[发明专利]便携式拉曼快速检测有机废水中有机溶剂含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，具体涉及有机废水中有机溶剂的快速检测。

背景技术

当前，水资源污染是世界各国普遍面临急需解决的问题之一。据联合国世界资源研究所研究报道，世界水资在质和量的方面都面临着比其它资源和比以往都更为严峻的局面。我国的水资源也面临严重的污染问题。有机废水主要来自制药、化工等行业的工业废水，普遍含有多种残留有机溶剂，其浓度的高低直接影响有机废水的化学需氧量，并且这些废水易在处理废水的微生物体内富集，难以代谢排出，对微生物产生抑制和毒性作用，使得生化处理难以进行。《化学合成类制药工业水污染物排放标准》于 2008 年 8 月 1 日开始实施，其中 COD 的排放标准由原来的 300 mg/L 降为120 mg/L，这使制药行业的废水处理面临极大的挑战。因此，对有机废水中的残留有机溶剂进行监测和控制，可以有效提高有机废水的处理效果，实现达标排放。目前，最常用来检测有机废水中有机溶剂的方法是气相色谱法，如在2010年的今日化学中，韩明活等人利用顶空气相色谱法来测定制药废水中残留的有机溶剂；在2012年的现代化工中，侯晓虹等人也是利用顶空气相色谱法测定有机废水中多种残留溶剂的含量。

拉曼光谱是一种散射光谱，它可以提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。自拉曼光谱发现以来，该技术已经成功地应用于化学、环境、生物、医药、材料等重要领域。目前还没有拉曼光谱来快速检测废水中有机溶剂含量的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式拉曼快速检测有机废水中有机溶剂含量的方法，以实现快速鉴别，具有无需前处理、快速、高效、无损、方便等优点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种便携式拉曼快速检测有机废水中有机溶剂含量的方法，包括以下步骤：

第1步，标准谱图库的建立

利用便携式拉曼光谱仪检测所有可能使用到的有机溶剂的纯溶剂，得到纯溶剂的标准拉曼峰，并录入到谱图库中，建立一个标准谱图库；

第2步，废水的检测

利用便携式拉曼光谱仪直接对废水样品进行检测，获得废水的拉曼峰；

第3步，数据的分析与处理

将第2步获得的废水的拉曼峰数据和第1步建立的标准谱图库进行比对，即获得废水中有机溶剂的种类和含量。

采用上述方案后，本发明不需对样品进行前处理，不需添加另外的内标物，通过废水的拉曼峰数据和标准谱图库进行比对，可以快速、高效、无损地实现对废水中的有机溶剂进行检测，从而有效地提高有机废水的处理效果，实现达标排放。

附图说明

图1是谱图库中部分纯溶剂的标准拉曼光谱图；

图2是废水的拉曼光谱图。

具体实施方式

本发明通过以下具体实施例作进一步描述，但不限制本发明。

实施例：

1．仪器、试剂及仪器工作条件

1）仪器

便携式拉曼光谱仪（SciAps Inspector 500 1030nm）

2）试剂

有机废水（某制药厂的废水取样），有机溶剂纯溶剂（建立谱图库）

3）拉曼光谱条件

便携式拉曼光谱仪的参数设置为：1030 nm光源；300mW；扫描范围150－2500 cm^-1。

2．废水样品

废水样品取自浙江绍兴某制药厂。

3．标准谱图库的建立

首先利用便携式拉曼光谱仪来建立一个标准谱图库，将所有可能使用到的有机溶剂的纯溶剂的标准拉曼峰都录入到该谱图库中。如图1为纯溶剂N,N’-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醇、甲苯的拉曼谱图。

4．样品测定

用便携式拉曼直接对废水样品进行检测。获得图2所示的的废水的拉曼峰。

5．数据处理与分析

将获得的拉曼数据和标准谱图库进行比对，获得废水中有机溶剂的种类和含量。经过比对后发现该废水中含有的溶剂是N,N’-二甲基甲酰胺，并且含量为5.02%。