專利名稱：多種水處理特性指示劑的同時監測的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于分析水質系統中一些特性指示劑的方法，尤其是一種用于直接地、連續地和同時地分析水質系統中多種特性指示劑的方法，該方法使得有可能對該系統中的產物有效成分進行最佳控制。
工業系統、市政系統或公用事業系統中的水處理化學過程的運行和控制一般需要監測物理的和化學的這樣兩種特性指示劑，這些指示劑對于保護處理系統是十分主要的。被監測的化學的和物理的特性指示劑一般包括PH、特殊的陽離子和陰離子、無機的和有機的鍋垢抑制劑、緩蝕劑、分散劑和合成聚合物等。成功地進行任何處理程序的關鍵在于經濟原因。在該系統中化學藥品的處理保持在最低水平，有時要保持在最高水平。
例如，冷卻水、鍋爐水和污水系統的控制分析一般仍然依靠手選取樣。這些樣品基本上是靠常規的人工技術進行分析，這些技術在時間上、經濟上和人為誤差可能性方面都帶有明顯的缺陷。事實上，對于大多數和工業水處理過程來說，分析就其性質而論反映的是過去的情況而不是動態的。
許多工業過程需要對工藝水系統進行不間斷的監視和特殊的控制。這需要具有連續人工控制調節功能的、快速的、反復的分析，在這些調節裝置中，傳感器直接耦合到可以監測化學物質進料泵的計算機控制器上。最新的技術涉及利用由測定系統需求量(水流)的微處理機驅動的監測裝置。另一種技術涉及測量加到該系統中的惰性成分(加入量與總物料量成正比)。上述兩種方法中的任一個都不能提供對有效處理成分的直接分析，并且這兩種方法都假定在該系統中有效處理成分的濃度是恒定比例，然而常常并不是這種情況。因此，這兩種方法需要另外對有效處理成分進行分析，以保證抑制劑等處于正確的水平。
近來，紫外光、可見光和近紅外光檢測器已經被用來對多組分系統中的重金屬污染物進行定量分析。利用紫外光、可見光、近紅外光的吸收或發射光譜等進行的化學物質分析依賴于在整個紫外光和可見光范圍內的許多特定波長上的相對吸收或發射特性。在光譜的紫外、可見和近紅外(UV-VIS-NIR)區域的吸收和發射是在受紫外-可見光源照射時，在原子的鍵結構和價電子中出現的能級水平變化的結果。
吸收或發射光譜的重要特征就是它們的位置和強度，它們提供了一種可用來確定定性和定量特性的參數。這些數據是在一個波長范圍內許多等距隔開的波長間隔所測的吸收或發射強度的函數。光吸收值由確定被溶液吸收的入射光和該溶液的摩爾濃度之間關系的比爾-朗伯定律來確定。按簡化形式，比爾-朗伯定律可作如下說明A＝abc其中A＝被吸收光的總量;
a＝確定該介質的吸收度的吸收系數;
b＝吸收光程的長度;
c＝該溶液的濃度。
吸收也可以借助于將通過一種吸收物質的透射光的密度與當光束中沒有吸收物質時的光密度加以比較來加以說明T＝(I/I0) 和A＝log(1/T)或A＝log(I0/I)＝abc其中T＝透射系數;
A＝吸收系數;
I＝透射光密度;
I0＝入射光密度。
根據對于溶液在這很寬的波長范圍內所觀察到的吸收或發射譜圖對這些溶液進行定性和定量分析是可能的。因為所觀測到的吸收或發射是溶液中所有的吸收或發射成分的函數。多組分系統或具有很高程度本底干擾的系統就使分析的問題大大地復雜化了。
最新的一些研究成果使得利用紫外-可見吸收或發射光譜學成為水處理領域中一種切實可行的技術。
光纖透鏡允許分析器與待分析物質之間有相當大的距離。遠距離分析器可以裝有一個光源、檢測器和電子部分。光纖透鏡光纜將光源光傳送到一個光導電極，在其中所述的光透過樣品，然后被采集并通過一配合光纜被送回到檢測器。光導電極可以插入一處理槽或流動液流中，而后在分析完成之后取下來，或為了連續地監測它們可以永久地安裝在同一點。這些是兩種類型的現場分析。此外，樣品管線可以連接到一個含有所述光導電極的流通池上，這是在線分析。
