有机废水COD检测技术分为化学法和光学法。化学法中重铬酸钾法为国标法,精度高,但是存在检测周期长、二次污染等缺陷,并不适用于实际应用。光学检测法中,单波长法可以实现快速在线检测,但不具备一定的抗干扰能力,根据最小二乘法建立的预测模型无法有效排除废水中非线性因素的干扰,而且模型十分不稳定。目前将光谱定量分析技术与化学计量学方法相结合,建立一种预测模型,从而能够解决悬浮物、非线性因素等干扰对检测结果的影响,改善COD值与光谱数据间的数学模型,提高模型预测精度和效率是COD检测急需解决的关键性问题。论文在对浙江某工厂废水检测过程中分别用最小二乘法、BP神经网络、区间偏最小二乘法三种化学计量学方法进行建模。通过实验对比,对几种光学检测方法各自的优缺点进行总结,其中基于区间偏最小二乘法预测模型的预测误差可达2%,明显优于其它两种方法。主要内容和创新点如下:(1)对当前COD检测技术的国内外研究现状及用光学法检测有机废水COD的意义进行探讨。强调化学计量学方法与光谱定量分析技术的结合,提出根据具体检测对象与实际目标灵活选择化学计量学方法的设计思路。(2)研究光学检测技术的基本原理。以朗伯比尔定律为中心,介绍单波长法的最小二乘法建模原理及其算法、紫外光全波段扫描校正法和双波长法中用可见光排除悬浮物的原理和计算步骤。又重点对用BP神经网络、偏最小二乘法建模的多波长法的原理进行介绍。(3)对光学法检测装置的硬件进行设计,硬件模块包括光路系统、水路系统、电路放大系统、单片机系统和上位机系统,对元器件选型标准进行分析。用PROTUES软件对A/D模块进行仿真,在总体结构设计中加入GSM通信系统实现远程水质监控,方便对排污的管理。重点设计了一套集水样预处理、清洗、检测于一体的水样采集系统,并根据系统的要求进行了PLC软件设计。(4)对特征波长进行选取,分别用最小二乘法、区间神经网络和区间偏最小二乘法对废水建模。用测试组水样检验预测效果,给出误差分析,并对MATLAB算法的主要命令进行介绍。(5)提出紫外光谱区间法的概念,区间法可改善光源不稳定或光谱扫描曲线波峰出现变动情况下造成预测结果的偏差。