以多點連續掃描吸收光譜量測水中SS濃度與沉降特性可行性研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：19

、訪客IP：3.17.173.208

姓名

許翔慧(HSIANG-HUI HSU) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所

論文名稱

以多點連續掃描吸收光譜量測水中SS濃度與沉降特性可行性研究
(Feasibility study on measure SS concentration and settlement characteristics in water by multi - point continuous scanning absorption spectrum)

相關論文

★ 彩色濾光片生產線清潔生產之改善研究	★ 以離子交換法處理半導體廠氫氧化四甲基銨廢液之研究
★ 建立量測水位、MLSS濃度與SS濃度及污泥沉澱速度光學量測裝置之研究	★ 奈米晶相Fe(OH)3催化臭氧反應程序處理油煙VOCs之發展
★ 無塵室揮發性有機污染物防制對策的探討	★ 應用數位影像技術於廢水真色色度監測之研究
★ 污水處理廠操作最佳化之研究	★ 河川流域水土資源承載力與永續力評量模式之發展
★ 單槽連續進流回分式活性污泥系統微生物菌相之研究	★ 單槽連續進流回分式活性污泥系統溶氧控制之研究
★ 工業區廢水管理資訊系統之發展與建立－以觀音工業區為例	★ 河川流域水管理系統動力學模式之發展與建立
★ 連續流回分式活性污泥系統好氧相曝氣控制策略之研究-線上即時量測溶氧轉換率與需氧量方法之建立	★ 智慧型環境詞彙庫之發展與建置
★ 環境法規資料庫之發展與建置	★ 連續流循序批分式活性污泥系統好氧相即時曝氣控制策略之發展 — 低溶氧生物脫氮除磷程序控制技術之研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

沉澱池主要根據懸浮固體的沉降特性來操控，但傳統的沉降試驗分析結果不具時效性，而改良後的攝影機影像分析法無法量測懸浮固體濃度只有200 mg/L左右的初沉池進流水，該方法只適用於量測懸浮固體濃度約5000 mg/L左右高濃度的二沉池，因此目前初沉池中並沒有操作控制的有效依據，所以本研究以發展一套量測初沉池懸浮固體濃度與沉降特性的方法為目的，使用多點連續掃描吸收光譜，利用吸收光譜資料搭配不同的迴歸方法建立懸浮固體濃度推估公式，再以多點連續掃描資料來獲得懸浮固體的沉降特性，實驗結果發現以波段660-679 nm與不同濃度進行迴歸所建立的懸浮固體濃度推估公式在高嶺土、皂土及蒙特土配製而成的人工水樣中都適合推估出懸浮固體濃度。再利用懸浮固體濃度推估公式代入前30分鐘的連續掃描吸收光譜資料，獲得水面下1公分與4公分位置懸浮固體濃度隨時間變化，計算出不同濃度比例的沉澱速度。依據沉澱速度成功推算出水面下10公分、50公分及70公分處濃度百分比隨時間的變化，並作圖畫出該位置的沉降特性曲線，即依據沉降特性曲線獲得水力停留時間來及時控制溢流率，作為沉澱池操作控制的依據。

摘要(英)

The sedimentation tank is mainly controlled according to the settlement characteristics of the suspended solids, but the traditional sedimentation test results are not timed. The modified camera image analysis method can not measure the suspended solids concentration of only about 200 mg / L or so, which is only applicable to the secondary sedimentation tank with a high concentration of about 5000 mg / L. Therefore, there is no effective basis for the operation control in the primary settling tank. Therefore, this study aims to develop a method for measuring the suspended solids concentration and sedimentation characteristics of the primary settling tank. Using the multi-point continuous scanning absorption spectrum, the absorption spectra were used to establish the formula of suspension solid concentration, and then the sedimentation characteristics of suspended solids were obtained by multiplying continuous scanning data. We found that the estimation formula for the concentration of suspended solids established by regression at band 660-679 nm with different concentrations is suitable for measuring the concentration of suspended solids in the Kaolin, Bentonite and Montmorillonite made of artificial water samples. Using the suspended solids concentration estimation formula substitution the first 30 minutes of continuous scanning absorption spectroscopy data. The concentration of suspended solids at 1 cm and 4 cm below the surface was changed with time to calculate the sedimentation rate at different concentration ratios. According to the settlement speed successfully calculated under the water 10 cm, 50 cm and 70 cm concentration percentage change with time. And draws the settlement characteristic curve of the position, that is, according to the settlement characteristic curve to obtain the hydraulic retention time to control the overflow rate, as the sedimentation tank operation control basis.

關鍵字(中)

★ 多點
★ 連續掃描吸收光譜
★ 懸浮固體濃度
★ 懸浮固體沉降特性

關鍵字(英)

