城市生活污水处理过程三维荧光光谱在线监测分析方法

杨金强， 赵南京， 殷高方， 俞志敏， 甘婷婷，王 翔， 陈 敏， 冯 春

1. 中国科学院环境光学与技术重点实验室， 中国科学院安徽光学精密机械研究所， 安徽 合肥 230031 2. 合肥学院生物与环境工程系， 安徽 合肥 230601 3. 中国科学技术大学， 安徽 合肥 230026 4. 安徽省环境光学监测技术重点实验室， 安徽 合肥 230031

引 言

城市生活污水在组分、 含量、 结构的多样性和复杂性， 致使污水处理系统具有时变性、 时滞性、 扰动性以及非线性等特征[1]。 污水处理过程水质的传统检测方法是基于水体COD、 TN等指标分析， 得到的数据往往不能真实反应污水中各污染物成分与含量， 难以实现实时监测， 还会产生二次污染， 导致无法及时准确地反馈各处理流程物料平衡和控制效果[2]。 实时有效地监测生活污水水质状况， 是控制污水处理过程物料投送和处理效果评价的重要依据。

相关研究表明[3], 三维荧光光谱可以很好应用于水体溶解性有机物(DOM)的检测和识别， 寻峰法是实现三维荧光光谱分析常用方法[4]， 其基于荧光基团特定的激发/发射波长的荧光峰， 通过获取特定位置荧光信息对水体荧光基团进行表征。 对于组成较为复杂水体， 不同物质成分信息常常存在着较高的相关性， 使得光谱信息存在一定程度重叠， 导致不同荧光峰识别不够准确， 仅能选取部分特定荧光峰用于分析， 还会造成大量光谱信息冗余。 针对此问题[5]， 论文研究采用三维荧光光谱结合主成分分析法对城市生活污水光谱特征……