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超声波助滤和清洗技术已广泛应用于水处理中,而超声空化不可避免地会对过滤膜造成损伤。如果不能快速准确地评判出膜损伤的程度,会使滤过产品质量下降,制约膜分离技术在水处理过程中的广泛应用。为此,研究一种能有效评判膜损伤程度的方法具有很好的理论意义和实用价值。 论文在分析国内外过滤膜损伤检测技术的基础上,提出基于细菌浓度检测的超声波助滤膜损伤评判方法,该方法具体实现过程是以细菌为媒介,通过滤液中细菌数量多少和细菌大小的检测,使用模糊综合评判方法实现超声波对滤膜的损伤评判。主要工作内容可归纳为以下几个方面:(1)为了研究膜分离过程中助滤超声波对膜的损伤,设计了超声波助滤实验装置并进行超声波膜损过滤实验。使用扫描电镜从微观角度观察膜的变化,研究不同超声功率和处理时间对平板膜结构的影响;(2)提出了基于显微图像处理的细菌浓度快速检测方法。首先对原始显微图像进行预处理及图像分割,进行目标物体特征参数提取。使用最小二乘支持向量机对特征参数训练,建立分类模型,完成待测目标图像中细菌的分类识别,最后在识别结果基础上完成细菌计数并计算出细菌浓度;(3)针对超声波处理对膜造成不同程度损伤问题,设计了一种基于细菌浓度检测的膜损程度评判方法。根据模糊综合评判的原理和步骤,将超声波对膜的损伤分为三个等级,通过滤液中细菌的多少和大小综合评判膜是完好、轻微破损还是严重破损。 在解决上述关键技术基础上,搭建相关实验平台,并进行具体实验和分析。研究结果表明:基于显微图像处理的细菌浓度检测方法能快速检测出液体中细菌浓度,检测成本低检测精度高;论文提出的膜损评判方法弥补了现有膜损评判方法的不足,评判结果直观可靠,能够有效评判滤膜的损伤程度。