陣列檢測器允許按不連續的間隔同時檢測很寬的波長范圍。這就避免了需要靠在所述光源或在檢測之前改變波長來形成若干間隔。相反，可以使用廣譜光源，并可以充分加以檢測。可以根據會有對分析有價值的吸收或發射特性的波長進行評價。不含對分析有價值的信息的波長和范圍可以忽略不計，即使所述檢測將包括來自整個范圍的信息。
化學統計學可能是實現在線分析的技術中最有意義的進步。這一技術在D.Browm所著“化學統計學”[Anal.Chem.62，84R-101R(1990)]中作了很充分的說明，該文獻在此全文加以引用作參考。
化學統計學將統計技術和圖譜識別技術應用于化學分析。利用無反應劑紫外-可見-近紅外光譜法對化學物質的濃度進行定量評價是依據算法，亦即被稱為學習集合的校正順序中所測參數。學習集合中包括大量已知的用于測定算法參數的已知樣品。所需樣品的數量取決于母液的復雜性和所存在的光譜干擾數量。這還取決于用于該算法的變是的。作為一種經驗法則，樣品數量應該至少是所使用的獨立的變量的數量的10倍。在存在已知的和未知的干擾時，多樣品校正的目的在于最大限度地減少干擾的作用。學習集合溶液必須能代表在由分析器測量的在線溶液中將要涉及的干擾和它們的變化率。
檢測復雜化學物質母液中的多個成份的信息的傳感器必須依靠真正有效力的分析算法(化學統計學技術)，以便提取關于一個具體化學成分的信息。這些化學統計學技術將未知物與經過校正的標準和數據基線進行比較，以便完成先進的類型的聚點分析，并且從所用的未知物中提取其特性作為統計學的和數理的模型形式的信息。
最近，人們業已發現化學統計學技術對于分析水溶液介質(例如廢水或其中可含有不同的金屬以及其他化學成分的被污染的地下水)中的金屬是很有用的。以上所述所有這些化學成分的濃度都可以單獨地變化。一些獨立成分分組接近的光譜圖的搭接產生了一種溶液的光譜圖象，所述這種溶液是一些獨立成分的組合物。一種分析系統必須不僅能自動地檢測所感興趣的被分析物的某些明顯的鑒別特征，它還必須能迅速地分析這些特性，以得出對這些被分析物定性鑒定和對其濃度的定量測量。并且，對于在可變化的本底中可能含有許多可能的干擾物的化學母液來說必須這樣做。
Schlager等人的“利用光纖透鏡紫外吸收光譜對有毒金屬離子進行現場和在線的光譜監測”一文(1991)。公開了有關將化學統計學用于分析水中重金屬的情況。Schlager等人的“利用使用新一代新型分析器的化學統計學技術的環境監測”一文(1991)公開了有關將化學統計學應用于環境監測領域的情況。全文被引用的這些參考文獻并沒有公開同時分析水質系統中多種特性指示劑的內容。
本發明的一個目的是提供一種同時分析水質系統中的多種特性指示劑的方法。
本發明的另一個目的就是提供一種實時地同時分析水質系統中的多種特性指示劑的方法。
本發明還有一個目的是提供一種同時分析水質系統中的多種特性指示劑而不使用衍生試劑的方法。
本發明的特點在于可以在水質系統中同時分析多種特性指示劑而無需用色譜法將一些獨立的特性指示劑而無需用色譜法將一些獨立的特性指示劑分離或將本底干擾物分離出來。
本發明再一個目的就是提供一種保持一種有效的水處理程序的方法，在該程序中可以對多種特性指示劑進行直接的和連續的監測，以檢測其變化并提供控制輸入信號，保證水質系統中的某些或全部特性指示劑處于最佳的劑量水平。
根據本發明，業已提供了一種用于同時測量水質系統中多種特性指示劑的濃度的方法，該方法包括分析波長范圍在200對800nm的水質系統的紫外、可見和/或近紅外光譜以及將化學統計學算法應用于該光譜以便同時確定這些特性指示劑的濃度。
