活性污泥法是广泛应用的污水处理主要方法,活性污泥工艺的在线监测是保证其高效稳定运行的关键。活性污泥工艺的在线监测技术已较为成熟,但关于活性污泥生物量及生物活性的在线监测方法仍有待开发。活性污泥生物量与生物活性是生物代谢系统的关键参数,因而关于该指标快速、灵敏的原位表征在线监测方法的构建是污水处理工艺发展进步的迫切需要。活性污泥的生化性能直接影响着出水水质。目前,传统的活性污泥生化性能检测方法时间长、成本高、消耗药剂并会产生二次污染等,对工艺参数的调整产生影响,因此,实现活性污泥的在线快速检测是污水处理检测的主要研究方向。课题研究以荧光光谱技术为核心,开展前表面荧光法表征悬浊态的活性污泥方法构建研究,建立光纤探头耦合前表面荧光法在线表征活性污泥方法,分析前表面荧光法与光纤耦合前表面荧光法解析活性污泥的理化特性,提出活性污泥的生化性能快速检测新方法。本文研究构建了基于前表面荧光分析的悬浮态活性污泥表征方法,在不需要样品前处理的条件下,可直接表征活性污泥混合液的荧光特性。再采用平行因子分析（PARAFAC）方法,对非线性预测模型中的荧光组分进行分析。结果表明,前表面荧光方法可以成功地表征分析活性污泥法样品中的荧光物质。活性污泥混合液中的蛋白样物质荧光与MLVSS（R~2=0.8834,p值<0.001）、NADH荧光与胞内NADH及腐殖类物质荧光（R~2=0.9488,p值<0.001）与SMP中腐殖类物质（R~2=0.852,p值10cm）和絮体大小条件下,光纤探头具有较好的稳定性。而曝气强度对光纤探头检测有显著影响。最后论文还研究了前表面荧光和光纤探头结合平行因子法在SBR工艺活性状态分析中的应用,通过对比胞内胞外和活性污泥的三维荧光光谱的区别,发现活性污泥的荧光光谱是胞内和胞外荧光光谱共同组成的,其中胞内的蛋白质与微生物量相关,胞内的NADH与微生物活性相关,R~2蛋白质=0.73797,R~2NADH=0.74833。同时,采用了液相色谱（荧光检测器）定量分析了胞内NADH。最后使用光纤探头结合平行因子分析法完成了活性污泥的在线监测。结果同样显示,蛋白质荧光与生物量相关而NADH荧光与胞内NADH相关性很好,相关性分别为:R~2蛋白质=0.802,R~2NADH=0.90639。本论文建立了完整的前表面表征活性污泥荧光方法,并得到了前表面荧光与生物量和生物活性的关联性,为活性污泥系统在线监测及分析提供了新的技术选择,并为活性污泥荧光在线监测提供了理论依据。该技术极大减少药剂使用及二次处理的经济成本,有望在推动污水厂节能降耗、水质提标方面做出巨大贡献。