制浆造纸废水Zeta电位的实时检测

发布时间：2024-02-04 06:56

　　废水的污染对人类的健康构成了严重的威胁,而制浆造纸废水对整个水体和生态环境的污染尤为严重,因此当下需要采取有效且经济的措施来处理制浆造纸废水。目前制浆造纸中段水的处理中絮凝剂加药量的调节还停留于依靠人工经验,通过对废水絮凝本质及其zeta电位变化进行的研究,本文提出检测废水的zeta电位来调节控制其絮凝剂投放量,即首先需要实现zeta电位的实时检测。 首先本文根据造纸中段处理中废水的实验数据,利用神经网络建模拟合出了絮凝剂投放量与zeta电位的关系。泛化结果表明,神经网络预测模型有较好的实时性和良好的泛化能力,且确定出絮凝效果最好时的zeta电位值,为实现下一步通过检测废水的zeta电位来优化控制絮凝剂的投放做好铺垫。 其次本文致力于研究一种能实现zeta电位在线测量的装置。目前大部分zeta电位仪测量废水zeta电位时均采用离线方式,不利于实现全自动化。该研究在实验室条件允许下自主研发了一种zeta电位在线检测装置,其采用流动电位法来测量zeta电位,然后将测出的废水的zeta电位与Nano-ZS90型仪器所测的结果进行对比,自主研发装置虽有一定的误差,但其整体zeta电位的变化趋势...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题研究的目的及意义
    1.3 zeta电位测量的国内外现状
        1.3.1 电泳法
        1.3.2 流动电流法
        1.3.3 流动电位法
    1.4 研究内容
第二章 制浆造纸废水的处理和zeta电位
    2.1 制浆造纸废水的来源与污染特性
    2.2 制造纸废水的处理
        2.2.1 化学法蒸煮废液的处理
        2.2.2 中段废水的处理
        2.2.3 造纸白水的处理
    2.3 zeta电位
        2.3.1 zeta电位的定义
        2.3.2 胶体脱稳与zeta电位
    2.4 本章小结
第三章 基于神经网络造纸废水的zeta电位建模
    3.1 神经网络理论
        3.1.1 人工神经网络的概念及发展
        3.1.2 神经网络的特点
        3.1.3 神经网络的应用
    3.2 神经网络模型
        3.2.1 BP网络
        3.2.2 Elman网络
        3.2.3 RBF网络
    3.3 基于神经网络的zeta电位建模的实现
        3.3.1 数据来源与处理
        3.3.2 建模仿真结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 在线zeta电位装置的研发
    4.1 zeta电位测量原理
    4.2 流动电位法zeta电位测定仪的设计
        4.2.1 流动电位法zeta电位测定仪的构造
        4.2.2 流动电位法zeta电位测定仪的计算
    4.3 流动电位法zeta电位测定仪的测量结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 基于PLC和WINCC在线zeta电位监测系统的设计
    5.1 在线zeta电位监测系统的总体设计
    5.2 在线zeta电位检测系统下位机PLC的设计
        5.2.1 西门子PLC概述
        5.2.2 S7系列PLC的选择及其硬件实现
        5.2.3 S7-300系列PLC的软件实现
        5.2.4 S7-300系列PLC的数据采集的结果
    5.3 在线zeta电位检测系统上位机WinCC的设计
        5.3.1 WinCC组态软件的介绍
        5.3.2 WinCC项目的创建
        5.3.3 WinCC组态软件与S7-300系列PLC的通信
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
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本文编号：3895404