根據本發明，還提供了一種用于同時測量水質系統中的多種特性指示劑以及一種或多種惰性示蹤劑的方法，該方法包括分析波長范圍為200至800nm的該水質系統的紫外、可見和/或近紅外光譜以及將化學統計學算法應用于該光譜，以便同時確定這些特性指示劑和惰性示蹤劑的濃度。
本發明涉及一種用于在存在本底液干擾物的條件下同時分析水質系統中的若干特性指示劑而無需昂貴和費時的分離和衍生技術的方法。該方法提供了一些極好的保持上述物料平衡以及利用惰性示蹤物技術的極好的控制能力，而在此之前這是不可能的。正如這里所使用的那樣，“特性指示劑”這一術語指的是有效處理成分，例如名垢抑制劑、緩蝕劑、潤滑劑、金屬工作介質、PH調節劑、分散劑、消泡劑、螯合劑、生物殺傷劑、防粘劑、沉淀劑以及可利用紫外、可見和/或近紅外光譜測量吸收或發射特性的其它類似物質。這些東西一般是為了保護水質系統，減少維修費、提高效率和/或減少對環境的危害而加入到該系統中的處理劑化學物質。然而，根據本發明，對一些惰性示蹤物進行監測和定量是可能的。所述那些示蹤物是按與有效處理成分成比例的量加入水質系統的，它們與所述有效成分本身一樣容易監測或者更容易監測。此外，還可以根據本發明監測該水質系統中的其它成分，這些成分包括自然產生的本底干擾成分。例如溶解的金屬或其它污染物，也包括由于泄漏或工藝過程而帶來的污染物。所述特性指示劑在200至2500nm，更好是230至800nm、最好是在230至346nm的波長范圍內具有吸收或發射特性。
在這里使用的“水質系統”這一術語不僅指以水為主要成分的純的水質系統，而且還指含水量少于50%的系統，例如水色油或油色水乳化液。這些系統包括鉆孔液、潤滑液、防凍液以及其它液體。
因此，現在我們已經公開了可以直接地和連續地利用紫外-可見-近紅外光譜儀檢測水質系統中的多種特性指示劑和/或一種或多種惰性示蹤物的吸收或發射光譜技術。所述光譜儀可以監測離線樣品，或在一個優選的實施例中可以裝備一個現場或在線透鏡插頭。總的來說，本發明的方法涉及從一個水質系統中抽取樣品，并在200至800nm的波長范圍內分析該樣品光譜譜圖。該水質系統可以加以連續地監測，例如通過一個流通池，或可以采用一些個別的樣品，并采用各種流動注射技術進行檢測。
在一個優選的實施例中，檢測器是一個具有200至800nm波長范圍的在線UV-VIS-NIR二級管陣列光譜儀，還可以使用固定波長檢測器，在這種檢測器中一些獨立的元件被固定在指定波長位置上，這些波長一般對應于那種具體的特性指示劑的吸收或發射最大值包括，但不限于分子熒光，原子發射，等。在這里使用電荷耦合器(CCD)分析儀也最可取得。
較為可取的是該檢測器所具有的分辨率至少為10nm，更好為2nm，最好為1nm。對于在線光譜分析來說，介質流體需要通過光室(光導電極)。氙燈發出的光徑由石英光纖透鏡光纜穿過光導電極。所述光透過該溶液并且匯集入第二光纖透鏡光纜，由第二光纖透鏡光纜傳遞到光譜儀中。在該光譜儀中，所述光被轉換為一種模擬電壓，所述模擬電壓而后被一臺機內計算機讀出，在所述計算機中將予先存儲的去離子水掃描光譜從樣品光譜中扣除，得出“真實的”光譜。
而后，利用化學統計學算法來在整個吸收或發射光譜上提取和分析那些專門用于對那些特定的特性指示劑進行定性和定量鑒定的特征。分析和控制水質系統中的特性指示劑的過程包括四個步驟。
A.定量-特性指示劑的吸收或發射光譜的定量被用來研究學習集合。這一過程一般包括對代表受監測的水質系統的本底母液中的已知濃度的幾個特性指示劑樣品進行掃描，并且最好包括對取自受監測的系統的一些真實樣品進行掃描。把被檢測的光譜的信息標以數值，這些數值為所述光譜指定了所述特性指示劑的已知濃度。
