基于三維熒光光譜的污水處理廠水質(zhì)快速分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市人口不斷膨脹，大量的城市生活污水直接進(jìn)入城市污水處理廠，污水處理達(dá)標(biāo)狀況直接受到水質(zhì)監(jiān)測水平的影響。傳統(tǒng)的污水廠進(jìn)出水水質(zhì)分析需要人工采樣在實(shí)驗(yàn)室中采用標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)方法完成，耗時(shí)、費(fèi)力、監(jiān)測頻率低。熒光法檢測法有選擇性好、靈敏度高、檢測速度快、無需化學(xué)試劑等優(yōu)點(diǎn)。開展水體污染熒光檢測技術(shù)的研究，可以為研發(fā)快速高靈敏的水體污染在線監(jiān)測設(shè)備奠定基礎(chǔ)。
　　 本文研究了城市生活污水處理廠進(jìn)出水的三維熒光特性，

2、以及不同的環(huán)境因子對三維熒光特征的影響，在這基礎(chǔ)上研究了熒光強(qiáng)度、光譜組分得分值與化學(xué)指標(biāo)之間的線性關(guān)系，為進(jìn)一步利用3DEEM技術(shù)在線監(jiān)測污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)城市生活污水三維熒光光譜主要有4個(gè)熒光區(qū)域，其中進(jìn)水的1區(qū)和2區(qū)熒光峰明顯而且強(qiáng)度顯著，但3區(qū)和4區(qū)不太明顯，熒光強(qiáng)度較弱，出水的4個(gè)熒光區(qū)都較明顯。4個(gè)熒光區(qū)域的熒光可以作為城市污水的熒光特征之一；進(jìn)水和出水中可溶性有機(jī)物中

3、都含有3個(gè)主要熒光成分，分別是類色氨酸、類酪氨酸和類腐殖質(zhì)。
　　 (2)溶液為酸性條件下，熒光峰的強(qiáng)度隨著pH值的增大而增大。隨著濃度的增加，類腐殖酸和類蛋白的熒光峰均發(fā)生紅移。進(jìn)水和出水中類蛋白質(zhì)的熒光強(qiáng)度隨著離子強(qiáng)度的強(qiáng)度的增強(qiáng)。隨著離子強(qiáng)度的增加，類腐殖酸熒光中心λex/λem出現(xiàn)一定程度的紅移。
　　 (3)與進(jìn)水的熒光強(qiáng)度有較好的線性關(guān)系的是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮，COD和BOD5，其中是顯著相關(guān)的有銨態(tài)氮與I

4、225/340、I230/430，r值分別為0.585、0.498；總氮與I225/340、I230/430的相關(guān)系數(shù)分別是0.533、0.770。分別對銨態(tài)氮與I225/340、I230/430，總氮與I225/340、I230/430進(jìn)行多重?cái)M合都得到顯著線性相關(guān)，線性系數(shù)R2分別為0.450、0.596。
　　 (4)和出水的熒光強(qiáng)度有良好的線性關(guān)系的是銨態(tài)氮、總氮、COD、硝態(tài)氮和TOC，其中具有顯性相關(guān)的有銨態(tài)氮與I2

5、25/340(r=0.771)，總氮與I230/430(r=503)，分別對銨態(tài)氮和總氮進(jìn)行多重?cái)M合，結(jié)果都為線性相關(guān)，R2分別為0.6、0.432。
　　 (5)進(jìn)出水的三維熒光中心強(qiáng)度I225/340和I230/430可以用來對城市生活污水銨態(tài)氮和總氮的在線分析和實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而達(dá)到快速監(jiān)測和省時(shí)省力的目的。
　　 (6)進(jìn)水的光譜組分得分值與進(jìn)水的總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的線性相關(guān)性較好，進(jìn)水總氮與進(jìn)水的類色氨酸和類腐殖