摘要:印染作为纺织制造业在加工过程中重要的环节,由于行业工艺特点会产生大量重污染型的废水,因此非常迫切需要开发整套的自动化处理和监测工艺。本文针对实际中运行的在线监测系统中存在的视频失真和监测准确度不高的两个问题,首次提出了综合的图像改善举措,有针对性对于印染废水的视频监控进行了分析;对于采用纳米颗粒态TiO2降解印染废水的运用中往往会形成TiO2悬浮颗粒和溶解态物质共存的混合液,从而导致监测困难的问题,首次系统考察了单波长、三波长两种分光光度法对于混合液中亚甲基蓝浓度的测定结果的相对误差。其中,提出导致吸光度产生急剧偏差的“综合效应”理论。结果表明,在兼顾技术性和经济性的原则基础上,两个问题的解决方案是有效的。
0·引言
印染是纺织制造业在加工过程的重要环节,同时也是行业加工、制造、工艺改进的重点支持方向之一。随着社会消费水平和消费量的不断增加,行业发展规模也是越趋扩大。总体而言,从全国范围内,规模宏大的印染印染行业的环保工作已经成为社会关注的焦点,而为了实现环保工艺的优质化和高效化,新的制造技术和自动化监控日趋成为必然的选择。对此,印染企业普遍加大了技术改造的力度,技术装备水平有了很大提高。目前,已经形成了纳米态TiO2的悬浮体系为光催化氧化剂,对于一些印染工艺环节的废水单独进行处理和在线监测的整套工艺和设备,并且结合视频技术,对于进水表观形态进行图像分析,同时也在一定程度上遏制了偷排漏排等违法现象。整个系统流程如图1所示。
其中,存在两方面的问题。一是由于处理设备和材料的特点,进入后处理环节前的混合液中的固液难以彻底分离,从而造成染料的检测困难,造成后处理环节处理条件确定的困难;二是由于视频成像过程中总会有失真存在,导致出水口水质的表观形态不能准确掌握。为达到自动在线监测的要求,迫切需要改进监测方法。
本文通过对于这两个突出问题的解析,力求为印染废水在线监测进行一些有益的启示。
1·图像信息的校正
图像失真原因包括有三维物体成像为二维图像[1]、图像噪声[2]等。鉴于实际印染工艺特点,需要进行综合的校正举措。
第一,鉴于印染出水口有时会出现一些具有特殊几何形状的物系(如纺织纤维、布屑、泡沫等),考虑到格栅的缝隙,需要对于物系的几何尺寸进行辨识。这就需要对于所采集的图像进行比例的标定,提高图像传输过程中的精确度。
第二,实际中由于输送设备和管道的原因,废水流动形态会产生细微变化,一般的图像采集设备会产生模糊现象。因此,采用高分辨率的传感器和内置低色散、高折射率的镜片,以获得色散度低的图像。
第三,由于印染废水的很重要、很直观的特征是其颜色,不同颜色决定了不同的水质,因此图像能否准确反映废水颜色是非常重要的。因此,采用光照补偿的方法,即提高参考色的RGB,调节其它像素,从而改善此状况。
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