B.處理-對原始數據的處理減少了噪聲并且為發揮化學統計學算法的作用選擇了最佳條件，以便將已知的光譜與未知的光譜進行比較并影響多組分溶液的光譜的具體的特征，以便能對一些單獨的特性指示劑進行分析。通常，完成對光譜的處理有助于分析多組分溶液或針對噪聲或飄移進行調整。典型的技術包括使用所述吸收或發射光譜的一級或二級導數以及使用富里葉或Walsh變換。如果有兩個原始光譜非常相似但不完全相同，檢查它們被變換光譜可能會揭示出它們的差別。相反，如果差別是由于存在噪聲或飄移而造成的，比較被變換光譜可以發現相似性在原始數據中并不明顯。
C.分析-分析吸收或發射數據鑒別出一些個別的特性指示劑并被用來計算在該水質溶液中它們的濃度的近似值。一旦為不同濃度水平的溶劑中的一特性指示劑的一些樣品建立起學習裝置，就可以利用化學統計學技術進行校正并完成對一個未知溶液的分析。可以使用的化學統計學技術1.主要成分分析是一種強有力的變換技術，這種技術將一組相關的變量轉化為被壓縮得較小的一組不相關的變量。
這種變換的目的在于按以下這樣一種方式變換座標系，這種方式就是使得將信息定在較原來的分布方式中更為少的數據上。這就使得通過將原來彼此高度相產的那些變量作為一個單個的整體加以處理而將該變量壓縮。在主要成分分析后，一較小組不相關的變量將代表存在于原來那組變量中的大多數信息，但在以下的分析模式中運用起來要容易得多。
通常，2至4個主要成分是引起變量在85%至98%之間變化的原因。與一些具體的特性指示劑相關的主要成分將成為用來精確地估計化學物質濃度的參數。
主要成分分析是較為可取的用于本發明的化學統計學算法。在本發明的一個最佳實施例中，使用的是被變換的主要成分分析。在某些例子中，被減少的那組不相關的變量與所感興趣的特性指示劑的相關性并不強。這可能是由于存在著其它被分析物或母液的效應。
2.回歸分析.通常是多元線性回歸，因為為了表征每一個特性指示劑使用了多個波長，并且因為通常監測的是多個特性指示劑。這種回歸根據特性指示劑的特征中的明顯的變量確定該特殊指示劑的已知濃度的值，然后利用這種信息來確定該信息的最佳配合平面，同時使用最小二乘方技術來確定該平面的每個界線。將未知變量的測量值與該平面配合以便識別該特性指示劑并給其未知的濃度以一個予先確定的值。這種技術一般限于相對來說“清楚”的系統，在該系統中沒有明顯數量的本底母液干擾。
3.判別或分析.在這種分析之中，在選自校正組的重要的波長處的吸收或發射變量用來使有關特性指示劑的已知濃度的信息組成為一些集合組，結果可以對線性制定界線加以限定以分離那些組。一種未知濃度的特性指示劑可以根據對一些重要的變量的檢測與最接近的組匹配。一般說來，該未知濃度的特性指示劑被賦予一個它與之匹配的組的表示特征的值或平均值。這是非常有用的質量篩選技術。在這種技術中，根據所測出的所述樣品與所述集合組的比較，該樣品被劃分為一些確定的種類。然而，為了得到在統計學上重要的結論，這種技術需要大量的基本數據。
D.比較.將由濃度測定而來的計算結果與予先設定的點加以比較就保證了在水質系統中所有的特性指示劑處于最佳劑量水平，而如果這些結果落在予先設定的點之外，則可以相應地對所述劑量加以修正。
在本發明的一個優選的實施例中，使用的是根據使用一級和二級導數任選項的主成分回歸逼近法的多樣品校正。主要成分的逐步回歸允許根據最高的測量系數(r2)值來對每一個特性指示劑選擇最精確的方法。
如果根據以上校正順序所述測定系數仍然低，可以進行進一步的校正步驟。這涉及被變換的主要成分的概念。這樣的變換考慮到將所有的有關一個具體的特性指示劑的全部相關信息都濃縮到一個單獨的被變換的主要成分中。我們已經發現，使用被變換的主要成分為本發明提供了一種測定微量的UV-VIS-NIR樣品的能力，這種樣品使用很常見的化學統計學技術是不能定量的。
