[发明专利]基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法

说明书

本发明涉及环境监测技术领域，具体公开了一种基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法，包括以下步骤：S100：测定标准水样中溶解性有机物的特征荧光强度值及含碳消毒副产物的浓度，以特征荧光强度值为自变量，以含碳消毒副产物的浓度为因变量，建立特征荧光强度与含碳消毒副产物浓度之间的线性回归方程；S200：测定实际水样中各溶解性有机物组分及各溶解性有机物组分对应的特征荧光强度值，利用S100中建立的线性回归方程，从而得出污水中含碳消毒副产物的含量。该测试方法能够实现对污水中含碳消毒副产物进行快速定性定量分析。

技术领域

本公开涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法。

背景技术

当前，市政排水和污水处理设置中的消毒工作受到全国各地的高度重视，根据国家污水排放标准(GB 18918-2002)，污水处理厂通常进行检测分析的主要指标包括化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)和总有机碳(TOC)等等。其中，化学需氧量(COD)是指利用化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量，表达污水处理厂的水中能被强氧化剂氧化的物质的氧当量。生化需氧量(BOD5)是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量，也是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。总有机碳(TOC)以碳的含量表示水中有机物的总量，结果以碳的质量浓度表示。众所周知，碳是一切有机物的共同成分，是组成有机物的主要元素，水的TOC值越高，说明水中有机物含量越高，因此将总有机碳(TOC)作为评价水质有机污染的指标。目前大部分污水处理厂采用人工检测分析的方式，分析水中的BOD5、COD和TOC等表观指标，从宏观上来反映污水厂中有机污染物浓度的变化。

我国《室外排水设计规范》(GB50014-2006)提出“无试验资料时，二级处理出水有效氯投加量可采用6-15mg/L”。其中，污水消毒工艺受进水水质、水量、消毒前粪大肠菌群数、接触时间和水温等因素影响，在不同条件下所需消毒药剂投加量会有所差异。各地污水处理厂应定期检测粪大肠菌群数等指标，掌握粪大肠菌群数与药剂投加量、接触时间等因素之间的关系，根据本厂消毒单元进水水质、水量、水温、消毒药剂的实际有效氯含量以及接触时间等因素，合理确定投加量，在确保粪大肠菌群数达标的前提下，尽量降低出水余氯含量，在切实发挥城镇污水处理厂消毒工艺效能的同时，降低消毒副产物对环境的影响。因此急需一种快速监测污水中消毒副产物分析方法，对污水处理厂中消毒副产物的迁移转化进行实时监测。

含碳消毒副产物产生于氯消毒工艺，在保证杀灭水中细菌的前提下应尽量降低投氯量，消毒剂用量可根据实际水质情况的变化，进行计算和调整，投氯后需要充分快速混合，以提高氯的利用率，降低投氯量，缩短接触时间，从而减少氯与水体中有机物接触反应的几率。为了快速得到污水处理厂污水中消毒含碳副产物的量，需要快速测定水中有机污染含量，常规的COD，BOD5和TOC不能达到相关的要求。目前，污水中溶解性有机物(DOM)在特定波长的激发光照射下会发出特定波长的发射光，不同类型具有不同的位置，因此荧光光谱法可以用来表征水中DOM的组成，作为污水处理中污染物分析技术；另外，荧光光谱具有灵敏度高、不破坏样品结构等优点，如配有光纤探头的荧光光谱仪可实时在线获取荧光数据，适用于污水水处理工艺过程控制在线监测。

对水体的荧光水纹进行识别和判断时，通常使用“寻峰法”对荧光基团进行定性分析。但是单纯寻峰法无法对相互重叠的荧光峰进行解析，从而增大了荧光基团定性分析的难度。同时，三维荧光光谱数据属于海量高阶数据，如何从海量高阶数据中提取出有效的信息并进行水样水质评价，依旧是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法，能够实现对污水中含碳消毒副产物进行快速定性定量分析。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于荧光光谱的含碳消毒副产物的测试方法，包括以下步骤：