[發明專利]超低量程熒光計校準

在審

• 申請號: 201980014594.2
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN111758020A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 雍順祜
• 申請（專利權）人: 埃科萊布美國股份有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/64;G01N33/18;G01N21/84
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

熒光計可用于測量超低濃度的發熒光物質，諸如穿過反滲透膜進入滲透物流的超低濃度的熒光示蹤劑。在一些實例中，可以通過基于熒光計測得的熒光反應，重置一些而非所有用于測定所述滲透物中的熒光示蹤劑的濃度的校準參數來重新校準所述熒光計。例如，可以為所述熒光計原位重置或重新校準校準曲線的截距，即使所述熒光計尚未進行完全重新校準，也可能提供顯著的精度提高。

相關事項

本申請要求于2018年3月2日提交的美國臨時專利申請號62/637,550的優先權，其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本公開涉及熒光計的校準，更具體地，涉及用于監測膜分離過程中的低熒光團濃度的熒光計的校準。

背景技術

膜分離是一種通過連續膜結構的分子排列中的孔隙和/或微小間隙選擇性分離材料的技術。膜分離可以按孔徑和分離驅動力來分類。示例性膜分離技術包括微濾(MF)、超濾(UF)、離子交換(IE)和反滲透(RO)。例如，反滲透廣泛用于水凈化過程中，以從水中去除離子、細菌和其他分子以及較大的顆粒。在反滲透過程中，施加的壓力用于克服跨膜滲透壓，從而使基本上純的溶劑(例如水)穿過膜，同時殘留的溶質保留在該膜的加壓側。

實際上，使用膜分離方法達到的凈化程度至少部分地由該方法中使用的膜的質量和完整性決定。如果膜結構發生化學和/或機械故障，則雜質可穿過膜裂縫并進入所產生的“凈化”產物流中。在水凈化的情況下，可在納米級范圍內的有害雜質和病原體(例如，水性腸病毒、隱孢子蟲(Cryptosporidium)、賈地鞭毛蟲(Giardia cysts)、納米顆粒、有機化合物等)可以穿過膜裂縫進入干凈的水流中，可能造成健康風險。

出于這些和其他原因，已經使用技術來監測膜分離過程的性能。作為一個實例，熒光監測方法可以用于通過將熒光示蹤劑引入進料流中，然后在分離膜下游的一種或多種流中檢測熒光示蹤劑來監測膜分離過程的性能。熒光示蹤劑穿過膜的程度可以提供膜完整性的指示。

當嘗試用熒光測定法監測膜分離過程的性能時，出現了實際挑戰。由于正常作用的膜可將大部分熒光示蹤劑與凈化的產物流(也稱為滲透物)分開，因此熒光計可能需要檢測極小濃度的示蹤劑。在這些極小濃度下，熒光計的校準或測量精度的細小變化可能會導致測得的示蹤劑濃度產生較大的誤差。而且，由于許多膜分離過程是連續操作的，例如滿足關鍵的水需求，因此可能很少或沒有機會重新校準熒光計。

發明內容

一般地，本公開涉及用于校準熒光計的系統和技術，包括用于監測和/或控制利用此類熒光計的膜分離過程的系統和技術。在一些實例中，所述技術包括基于對引入到正使用膜分離方法分離的進料流中的熒光示蹤劑的控制，對熒光計進行原位重新校準。在啟動膜分離過程之前或同時，用于監測所述過程的熒光計可進行完全的多點校準。完全的校準過程可涉及除了一種或多種具有已知濃度的熒光示蹤劑的其他參考溶液外，還對空白或零熒光溶液的參考溶液進行熒光分析。然后將熒光計測得的熒光反應與熒光示蹤劑濃度相關聯的具有斜率和截距的單階或高階校準曲線可以存儲在與熒光計關聯的計算機可讀存儲器中。

在隨后的操作中，可以在將膜用于膜分離過程中之前，將熒光示蹤劑引入進料流中。熒光計可以監測進料流和/或膜下游的一種或多種流，例如滲透物流。參考在完全校準期間生成的校準信息，可以用熒光計基于所述流的熒光反應來監測所監測流中的熒光示蹤劑的濃度。然而，隨著時間的推移，熒光計可能喪失校準。熒光計可能由于多種原因而喪失校準，諸如積垢、電路電阻變化、光源強度變化和/或其他因素。因此，熒光計所產生的測量精度可能隨時間推移而下降。