毕业论文提纲：UV254有机污染物分析仪研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：信息科学与工程　　　　　　　　　　　　　专业班级：电子信息工程B班

课题名称 UV254有机污染物分析仪研究

1、 本课题的的研究目的和意义：
水质监测是水资源管理和污染控制的主要手段之一，通过对企业工厂污水出口的污水进行监测，掌握水质的现状及其发展趋势，分析判断事故原因、危害，为采取对策略提供依据，监测的数据也可以供环保部门对企业进行监督管理。水质监测的核心内容是监测与分析评价水资源的质量状况及其变化规律，为
国家和各级政府开发利用、管理与保护水资源提供科学依据。随着经济社会的发展，城市规模的不断扩大，用水量的持续增大，排入江河湖库的废污水不断增加。水体的有机污染是水质污染的主要问题，随着工业的迅猛发展，有机化工产品日益增多，约有 50 多万种化学物质污染环境。因此，对重点工业污染源企业实施全天候污染源自动监测势在必行，只有对企业排污口水质进行持续全自动监测，将整个运行数据记录下来以便随时抽调，才能使监测数据具有客观性、科学性，为有效治理环境污染，为各级环保部门的监督管理和环境决策提供准确依据。


2、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：
国外的 UV 法 COD 检测仪起步较早，从二十世纪六十年代
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略867字，正式会员可完整阅读）……　
，很多研究学者针对不同工厂的污水进行过研究。研究显示各种有机物都有自己的吸收光谱，对每一波长的光的吸收度是不一样的，但是大部分的有机物在紫外光谱区有很强吸收[15]。王光辉等人在 222nm 处测量武钢焦化厂生化处理后的废水的 COD 与吸光度之间的关系，结果表明废水中 COD 值在 0mg/L~100mg/L 时的相对误差均<6.4%[15]。陈文春在220nm 处测量自来水经过反_处理后的接近纯水的 COD 值，结果表明对此种水样利用紫外分光光度法得出的 COD 值与吸光度的线性相关性很好，但是紫外法方法更简洁，快速，易操作[16]。有很多学者研究将紫外法用于测定某一种特定的物质，例如李进在 225nm 处测量水和废水中矿物油类的吸光度[17]。研究发现大部分的有机物在 254nm 处有很大的共同吸收[18]，闫百瑞也在 254nm 处对多家工厂的废水进行了研究，发现其 COD 值与紫外吸光度之间有很好的线性相关性[19]。UV254适用于成分比较单一的污水进行 COD 测定，组分比较复杂的污水，只要其相对成分比较稳定，也可用此法测定[13]。紫外法由于利用光束检测，因此测量速度非常快，可以实现实时监测，另外紫外法不需要对水样进行消解所以不需要化学试剂，避免了对环境造成二次污染。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
1、UV 法测量 COD 的方法。
2、分子对光的选择吸收原理
3、Lambert-Beer 定律是由 Lambert 和 Beer 提出来的，它是物质对光吸收的基本定律，指出了吸收光强与吸光物质的浓度和液层厚度的关系，是 UV 法测量 COD的理论基础。
4、有机物吸收特性
5、UV 法 COD 检测仪的光路系统、水路系统、PLC 控制系统的设计。
6、光路设计
7、COD 监测仪总体结构主要是由光路系统、水路系、控制系统、计算系统组成。光路系统由光源、滤光片、比色皿和光电传感器组成。
8、PLC的控制系统
9、模拟量输入信号的数值整定
10、COD 检测仪的软件测试



4、拟解决的关键问题：
传统的化学检测方法存在检测时间长、产生二次污染等问题，使得 COD 检测方法向速度快、无污染方向发展。紫外分光光度法就是发展的方向之一，它无需化学试剂、无污染、速度快。COD 监测仪的总体结构，硬件的设计，仪器的光路系统的光源、单色器、吸收池、光电传感器的选择，光电传感电路以及电路电源的的设计，COD 监测仪温度传感器和 PH 传感器的选择


5、研究思路、方法和步骤：
首先通过书本和文献资料学习UV法测量方法和研究现状，然后针对几片重要文献的内容进行细致研究和学习。分析了 UV 法 COD 测定技术的理论和技术方法，通过实验具体研究了 COD 与吸光度、浊度、PH 值、温度的关系，推导出 UV 法 COD 的数学模型。


6、本课题的进度安排：
第一周：了解UV测量方法及研究现状
第二周：分子对光的选择吸收原理,Lambert-Beer 定律, 偏离 Lambert-Beer 定律的因素
第三周：有机物吸收特性
第四周：UV法测量COD的方法介绍
第五周：UV法测量COD的硬件设计
第六周：去工厂采集样品
第七周：光路系统的设计
第八周：水路系统的设计
第九周：POC控制系统模拟量输入单元 CS1W-AD081-V1 配置，COD 检测仪软件设计及仿真
第十周：模拟量输入信号滤波及整定
第十一周：UV 法 COD 在线监测仪软件设计，建模与实验分析
第十二周：毕业论文撰写
第十三周：毕业论文修改。
第十四周：毕业论文修改及答辩。
7、参考文献：
[1] 曹维祯.水资源危机的现状及全面解决方案.环境，2006(S2)：186-187
[2] 水污染已成经济发展瓶颈.福建纸业信息，2006(15):2
[3] 王英健，杨永红.环境监测.北京：化学工业出版社，2004,108-116
[4] 国家环境保护总局.GB11914-1989.化学需氧量的测定重铬酸盐法.北京：中国标准出版社，1989-12-25
[5] 《水和废水监测分析方法》编委会，水和废水监测分析方法（第3版）北京：中国环境科学出版社，1989
[6] 吴秋波，李坚斌，刘慧霞，等.闭管回流消解-分光光度法测定COD的研究.甘蔗糖业，2004
[7] Shiyun Ai, Jiaqing Li, Ya Ya ……（未完，全文共4822字，当前仅显示2436字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文提纲：UV254有机污染物分析仪研究》）