[發明專利]基于熒光光譜的含碳消毒副產物的測試方法

在審

• 申請號: 202110983147.7
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113834800A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 丁飛;孫茂東;王凱麗;張仁珍
• 申請（專利權）人: 昆山市污水處理有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 包加健

1.一種基于熒光光譜的含碳消毒副產物的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100：測定標準水樣中溶解性有機物的特征熒光強度值及含碳消毒副產物的濃度，以特征熒光強度值為自變量，以含碳消毒副產物的濃度為因變量，建立特征熒光強度與含碳消毒副產物濃度之間的線性回歸方程；

S200：測定實際水樣中各溶解性有機物組分及各溶解性有機物組分對應的特征熒光強度值，利用所述S100中建立的線性回歸方程，從而得出污水中含碳消毒副產物的含量。

2.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述S100及所述S200均包括以下步驟：

S10：采集水樣并進行預處理；

S20：對所述S10中處理后的水樣進行三維熒光光譜分析，獲取三維熒光光譜數據；

S30：對所述S20中獲取的三維熒光光譜數據進行校正；

S40：基于所述S30中校正后的三維熒光光譜數據，獲取水樣中各溶解性有機物組分對應的最大熒光強度值作為特征熒光強度值。

3.根據權利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述S100還包括以下步驟：

S21：對所述S10中處理后的水樣進行含碳消毒副產物的濃度分析，獲取含碳消毒副產物的濃度。

4.根據權利要求3所述的測試方法，其特征在于，所述S21中，采用氣相色譜儀進行含碳消毒副產物的濃度分析。

5.根據權利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述S10包括以下步驟：

S11：采用0.45μm的PVDF濾膜過濾水樣后進行稀釋，使得水樣中溶解性有機碳濃度小于5mg C/L以及254nm處的紫外吸光度小于0.03cm-1；

S12：利用0.1M HCl溶液和0.1MNaOH溶液，將所述S11中稀釋后的水樣的pH值調節至2±0.2。

6.根據權利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述S20中，在20±2℃的溫度條件下，使用熒光光譜儀進行三維熒光光譜分析。

7.根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于，所述S20中，熒光光譜儀的激發波長掃描范圍為240～450nm、步長為5nm；發射波長掃描范圍為220～550nm、步長為5nm。

8.根據權利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述S30包括以下步驟：

S31：將所述S20中獲取的三維熒光光譜數據，減去高純水的三維熒光光譜數據，獲得一次校正后的三維熒光光譜數據；

S32：采用Delaunay三角剖分插值算法，扣除所述S31中一次校正后的三維熒光光譜數據的一階瑞利散射效應和二階瑞利散射效應，獲得二次校正后的三維熒光光譜數據。

9.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述S200中，基于平行因子分析模型確定標準水樣中溶解性有機物組分。

10.根據權利要求9所述的測試方法，其特征在于，所述S200中，平行因子分析模型的表達式為：

式中，xijk為第i個樣品的位于發射波長j和激發波長k位置的熒光強度，xijk為立方陣X(I×J×K)的組成元素，ain代表大小為I×N的成分矩陣A的元素，bjn代表大小為J×N的成分矩陣B的元素，ckn代表大小為K×N的成分矩陣C的元素，ain在理想條件下代表潛在熒光基團的濃度，bjn在理想條件下代表潛在熒光基團的發射光譜，ckn在理想條件下代表潛在熒光基團的激發光譜；eijk為殘差立方陣E(I×J×K)的組成元素，包含噪聲變量；N為正確擬合所述平行因子分析模型所需要的組分數，其中，ain與第i個樣品的第n個分析成分的物質濃度成比例關系，bjn與第n個分析成分在發射波長j下的熒光量子產率成線性關系，ckn與第n個分析成分在激發波長k下的特殊吸收因子成比例關系。