[发明专利]一种快速表征污泥脱水性能的方法

摘要

本发明涉及一种快速表征污泥脱水性能的方法，先收集100ml原污泥或浓缩污泥，用0.45μm滤膜过滤得到10mL污泥上清液，测定上清液的可溶性有机碳(DOC)，再用蒸馏水稀释上清液到DOC＜10mg/L，采集稀释后的上清液的三维荧光光谱(EEM)谱图，采用Matlab 7.0数据处理软件的DOMFluor工具包对采集到的EEM谱图代入数据库进行平行因子(PARAFAC)分析，确定激发/发射波长为(220，280)/350nm组分的得分数，再将所得得分数乘以样品稀释倍数后代入污泥脱水性能判别关系式，即可表征污泥脱水性能。本发明可以快速地检测污泥脱水性能，检测时不需要化学试剂，仅需过滤、稀释处理和三维荧光光谱，可应用于生活污水处理厂、工业污水的生物处理厂等各种类型污泥的脱水性能监测。

主权项

一种快速表征污泥脱水性能的方法，其特征在于：A，样品采集，收集不同污水处理厂和相同污水处理厂不同时段的原污泥或浓缩污泥50个；B，污泥上清液样品的获得，每个样品用0.45μm滤膜过滤得到10ml污泥上清液，然后用总有机碳分析仪测定污泥上清液的可溶性有机碳含量，再根据含量加水稀释，使污泥上清液中可溶性有机碳浓度为3～10mg/L，得到污泥上清液样品共50个；C，三维荧光光谱谱图测定，先设定激发波长范围为200‑500nm，发射波长范围为250‑600nm，狭缝宽度为5nm，扫描速度为1200nm/min，运行模式为扫描模式，每隔2nm取一个点，每个样品扫描后获得三维荧光光谱图，以数据矩阵176行×31列记录，将所得三维荧光光谱图数据矩阵中激发波长200‑220nm的数据删去，以去除仪器噪音，删去数据后的位置在数据矩阵中表示为缺失值；以同样的设置，获得待测污泥样品与数据库污泥上清液样品的三维荧光光谱图及其对应的数据矩阵，所有样品的数据按表格形式排列，并在Excel表中存储为f1.csv形式排列；D，平行因子分析，采用Matlab 7.0软件的DOMFluor工具包对待测污泥样品与50个数据库污泥上清液样品的三维荧光光谱数据进行平行因子分析，具体分析步骤如下：首先，采用创建平行因子分析模块创建数据库；然后，利用切割模块去除数据库中所有三维荧光光谱数据中的瑞利散射和拉曼散射，并用去除离群样品模块去除数据库中离群样品，即与其它样品完全不同的样品；最后，利用负荷作图模块和半分裂法验证模块获得最佳组分数为6，并用输出结果模块输出最终结果，其输出结果为数据库中所有样品激发/发射波长为(220，280)/350，(250，340)/430，(240，300)/350，280/320，(230，280)/430和(250，360)/460nm的6个组分的得分数，取待测样品对应的激发/发射波长为(220，280)/350nm组分，即组分1的得分数；E，表征污泥脱水性能的指标的计算，将待测样品组分1的得分数乘以样品稀释倍数后，得到组分1的得分值，代入下列污泥脱水性能判别关系式：比阻(1013m/kg)＝9.35×Log(组分1的得分值)‑25.0即得到待测样品的污泥脱水性能判别指标值：比阻，从而判定污泥的脱水性能。