供水管道生物指标变化的光谱信号影响研究
发布时间：2021-07-02 07:11
随着人们对饮用水水质的要求不断提高,供水管道水质安全问题正在引发越来越多的人的关注。管道微生物广泛分布于供水管道管壁生物膜里,由于管网水力剪切、生物膜自身老化脱落等原因,水体二次污染现象频繁发生。目前,对供水管道的微生物形态和数量的监测,一直面临采集困难、培养周期长等问题。本论文将光电装置引入到城市供水管道生物膜在线监测应用中,结合供水管网实际设计搭建了高密度聚乙烯材质管道模拟实验装置,以生物膜及管网水中的大肠杆菌为细菌微生物代表,利用传统平板培养技术和现代分子生物学技术,定量研究了水体悬浮微生物和管壁附着微生物与光谱信号的数量关系,分析了生物膜管壁空间位置分布特点,研究得到以下主要结论:（1）在0.2m/s～0.8m/s流速区间内,高密度聚乙烯管道生物膜的生长速度与呈反比例关系,流速对微生物生长周期和稳定程度有明显影响,存在有利于生物膜快速生长的最佳流速为0.4m/s。（2）冲刷对生物膜脱落过程有直接影响,数次冲刷后生物膜的抵抗能力有所增强,各生长周期粘附微生物和悬浮微生物的动态数量比随着冲刷次数不断变化。管道内壁底面的生物膜微生物数量远高于其他空间部位,光电装置光谱信号的获取主要影...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１光学反射原理图??
?２基于光电原理在线监测装置设计??片嵌于柱末端凹槽内，采样片平面方向与水流方向平行，试验装皇示意图如图２．２??所示。??ｙ＼／．?７１１?Ａ?＿?环泵??Ｚ?Ｂ有机玻璃水箱??｜?Ｓ?Ｃ?Ｍｌ＇ＩＩ??Ｆ?｜?．?Ｄ?阀Ｉ．ＪＩＩ??（７）?Ａ?＇?Ｂ?Ｅ?ＰｆｆＧ?采样????ｊ－?〇??少?ｙｔ±——ｎ——＾?Ｆ压乃汁??Ｘ?：?／?Ｇ?－－■／＞?Ｇ?ｔ纤探头??＿＿￣￣?ｌ?ＡＸ?Ｈｉｉｔｒｎ??＂Ａ?ｒ？？………」??Ｉ?ｉ＿?＊?ｒ＊ｒ?１０００?＼?ＬＬ?ｎｗｔｌＲＴ＂??１?ｒ?：?ｎｓ??ｗｎ．?ｐｅ??图２．２试验装置示意图??（２）光谱仪与光纤探头??Ｏｃｅａｎ?Ｏｐｔｉｃｓ?ＵＳＢ?４０００光谱仪实现了?３６４８像元线性耦合器件（ＣＣＤ）阵列??探测器和高速电子扫描装置，可作为ＯＥＭ组件进行集成，通过ＳＭＡ９０５连接器??连通附件，实现光电信号的收集与转换。具体过程是：光信号由光纤传导，经过??标准ＳＭＡ９０５接口进入光谱仪内部，经球面镜准直和平面光栅分光，将入射光聚??焦到ＣＣＤ阵列探测器上进行检测。光纤探头采用的是光纤传导技术，使光纤光??谱仪的在线监测系统灵敏度大幅提高，光纤束由７根光纤组成，通过标准的??ＳＭＡ９０５接头，可把光源发现的光耦合进由６根光纤组成的光纤束中，传导到探??头末端，被测表面反射回来的光进入第７根光纤，把信号输入光谱仪内部。在图??２．２中
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【参考文献】：
期刊论文
[1]用线性梯度平板准确测定药物敏感性和分离抗药性菌株[J]. 刘玉庆,李靖冉,杜加法,胡明,白华,齐静,高超,魏甜甜,苏红,金健玲,高培基. 中国科学:生命科学. 2011(09)
[2]城市供水系统中的水质微生物安全与评价[J]. 张明德,蔡云龙,白晓慧. 给水排水. 2010(S1)
[3]应用原子特征发射谱线法测量煤粉火焰温度[J]. 程智海,蔡小舒. 动力工程. 2007(06)
[4]CCD光纤光谱仪结构研究[J]. 蔡红星,肖亚飞,邵桢,赵猛,陈新邑. 电子测试. 2007(08)
[5]微生物生长曲线方程讨论[J]. 孙斌. 辽阳石油化工高等专科学校学报. 2002(03)
[6]微型光谱仪的发展现状[J]. 鞠挥,吴一辉. 光学精密工程. 2001(04)
[7]某市饮用水水质生物稳定性研究[J]. 刘文君,吴红伟,张淑琪,王占生,樊康平,张弥. 环境科学. 1999(02)
[8]输配水管道附生生物膜的研究进展[J]. 罗岳平,邱振华,李宁. 给水排水. 1997(08)
[9]从生活饮用水中检出铜绿假单胞菌[J]. 董玉梅. 铁道劳动安全卫生与环保. 1995(02)
硕士论文
[1]供水管道铁释放现象影响因素研究[D]. 高玖藜.浙江大学 2013
[2]给水管网水质及管壁生物膜细菌学研究[D]. 林涛.天津大学 2008
本文编号：3260006
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１光学反射原理图??