同時測量多個特性指示劑對于保證向所述水質系統施加保護作用的正確水平是必須的。在許多情況下，一種化學處理成分的作用可以因另一種處理成分的存在或缺乏而受到影響。例如，在冷卻水中，流換緩蝕劑可以導致在該系統中腐蝕速率的增加。造成金屬離子由于腐蝕而釋放出來，可能對控制鍋垢的化學物質的效果有很大影響，并且實際上可能使它們從該系統中沉淀出來。于是，如果不及時加以調整的話，一種特性指示劑成分的損失會直接導致另一種特性指示劑的損失。此外，如果單獨進行鍋垢抑制的注入速度，以補償由于沉淀所造成的損失。如果沉淀繼續生成，這樣的一種舉動就成問題了。這將增加鍋垢的體積，而該系統就可能不能復原了。然而，如果能實現同時測量緩蝕劑和鍋垢抑制劑這兩種成分，那么就能將緩蝕劑的水平調加在到可接受的水平，然后再調整鍋垢抑制劑的濃度。僅僅借助于同時監測該系統中每一種特性指示劑的水平就能做到這一點，并可以采取恰當的辦法來解決這一問題。通過將本發明的這種監測裝置連接到一個邏輯控制進料系統上，不論在任何時刻，整個工藝都能自動地保持緩蝕劑和鍋垢抑制劑保持在最佳水平。
本發明的方法的另一個獨特的優點在于能測量處理劑保留或剩余處理劑。在處理過程中，大多數特性指示劑都消耗到一定程度。對一物料中的惰性示蹤物加有效成分的測量使得能夠連續地測量這種公認的處理劑參數。目前的連續工藝過程沒有一種能完成這種技術要求。例如，在這種系統中，將處理劑至少保持在最低水平是有利的。在一種磷酸鹽/聚合物程序中，在污水調節過程中聚合物可能被消耗。監測聚合物在供水硬度不正常的條件下只會顯示出需求量增加，這指示出缺乏化學藥品的投放。監測一種惰性示蹤物會顯示出正確的物料輸入水平。通過將兩種測量結合起來并充分同計算機控制邏輯相耦合，將測定出處理劑保留量或剩余的聚合物。此外，一種關鍵的工藝參數將加以識別，這就是這樣一種情況，即測定供水不正常的狀態，使得在軟化劑超過硬度的正常范圍時采取正確的措施。正確的措施就是使軟化劑再生。此外，有效成分的消耗也可以加以識別并加以定量，這是一個重要的控制概念。
本發明的方法同樣可以用于與其他標準的監測技術組合，以提供對水質系統中的處理程序的強化的綜合的控制。這些監測技術包括(但不限于)用于測量PH、電導率、氯氣、選擇性離子、沉淀物、總硬度的監測器或傳感器、比色法、結垢、氧化/還原探頭、濁度、折射率、質量平衡以及色譜技術，以及類似的技術和它們的組合。
無需進一步的改進，可以相信，本領域的一個熟練的技術人同利用前面的詳細說明就可以將本發明運用的十分完善。提供以下的例子是為了根據本發明的原理來說明本發明，但并不能將它們解釋為以任何形式(除所附權利要求書所指出的內容之外)來限制本發明。所有的組分和百分比除另外注明一律用重量表示。
實施例在所給出的所有這些例子中應用了如下操作參數、校正方法和化學技術。
操作參數在線分析儀波長200-800nm分辨率1-2nm內部操作溫度40℃溶液光程長0.8cm化學統計學技術學習集合規模(10-70)個樣品校正波長范圍(在230-346nm范圍內選30個波長位置根據主要成分的吸收值回歸(一級導數或二級導數)的校正。
根據在吸收光譜上的變換的主要成分(一級導數或二級導數)的校正。
化學鑒定技術所有的分析溶液都按體積標準制備。所采用的鑒定技術，包括離子色譜法(鉬酸鹽)和HPLC(甲苯基三唑)以及標準場試驗技術，在樣品中被稱為“真實”。
用樣品所代表的水表示水處理環境范圍(0-50ppm鈣硬度，鍋爐水和冷卻水)(50-1000ppm鈣硬度，冷卻水、工藝水、廢水)的水化學樣品。
表1給出在冷卻水系統中所使用的不同類型的特性指示劑。
表1 典型冷卻水特性指示劑
<p>表中簡寫詞含義<
>表2表示在工業冷卻水中同時測量三個特性指示劑。這三個指示劑分別代表一個中碳鋼緩蝕劑(鉬酸鹽)、一個銅緩蝕劑(甲苯基三唑)和一個有機生物殺傷劑(四氧-3，5-二甲基-2H-1，3，5-噻二嗪-2-硫酮)。為每一感興趣的被分析物選擇被變換的主要成分。所選送的水的硬度范圍為50-800ppm(以碳酸鈣計)。