論文目次

一、前言 1
1.1研究緣起 1
1.2研究目的 2
二、文獻回顧 3
2.1初沉池操作控制 3
2.1.1初沉池操作控制方法 3
2.1.2現有SS沉降特性量測方法 5
2.1.3初沉池即時操控重要性 5
2.2 懸浮固體沉降特性 6
2.2.1顆粒沉降特性 6
2.2.2沉降筒試驗 6
2.2.3分光光度計量測沉澱速度方法 7
2.2.4網路攝影機量測沉澱速度方法 8
2.3光學量測法 8
2.3.1現有量測SS濃度量測方法 8
2.3.2多點連續掃描快速獲得沉降特性方法 11
2.4光與顆粒作用機制 12
2.5分光光度計與光譜儀吸收光譜原理 17
2.6固體顆粒特性分析 21
三、研究方法 23
3.1研究內容與流程 23
3.2儀器設備設置 24
3.2.1光譜量測設備 24
3.3 懸浮固體濃度量測方法的發展 29
3.4懸浮固體沉降特性量測方法的發展 30
四、結果與討論 33
4.1 儀器設備設置結果 33
4.2 懸浮固體濃度量測方法的發展與驗證 34
4.2.1懸浮固體濃度量測方法的發展結果 34
4.2.2懸浮固體濃度量測方法發展結果的驗證方法 35
4.2.3懸浮固體濃度量測方法的驗證結果 39
4.2.4小結 55
4.3懸浮固體沉降特性量測方法的發展與驗證 56
4.3.1懸浮固體沉降特性量測方法發展結果 56
4.3.2懸浮固體沉降特性量測方法的驗證方法 57
4.3.3懸浮固體沉降特性分析的驗證結果 58
4.3.4小結 64
五、結論與建議 65
5.1結論 65
5.2建議 65
參考文獻 67

參考文獻

1.Allen T. et al,“Particle Size Measurement,”Vol.4 ,Chapman and hall，USA (1990).
2.Brindley George W.,“Structural mineralogy of clays,” Clays and Clay Minerals ,Vol. 1, pp. 33-43(1952).
3.Bohren Craig F. et al,“Absorption and Scattering of Light by Small Particles,”John Wiley＆Sons Inc, USA (1983).
4.Dearnaley M.P.,“Direct measurements of settling velocities in the owen tube： A comparison with gravimetric analysis,”Journal of Sea Research,Volume 36, pp.41-47 (1996)
5.Edwin T.E. ,“Surface Water Monitoring,” pp. 1-7(1985).
6.Hinrich L. Bohn et al. ,“Soil Chemistry,”John Wiley＆Sons Inc , USA , p. 136
(2001).
7.Handscomb C.S. et al.,“A new model for the drying of droplets containing suspended solids,”Chemical Engineering Science , Vol. 64,pp. 628-637(2009).
8.Hazzab et al.,“Measurement and modeling of the settling velocity of isometric
Particles,”Powder Technology ,Vol. 184, pp. 105-113,(2008).
9.Hassan Usman Jamo et al.,“Structural analysis and surface morphology of,” Science World Journal , Vol. 9, pp. 33-37 (2014).
10.Liliya Khatmullina et al.,“Settling velocity of microplastic particles of regular
shapes,”Marine Pollution Bulletin ,Vol. 114,pp. 871-880(2017).
11.Maurice Cary Powers,“A new roundness scale for sedimentary particles,”Journal of Sedimentary Research，Vol. 23, pp. 117-119(1953).
12.Miloslav Hartman et al.,“Free Settling of Nonspherical Particles,”Industrial &Engineering Chemistry Research ,Vol. 33,pp. 1979–1983(1994).
13.Miklas Scholz,“Primary Treatment,”Wetlands for Water Pollution Control (Second Edition), pp. 27–35(2015).
14.Pouet M.-F. et al,“Physical and aggregate properties,”Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry , Vol. 27, pp. 145–162 (2007).
15.Samuel W. Karickhoff et al. ,“Optical absorption spectra of clay minerals, ”,Clays and Clay Minerals ,Vol. 21，pp. 59-70(1973)
16.Swamee P.K., Ojha C.S.,“Drag coefficient and fall velocity of nonspherical Particles,”Hydraulic Engineering , Vol. 117, pp. 660–667(1991).
17.Sorensen C. M.,“Light Scattering by Fractal Aggregates：A Review,”Aerosol Science and Technology , Vol. 35,pp. 648–687 (2001).
18.Wickramasinghe NC ,“Light Scattering Functions for Small Particles with Applications in Astronomy,” John Wiley＆Sons Inc ,USA (1973).
19.Wu Jiunn-Lin et al.,“Hyperspectral Sensing for Turbid Water Quality Monitoring in Freshwater Rivers：Empirical Relationship between Reflectance and Turbidity and Total Solids,”Sensors (Basel),Vol.14,pp. 22670–22688 (2014).
20.呂金泉，“汙水處理廠規畫設計及操作維護技術手冊”，曉園出版社，臺北市(1992)。
21.胡念英，“污水處理廠沉澱池操控用SS沉澱特性自動量測裝置之發展與應用”，國立中央大學，碩士論文(2008)。
22.陳信豪，“應用廢水水質自動監測系統於污水處理廠操控之研究”，國立中央大學，碩士論文(2008)。
23.陳致維，“利用連續多次掃描程序建立以分光光度計量測 SS 濃度與水力停留時間方法之研究”，國立中央大學，碩士論文，(2012)。
24.張阜權、孫榮山及唐偉國，光學，新竹市：凡異出版社 (1998)。
25.富技環境工程有限公司能見度簡介。
取自http：//www.fk-st.com/nengjiandu1.html。
26.劉鴻慶，“懸浮顆粒沉澱特性量測技術與裝置之發展與建立”，國立中央大學，碩士論文(2009)。
27.羅文偉、李孫榮、張錦松、陳健民及曾如娟。環工單元操作。台北市：高立圖書有限公司(1998)。
28.羅家麒，“連續流循序批分式活性污泥系統自動控制策略發展與系統建立：好氧相線上即時監測系統攝氧率方法建立與溶氧控制之研究”，國立中央大學，碩士論文(2004)。
29.中華民國行政院環境保護署環境檢驗所檢測方法水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法－103～105 ℃乾燥，2013年1月15日，取自
https：//www.niea.gov.tw/niea/pdf/WATER/W21058A.pdf。

指導教授

廖述良

審核日期

2017-8-24

推文