?２基于光电原理在线监测装置设计??片嵌于柱末端凹槽内，采样片平面方向与水流方向平行，试验装皇示意图如图２．２??所示。??ｙ＼／．?７１１?Ａ?＿?环泵??Ｚ?Ｂ有机玻璃水箱??｜?Ｓ?Ｃ?Ｍｌ＇ＩＩ??Ｆ?｜?．?Ｄ?阀Ｉ．ＪＩＩ??（７）?Ａ?＇?Ｂ?Ｅ?ＰｆｆＧ?采样????ｊ－?〇??少?ｙｔ±——ｎ——＾?Ｆ压乃汁??Ｘ?：?／?Ｇ?－－■／＞?Ｇ?ｔ纤探头??＿＿￣￣?ｌ?ＡＸ?Ｈｉｉｔｒｎ??＂Ａ?ｒ？？………」??Ｉ?ｉ＿?＊?ｒ＊ｒ?１０００?＼?ＬＬ?ｎｗｔｌＲＴ＂??１?ｒ?：?ｎｓ??ｗｎ．?ｐｅ??图２．２试验装置示意图??（２）光谱仪与光纤探头??Ｏｃｅａｎ?Ｏｐｔｉｃｓ?ＵＳＢ?４０００光谱仪实现了?３６４８像元线性耦合器件（ＣＣＤ）阵列??探测器和高速电子扫描装置，可作为ＯＥＭ组件进行集成，通过ＳＭＡ９０５连接器??连通附件，实现光电信号的收集与转换。具体过程是：光信号由光纤传导，经过??标准ＳＭＡ９０５接口进入光谱仪内部，经球面镜准直和平面光栅分光，将入射光聚??焦到ＣＣＤ阵列探测器上进行检测。光纤探头采用的是光纤传导技术，使光纤光??谱仪的在线监测系统灵敏度大幅提高，光纤束由７根光纤组成，通过标准的??ＳＭＡ９０５接头，可把光源发现的光耦合进由６根光纤组成的光纤束中，传导到探??头末端，被测表面反射回来的光进入第７根光纤，把信号输入光谱仪内部。在图??２．２中
?２基于光电原理在线监测装置设计??片嵌于柱末端凹槽内，采样片平面方向与水流方向平行，试验装皇示意图如图２．２??所示。??ｙ＼／．?７１１?Ａ?＿?环泵??Ｚ?Ｂ有机玻璃水箱??｜?Ｓ?Ｃ?Ｍｌ＇ＩＩ??Ｆ?｜?．?Ｄ?阀Ｉ．ＪＩＩ??（７）?Ａ?＇?Ｂ?Ｅ?ＰｆｆＧ?采样????ｊ－?〇??少?ｙｔ±——ｎ——＾?Ｆ压乃汁??Ｘ?：?／?Ｇ?－－■／＞?Ｇ?ｔ纤探头??＿＿￣￣?ｌ?ＡＸ?Ｈｉｉｔｒｎ??＂Ａ?ｒ？？………」??Ｉ?ｉ＿?＊?ｒ＊ｒ?１０００?＼?ＬＬ?ｎｗｔｌＲＴ＂??１?ｒ?：?ｎｓ??ｗｎ．?ｐｅ??图２．２试验装置示意图??（２）光谱仪与光纤探头??Ｏｃｅａｎ?Ｏｐｔｉｃｓ?ＵＳＢ?４０００光谱仪实现了?３６４８像元线性耦合器件（ＣＣＤ）阵列??探测器和高速电子扫描装置，可作为ＯＥＭ组件进行集成，通过ＳＭＡ９０５连接器??连通附件，实现光电信号的收集与转换。具体过程是：光信号由光纤传导，经过??标准ＳＭＡ９０５接口进入光谱仪内部，经球面镜准直和平面光栅分光，将入射光聚??焦到ＣＣＤ阵列探测器上进行检测。光纤探头采用的是光纤传导技术，使光纤光??谱仪的在线监测系统灵敏度大幅提高，光纤束由７根光纤组成，通过标准的??ＳＭＡ９０５接头，可把光源发现的光耦合进由６根光纤组成的光纤束中，传导到探??头末端，被测表面反射回来的光进入第７根光纤，把信号输入光谱仪内部。在图??２．２中
【参考文献】：
期刊论文
[1]用线性梯度平板准确测定药物敏感性和分离抗药性菌株[J]. 刘玉庆,李靖冉,杜加法,胡明,白华,齐静,高超,魏甜甜,苏红,金健玲,高培基. 中国科学:生命科学. 2011(09)
[2]城市供水系统中的水质微生物安全与评价[J]. 张明德,蔡云龙,白晓慧. 给水排水. 2010(S1)
[3]应用原子特征发射谱线法测量煤粉火焰温度[J]. 程智海,蔡小舒. 动力工程. 2007(06)
[4]CCD光纤光谱仪结构研究[J]. 蔡红星,肖亚飞,邵桢,赵猛,陈新邑. 电子测试. 2007(08)
[5]微生物生长曲线方程讨论[J]. 孙斌. 辽阳石油化工高等专科学校学报. 2002(03)
[6]微型光谱仪的发展现状[J]. 鞠挥,吴一辉. 光学精密工程. 2001(04)
[7]某市饮用水水质生物稳定性研究[J]. 刘文君,吴红伟,张淑琪,王占生,樊康平,张弥. 环境科学. 1999(02)
[8]输配水管道附生生物膜的研究进展[J]. 罗岳平,邱振华,李宁. 给水排水. 1997(08)
[9]从生活饮用水中检出铜绿假单胞菌[J]. 董玉梅. 铁道劳动安全卫生与环保. 1995(02)
硕士论文
[1]供水管道铁释放现象影响因素研究[D]. 高玖藜.浙江大学 2013
[2]给水管网水质及管壁生物膜细菌学研究[D]. 林涛.天津大学 2008
本文编号：3260006
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