表3說明同時測量水質母液中的兩種成分。利用本發明的方法同時測定鐵類金屬緩蝕劑(鉬酸鹽)和聚合物鍋垢抑制劑(SSS/MAA)聚合物。吸收率的經變換的主要成分選自20個樣品學習組合。水的鈣硬度為零。
表4給出了一個例子，說明對于弱的UV-VIS-NIR吸收劑(N，N-二(2-羥基-5-磺酸苯基)甘氨酸鋅)復合物采用經變換的主要成分比簡單的主要成分更有益。
表4對于冷卻水中一種弱的UV-VIS-NIR特性指示劑比較使用主要成分和經變換的主要成分N，N-二(2-羥基-5-磺酸苯基)甘氨酸鋅絡合物10個樣品學習組合AEP＝預測平均誤差(ppm)樣品號主成分經變換的主要成分AEPAEP12.210.07822.420.08632.620.22643.160.36652.290.04662.260.32272.300.66482.470.260表5說明在存在相當大量的強UV吸收劑硝酸根的情況下硝酸根的在線測量。這個例子顯示出同時測量亞硝酸鈉和總有亞硝酸根/硝酸根(以NaNO2計)。這些測量通過從總的亞硝酸根/硝酸根中減去亞硝酸根得出硝酸根的值。這種應用在預測亞硝酸根時有誤差，即使在水中含有高濃度硝酸根時也小于10%。
表6說明在存在各種水平的磷酸根(鍋爐水中常見的陰離子)的情況下測量鍋爐水垢控制特性指示劑。在測量前將樣品冷卻到室溫。對聚合物預測的誤差在分析檢驗方法的5%之內。
表6在PH值為11.0存在有磷酸根離子的，25℃的鍋爐水中的SSS/MA共聚物的檢測。
樣品號磷酸根SSS/MA(ppm)SSS/MA(ppm)(ppm)理論值測量值11832.031.42261211.83322524.74429.09.05504646.46582928.37641615.98724241.69842121.110923635.8
權利要求
1.一種用于同時測量水質系統中的多種特性指示劑的濃度的方法，包括在波長為200至2500nm的范圍內分析該水質系統的光譜，以及將化學統計學算法應用于光譜，以使同時測定若干種特性指示劑的濃度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于將化學統計學算法的結果與對于相應的特性指示劑所預先限定的范圍做比較，并且如果所述結果在預先限定的范圍之外，則改變落在這一范圍之外的那些特性指示劑的劑量。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述水質系統是一個冷卻水系統，一個鍋爐水系統，一個脫鹽單元，一個廢水處理裝置，或紙漿或紙處理設備。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于利用吸收值或發射值分析所述光譜。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述光譜是在200至2500nm的波長范圍內用UV-VIS-NIR二極管陣列分光光度計進行分析。
6.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述化學統計學算法是根據吸收或發射光譜的主成分為基礎而進行分析的。
