聚丙烯酰胺作为“百业助剂”在水处理、采油、造纸等诸多领域具有重要的应用背景。聚丙烯酰胺是一种白色粉末状物质,在水中溶胀形成粘稠质的半透明溶液,但难溶于苯、乙醚、酯类等有机溶剂,其水溶液浓度测量是进行现场应用的基本指标。采用光学手段测量聚丙烯酰胺溶液属于非接触、在线测量技术,应用前景明朗,其中含聚丙烯酰胺污水(简称含聚污水,下同)的光学特性是其化学组分分析和浓度光学检测的基础。因此,开展含聚污水光谱特征及其浓度光学测量研究对保障各工业领域污水检测和后期污水处理的顺利进行具有重要的应用价值和学术意义。本文探究了含聚污水浓度的光学检测方法,测量了不同浓度聚丙烯酰胺溶液的透射光谱,分析了其紫外可见波段和红外波段的光谱特征,通过发展光学常数理论反演新模型计算得到含聚污水的折射率与吸收指数,并对其浓度的光学测量进行了初步研究。具体的研究内容如下:1.基于双厚度反演模型构造双厚度优化理论反演模型,并通过光学测量方法测量了封装窗口-待测液-封装窗口的三层光学腔光谱透射特性,根据测量所得蒸馏水在2500~2750cm-1波段的透射光谱及其光学常数对新建模型进行了验证。2.采用光学测量方法测量了封装含聚污水三层光学腔的透射光谱,分析了其在紫外、可见和红外波段的光谱透射特性,计算得到其在200~220nm和2400~2800cm-1范围内的光学常数,并反演了200~220nm波段含聚污水的透射特性。3.考虑油田采出水矿化度的特点,采用光学测量方法分析了Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、CO32-和SO42-等离子对实验室级、工业级含聚污水光谱特性的影响规律。4.实验分析了190~900nm和400~4000cm-1范围内含聚污水光学腔的光谱透射特性,并通过线性、二次多项式和三次多项式等方法拟合了其与含聚污水的聚丙烯酰胺浓度之间的关系;基于含聚污水光学腔的光谱透射特性反演获取了含聚污水的透射特性,在220nm波长处对其与含聚污水的聚丙烯酰胺浓度进行线性拟合,并分析了其误差范围。通过研究,得到了含聚污水的光学特性,发展了基于光学方法测量含聚污水浓度技术,得到了矿化离子对含聚污水光学测量的影响规律,本文研究方法和成果可为发展光学方法在线检测含聚污水浓度提供一定的参考依据。