[发明专利]一种判断颗粒活性炭对有机污染组分吸附亲和性的方法

说明书

本发明公开了一种判断颗粒活性炭对有机污染组分吸附亲和性的方法，包括：颗粒活性炭用超纯水洗净并煮沸多次，烘干至恒重，再置于恒温振荡箱吸附水中有机污染物达到吸附平衡，测定吸附后有机污染物的三维荧光光谱；利用数据分析软件选择特定分析工具包对荧光光谱数据进行平行因子分析，确定有机污染物组分类型及荧光强度，并计算吸附前后有机物各组分之间的荧光强度比率；最后判断颗粒活性炭对有机污染物中不同组分吸附亲和性。本发明弥补了DOC和UV₂₅₄不能精确表征有机污染物的问题，通过荧光强度比率来判断颗粒活性炭对有机污染物不同组分吸附亲和性，针对原水水质条件，选择相匹配吸附特性的颗粒活性炭，达到快速高效利用活性炭吸附技术的目的。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，公开了一种判断颗粒活性炭对有机污染组分吸附亲和性的方法，尤其涉及一种饮用水深度处理中判断颗粒活性炭对有机污染物不同组分吸附亲和性的方法。

背景技术

颗粒活性炭(GAC)吸附技术可以有效吸附有机污染物，保证饮用水安全，在饮用水深度处理领域应用广泛。颗粒活性炭品种丰富，不同品种的活性炭具有不同的吸附特性，对污染物不同分子量区间的有机物吸附性能也不同，所以针对不同水质的原水选用何种炭是活性炭饮用水深度处理技术最为重要的问题。

用于生产饮用水的地表水中含有多种天然有机物(NOM)，NOM既包括腐殖质化合物(例如腐殖酸和富里酸)，也包括浮游植物产生的藻源有机物(AOM)。在GAC吸附有机污染物过程中，由于污染物性质差异大，传统的碘值、亚甲基蓝值、比表面积等参数难以作为评价GAC吸附有机物污染物性能的指标。除此之外，常用于表征有机污染物去除效果的溶解性有机碳(DOC)和254nm波长紫外光下的吸光度(UV₂₅₄)等指标也难以表征有机污染物各组分去除情况，也就无法根据原水所含污染物组分选择适合的活性炭种类。所以如何针对不同有机污染物组分选择具有相应吸附特性的GAC，是高效应用GAC吸附技术的关键。

荧光激发-发射矩阵结合平行因子分析作为一种基于荧光组分的灵敏、快速的有机物表征工具已被广泛应用。该方法可以有效的将有机污染物分离为独立的荧光组分，从而可以知道荧光组分的来源，并且荧光组分F_max之间的比率可以用于说明不同组分之间的定量和定性的差异。目前评价颗粒活性炭吸附性能中较少考虑活性炭对污染物的吸附亲和性，也未针对活性炭吸附亲和性建立相匹配的判断方法。

基于上述分析，本发明利用荧光强度比率来表征颗粒活性炭对有机污染物各组分的吸附亲和性，解决了DOC、UV₂₅₄等综合指标表征有机污染物不具代表性的问题，可根据不同品种颗粒活性炭对有机污染物不同组分的吸附亲和性，将其有针对性的应用于相应有机污染物的去除上。

发明内容

鉴于上述不足，本发明针对GAC吸附有机污染物表征指标不具代表性的问题，提出了一个用于判断颗粒活性炭对有机污染物不同组分吸附亲和性的方法，利用荧光强度比率可以更好的评价各品种颗粒活性炭对有机物污染物不同组分吸附亲和性。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种判断活性炭对有机污染组分吸附亲和性的方法，包括以下步骤:

(1)颗粒活性炭用超纯水洗净并煮沸多次，在105℃下烘干至恒重。将上述颗粒活性炭放置于恒温振荡箱(25±1℃)吸附有机污染物一定时间以确保达到吸附平衡，测定吸附后有机污染物的三维荧光光谱。

(2)利用数据分析软件选择特定分析工具包对荧光光谱数据进行平行因子分析，确定有机污染物组分数量及荧光强度，并计算吸附前后有机物各组分之间的荧光强度比率。

颗粒活性炭对有机污染物不同组分吸附亲和性判断：