7.根據權利要求6所述方法，其特征在于所述主成分分析是根據所述吸收或發射光譜的一級導數為基礎的。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述主成分分析是根據所述吸收或發射光譜的二級導數為基礎的。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述化學統計學算法是根據吸收或發射光譜經變換的主成分分析為基礎的。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的特性指示劑選自以下一組處理劑成分，這些處理劑成分包括鍋垢抑制劑、緩蝕劑、潤滑劑、金屬工作介質、PH調節劑、分散劑、消耗劑、螯合劑、生物殺傷劑、防粘劑、沉淀劑。
11.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述水質系統的光譜分析是根據一個離線樣品，一個現場樣品和一個在線樣品而進行的。
12.一種用于同時測量水質系統中的多種特性指示劑和一種或多種惰性示蹤物的濃度的方法，包括在波長范圍200至2500nm之內分析該水質系統的光譜，以及將所述化學統計學算法應用于所述光譜，以測定所述特性指示劑和所述惰性示蹤物的濃度。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于將化學統計學算法的結果與對相應的特性指示劑預先確定的范圍加以比較，如果所述結果落在所述的預定范圍之外，則應改變落在這一范圍之外的那些特性指示劑的劑量。
14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述水質系統是一個冷卻水系統，一個鍋爐水系統，一個脫鹽單元，一個廢水處理裝置，或紙漿或紙處理設備。
15.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述光譜是利用吸收值或發射值進行分析。
16.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述光譜是利用UV-ViS-NIR二級管陣列分光光度計在波長為200至800nm范圍內進行的。
17.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述統計學算法是根據吸收或發射光譜的主成分的基礎進行分析的。
18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于所述主成分分析是根據所述吸收或發射光譜的一級導數為基礎的。
19.根據權利要求17所述的方法，其特征在于所述主成分分析是根據所述吸收或發射光譜的二級導數的基礎的。
20.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述的化學統計學算法是根據吸收或發射光譜的經變換的主成分分析為基礎的。
21.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述的特性指示劑選自由以下處理劑成分組成的一組，這些處理劑成分包括鍋垢抑制劑、緩蝕劑、潤滑劑、金屬工作介質、PH調節劑、分散劑、消耗劑、螯合劑、生物殺傷劑、防粘劑、沉淀劑。
22.根據權利要求12所述的方法，其特征在于所述的水質系統的光譜是根據一個離線樣品、一個現場樣品和一個在線樣品進行分析的。
全文摘要
一種用于同時測定一種水質系統中的多種特性指示劑的濃度的方法，包括在波長范圍為200至800nm內分析所述水質系統的光譜，并將化學統計學算法應用于該光譜，以同時測定這些特性指示劑的濃度。
文檔編號G01N21/27GK1079301SQ9310367
公開日1993年12月8日 申請日期1993年3月4日 優先權日1992年3月4日
發明者J·理查森, G·G·恩斯特龍, J·A·凱利, L·M·凱, M·D·布力克豪斯, S·J·卡勒, K·J·施拉格 申請人:格雷斯公司, 生物環境調節技術有限公司