[發明專利]一種基于重金屬指紋的工業污泥鑒定方法和系統

在審

• 申請號: 202011146039.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112461816A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張旭峰;孟祥周;靳立民;朱寧正;艾芳婷
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 林楊

1.一種工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述的工業污泥鑒定方法基于重金屬指紋，該方法包括以下步驟：

獲取待鑒定的工業污泥樣品；

樣品預處理，將凍干處理的工業污泥樣品研磨，使用30-100目的篩網過濾；

提取重金屬總量、重金屬形態和/或識別特征重金屬，所述的重金屬總量采用混酸消解法對工業污泥中的重金屬總量進行提取，所述的重金屬形態采用BCR連續提取法對工業污泥中的重金屬形態進行提取；

采用電感耦合等離子體發射光譜儀和電感耦合等離子體質譜儀對重金屬含量和重金屬形態進行分析，在獲取重金屬指紋信息的基礎上識別特征重金屬；

根據提取的物質構建相應的數據庫，并構建相應的鑒別模型，包括重金屬含量組成鑒別模型、重金屬形態組成鑒別模型和/或特征重金屬數值模型；

根據重金屬含量組成鑒別模型、重金屬形態組成鑒別模型和/或特征重金屬數值模型的鑒定結果，綜合判斷工業污泥的來源。

2.如權利要求1所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述的特征重金屬數值模型、重金屬含量組成鑒別模型、重金屬形態組成鑒別模型是3個獨立運行的模型。

3.如權利要求1所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述的工業污泥鑒定方法還包括質量控制的步驟；

所述的質量控制措施包括設置方法空白、過程空白和平行樣品。

4.如權利要求3所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述設置平行樣品的數量不低于樣品總數的10％；

所述的標準樣品的回收率控制在90％–110％之間；

所述的平行樣品的相對標準偏差控制在10％以內。

5.如權利要求1所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述的模型包括但不限于重金屬含量組成鑒別模型、重金屬形態組成鑒別模型和/或特征重金屬數值模型；

利用不同行業污泥的特征重金屬構建特征重金屬數值模型；

利用重金屬含量組成，結合統計學分析方法，構建重金屬含量組成鑒別模型；或者

利用重金屬形態組成，結合統計學分析方法，構建重金屬形態組成鑒別模型。

6.如權利要求5所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，利用判別分析方法對構建的模型的鑒定準確率進行測算，通過不斷完善基礎數據庫，提升模型的鑒定準確率，準確率達到90％以上視為具有鑒定有效性。

7.如權利要求1-6所述的工業污泥鑒定方法，其特征在于，所述的重金屬包括但不限于Cu、Mn、Ni、Zn、Ba、Cr、Co、Pb、Sb或者V元素。

8.一種工業污泥鑒定方法系統，其特征在于，所述的工業污泥鑒定方法系統包括工業污泥預處理裝置、重金屬檢測裝置、重金屬指紋鑒定綜合模塊；

所述的工業污泥預處理裝置包括冷凍和/或干燥模塊、消解管、定容元件、過濾裝置，所述的冷凍和/或干燥模塊與消解管連通；消解管、定容元件和過濾裝置依次連接，過濾元件與特征重金屬數值模塊、重金屬含量組成鑒別模塊和/或重金屬形態組成鑒別模塊分別連接；

所述的重金屬指紋鑒定綜合模塊包括特征重金屬數值單元、重金屬含量組成鑒別單元和/或重金屬形態組成鑒別單元，接收重金屬檢測裝置呈遞的重金屬檢測結果信息，傳遞至特征重金屬數值單元、重金屬含量組成鑒別單元和/或重金屬形態組成鑒別單元；

所述的重金屬含量組成鑒別單元和/或重金屬形態組成鑒別單元與電感耦合等離子體發射光譜儀和電感耦合等離子體質譜儀連通，接收電感耦合等離子體發射光譜儀和電感耦合等離子體質譜儀獲得的重金屬含量組成信息和/或重金屬形態組成信息；

所述的重金屬形態組成鑒別單元包括酸溶態單元、可還原態單元、可氧化態單元和殘渣態單元，所述的酸溶態單元、可還原態單元、可氧化態單元和殘渣態單元依次連接。