A-O-A-SBR處理生活污水中DOM熒光強(qiáng)度與COD濃度相關(guān)性分析.pdf

1、溶解性有機(jī)質(zhì)（ Dissolved Organic Matter，DOM）廣泛存在于各類自然水體中，其組成、結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且參與生態(tài)系統(tǒng)中的生物地球化學(xué)過程，極大影響水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，因而成為生物地球化學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。傳統(tǒng)水質(zhì)分析方法，耗時(shí)、耗材、易產(chǎn)生二次污染且只可檢測水質(zhì)綜合指標(biāo)。而三維熒光光譜可有效區(qū)分有機(jī)物的組成成分，且操作簡便、不對樣品造成二次污染，在水體有機(jī)污染指標(biāo)的研究中正被廣泛的應(yīng)用。三維熒光技術(shù)的

2、研究，對污水處理過程有機(jī)物的檢測具有重要意義。
　　該實(shí)驗(yàn)采用厭氧-好氧-缺氧序批式反應(yīng)器（A/O/A-SBR）處理生活污水并研究穩(wěn)定周期內(nèi)水樣的三維熒光特性及工藝運(yùn)行過程中DOM各組分的變化，并建立熒光強(qiáng)度與COD濃度之間的線性關(guān)系，在此基礎(chǔ)上研究了不同環(huán)境因子對三維熒光特征及其相關(guān)性的影響，為污水水質(zhì)的快速測定提供了理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，對水樣進(jìn)行掃描得到的三維熒光光譜圖上出現(xiàn)3個(gè)明顯的

3、熒光峰，分別為低激發(fā)波長色氨酸、高激發(fā)波長色氨酸和類腐殖酸。在厭氧及好氧階段，低激發(fā)波長色氨酸和高激發(fā)波長色氨酸熒光強(qiáng)度大幅度的下降，熒光強(qiáng)度分別由954.2、875.2降至279.5、276.4；而缺氧階段，色氨酸熒光強(qiáng)度有微弱上升趨勢，分別由279.5、276.4上升到295.2、289.3。整個(gè)周期內(nèi)，類腐殖酸的熒光強(qiáng)度變化幅度不大，變化范圍為609.2~561.6。最終出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB1891

4、8-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）整個(gè)工藝運(yùn)行中，COD濃度與低激發(fā)波長色氨酸、高激發(fā)波長色氨酸和色氨酸熒光強(qiáng)度總和具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9823、0.9774、0.9809，即可以通過三維熒光技術(shù)測定色氨酸熒光強(qiáng)度的變化來反映A/O/A-SBR工藝處理生活污水中COD濃度的變化，并實(shí)現(xiàn)COD快速無污染的測定。
　?。?）低激發(fā)波長色氨酸和高激發(fā)波長色氨酸熒光強(qiáng)度隨中，6≤pH≤8時(shí)，相對比較穩(wěn)定，p

5、H＞8時(shí)，熒光強(qiáng)度隨著pH的升高而減?。活惛乘釤晒鈴?qiáng)度在pH≤9時(shí)隨pH的升高而增大，當(dāng)pH達(dá)到9時(shí)，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值，pH>9時(shí)，熒光強(qiáng)度開始降低。K+、Mg2+對低激發(fā)波長色氨酸和高激發(fā)波長色氨酸及類腐殖酸的熒光強(qiáng)度基本沒有影響。Fe2+、Fe3+、Cr3+對低激發(fā)波長色氨酸和高激發(fā)波長色氨酸及類腐殖酸的熒光強(qiáng)度有非常明顯的淬滅作用，且對色氨酸的淬滅作用大于類腐殖酸。當(dāng)Fe2+濃度為400μmol/L時(shí)，低激發(fā)波長色氨酸、高激發(fā)

6、波長色氨酸、類腐殖酸熒光強(qiáng)度分別降低85.36％、89.93%、64.49%；當(dāng)Fe3+濃度為400μmol/L時(shí)，熒光強(qiáng)度分別降低82.60%、81.78%、49.83%；當(dāng)Cr3+濃度為400μmol/L時(shí)，熒光強(qiáng)度分別降低51.00%、48.77%、20.55%。Cr3+對熒光的淬滅作用相對Fe2+、Fe3+而言較弱。
　　（4）當(dāng)pH＜6時(shí)，隨著pH值增加COD濃度而減小，當(dāng)6≤pH≤8時(shí)，COD濃度變化不大，當(dāng)pH＞8時(shí)

7、，隨著pH值增加COD濃度而增大；K+、Mg2+、Fe3+、Cr3+存在時(shí)對COD測量值基本沒有影響；隨著Fe2+濃度的增加，COD濃度增量速率加快。
　?。?）在6≤pH≤8時(shí)，低激發(fā)波長色氨酸、高激發(fā)波長色氨酸及色氨酸熒光強(qiáng)度之和與 COD濃度相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù) R2分別在0.9262~0.9834、0.9693~0.9827、0.9521~0.9888范圍內(nèi)波動(dòng)；當(dāng)pH＜6時(shí)，相關(guān)性隨pH值增大呈明顯上升趨勢，相關(guān)系數(shù)R2

8、分別由0.8188上升到0.9236、0.8083上升到0.8813、0.8199上升到0.9272；當(dāng)pH＞8時(shí)，相關(guān)性隨pH值增大呈明顯下降趨勢，相關(guān)系數(shù)R2分別由0.8457下降到0.6433、0.9006下降到0.7755、0.8895下降到0.7490。K+、Mg2+對相關(guān)性基本無影響。當(dāng)K+濃度由25μmol/L上升到400μmol/L時(shí)，相關(guān)系數(shù)R2分別在0.9917~0.9713、0.9059~0.8935、0.9677

9、~0.9499范圍內(nèi)波動(dòng)；Mg2+濃度由25μmol/L上升到400μmol/L時(shí)， R2在0.9742~0.9740、0.9779~0.9663、0.9821~0.9739范圍內(nèi)波動(dòng)。隨著Fe2+、Fe3+濃度升高，相關(guān)性降低。當(dāng)Fe2+濃度由25μmol/L上升到400μmol/L時(shí)，相關(guān)系數(shù)R2分別由0.9715下降到0.8972、0.9459下降到0.8843、0.9953下降到0.9064；當(dāng)Fe3+濃度由25μmol/L上升