三维荧光结合荧光区域积分法评估净水厂有机物去除效果

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1、三维荧光结合荧光区域积分法评估净水厂有机物去除效果高连敬杜尔登崔旭峰。奚军。(1同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092；2同济大学环境科学与工程学院，上海200092；3上海浦东新区自来水有限公司，上海201200)摘要三维荧光光谱技术具有高度的灵敏性，可对水体中的有机物进行有效识别和解析。以三维荧光光谱技术为手段，结合荧光区域积分(FRI)方法，考察长江下游地区某典型净水厂水处理过程中有机物的去除状况。研究结果表明，由于饮用水水源受到轻微污染，原水中有机物构成以芳香性蛋白类、溶解性微生物代谢产物为主，富里酸类有机物的含量比较低。常规水

2、处理工艺对原水中有机物的去除效果有限，而臭氧一生物活性炭深度处理工艺对原水中有机物的去除起主要作用，对芳香性蛋白类I、芳香性蛋白类Ⅱ、富里酸类、溶解性微生物代谢产物、腐殖酸类物质的荧光区域标准体积的去除率分别为71．5、73．8、63．3、73．7、58．7。三维荧光光谱结合荧光区域积分方法，能够有效监测和分析水体中低浓度有机物的去除情况，可以作为一种有效的技术手段，用于净水厂的日常运行和水质监测。关键词三维荧光光谱荧光区域积分(FRI)净水工艺有机物去除0前言等常用水质指标无法对水处理过程中有机物的去除当前许多环境水体，尤其是水源地原水受到轻微情况进行

3、充分的评估。近年来在水处理行业中逐步污染，因此往往在常规水处理工艺后增加深度处理工开始采用总有机碳(TOC)作为有机物去除的指标，艺以强化对水体中有机污染物的去除效率。在净水但T0C只能衡量水体中总有机碳的去除情况，对过程中，有机污染物浓度比较低，耗氧量、浊度、U于水体中有机物的构成和分类去除状况则无法有效表达。国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07421一o02}。三维激发一发射荧光光谱(ThreeDimensionFlu-干扰物，通过绿化或浇洒道路等方式散发到空气中，用深入民心。对行人健康会造成影响。因此，公共场所利用再生水参考文献应该

4、制定严格的水质标准和监测机制，尤其是对水中微量污染物的研究、控制与监测。目前，北京市即将1北京市城市规划设计研究院．北京城市总体规划(2004年一2O2O年)，2004出台严格的再生水水质标准，但仍缺少相应的监察或2北京市城市规划设计研究院．北京市中心城城市污水处理厂污水监督机制。再生利用总体规划研究，2006(3)充分宣传和规范再生水利用。水是不可替3王强．关于北京市中心城污水再生利用的若干思考．中国建设信息代的自然资源，它可以通过自然循环再生，也可以用(水工业市场)，2010，(8)：21~23外力促其净化再生，因此，再生水与自然水一样都是宝贵的水资

5、源。在北方缺水城市，污水资源化再生利&通讯处：100045北京市西城区南礼士路6O号1405室用，可以有效缓解城市水资源供需矛盾，大大减轻水电话：(O1O)88O73695体环境污染，同时减少地下水资源开采，保证水的可E-mail：wq2018@163．com持续性利用，造福子孙后代。要充分加强宣传教育和收稿日期：2011—12—3O法规建设，增强全民节水意识，使污水资源化再生利修回日期：2o12—05—07给水排水Voi．38N10201251orescenceExcitation-EmissionMatrix，3DEEMs)技术工艺基础上又增加了臭氧

6、一生物活性炭(BAC)深度可对多组分体系中荧光光谱的重叠对象进行光谱识处理工艺，工艺流程见图1。别和表征，荧光光谱灵敏度是常规UV—vis光谱的1O～1000倍，可对水体中痕量有机物进行充分的识别和解析[卜引。三维荧光光谱是一定范围内激发、图1净水厂工艺流程发射波长条件下荧光强度的集合，含有丰富的有机水样采集时间为2011年4月，从每个水处理单污染物荧光信息。寻峰法(peak-pickingtechnique)元采集出水，由于折板絮凝池和平流沉淀池合建，折是较为普遍的光谱分析方法，它是将具有特定激发、板絮凝不计人采样范围。将水样采集后放入干净的发射波长范

7、围的荧光基团进行分类，通常认为不同聚四氟乙烯塑料瓶内，迅速带回实验室，经0．45m类型的有机物具有其特定的荧光基团，比如水体中滤膜过滤后置于干净玻璃瓶中，在4℃冰箱中保存溶解性有机物(DOM)各组分根据荧光峰的位置可待用，所有水样分析在4d内完成。分为：腐殖酸类(可见、紫外)、色氨酸类、络氨酸1．2三维荧光光谱测量和数据预处理类等引。使用荧光分光光度计(CaryEclipse，美国安捷大量研究表明，三维荧光光谱技术可以成功地伦)测量水样的三维荧光光谱。激发光源为氘灯，波应用于环境水体中溶解性有机物(DOM)的识别和长范围：激发波长220~400nm，步长

8、5nm；发射波解析，已较为广泛地用于河流[“引、湖泊_6]、地下长280~500