看,單波長法的變化時較小的,即單波長法的重現性較好。提高了單波長法的準確度;二是由于亞甲基藍在水溶液中呈現出多聚體的形態[6],相當于分子締合形態,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吸附態是不同的。這些因素都會導致吸光度的偏移,從而導致了測定結果隨著亞甲基藍濃度的變化出現了波動。
對于三波長方法而言,從圖3出現了某些亞甲基藍濃度點上不能進行測定或者是誤差過大等情況。為此,筆者認為由于亞甲基藍在TiO2表面的吸附、TiO2對于光的散射和屏蔽、亞甲基藍形成的多聚體效應等因素的影響,呈現出“綜合效應”,從而使在綜合因素配比合適的條件下,此“綜合效應”會導致測定偏差的急劇增大。
總體而言,從實驗結果看,采用單波長法進行監測是比較準確的,結果也是比較穩定的。但采用采用分光光度法的準確度不一定可以達到精度很高的要求。
3·結束語
印染行業由于所采用的設備和工藝是種類繁多,并且即使是同種設備,由于制造或者使用的差異,導致印染工序后的排污量和種類是不同的。因此,監測的及時性和準確性是兩大要求,同時也要兼顧經濟性的考慮和技術性達標。就本文針對的在線監測系統而言,視頻失真的改進是針對于印染廢水特點進行的,也取得了很好的效果;而單波長法的選擇,不僅操作很簡便,并且設備、運行的費用都非常低廉,同時也可以達到較好的效果。
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