液晶显示器产业是现代科学、技术和工业体系中的重要组成部分，它与电子信息产业的竞争力及供应链安全密切相关，具有重要的经济价值与战略意义[1,2]。然而，水资源短缺以及液晶显示器制造过程中的废水污染问题制约了该行业的可持续发展。液晶显示器的生产过程包括阵列制作、屏幕成型以及模块组装等环节，这些环节会产生多种类型的废水，如氟化物废水、磷废水、彩色薄膜废水以及其他有机废水[3,4]。同时，液晶显示器制造过程会消耗大量淡水，并产生大量的工业废水。据报道，一家液晶显示器制造企业每天的废水排放量约为2.33×104立方米[5,6]。此外，液晶显示器制造废水还可能含有蚀刻剂、显影剂、有机溶剂、清洁剂、重金属离子等多种污染物。这类废水具有成分复杂、质量波动大且毒性高的特点，属于难以处理的工业废水类型[7,8]。另外，废水中的许多有机污染物还具有持久性和生物累积性，会给环境带来严重风险[[9], [10], [11]]。如果未经处理就排放到环境中，不仅会增加人类患癌症的风险，还会导致水体富营养化、土壤污染等严重的生态问题[[12], [13], [14]]。为了解决这一问题，许多国家都制定了相关政策和标准，要求对液晶显示器废水进行妥善处理。
由于液晶显示器废水的处理难度较大，通常需要通过多阶段的处理流程以及根据废水类型进行的分流处理来加以管理。例如，含氟废水、含磷废水和彩色薄膜废水一般会先经过预处理工序（如pH值调节、化学絮凝、沉淀过滤等），然后再与其他有机废水一起进行生物化学处理和深度处理。据报道，耦合生物化学处理工艺能够将液晶显示器废水中的特征污染物四甲基氢氧化铵的去除率提高到91%[3]。与此同时，物理化学技术也被用于处理液晶显示器废水。有研究指出，吸附技术在去除液晶显示器废水中的有机污染物方面具有很大潜力，其COD去除率可达73.34%[15]。此外，还有研究表明，电芬顿法、光催化等高级氧化技术也能对模拟的液晶显示器废水起到良好的处理效果[16,17]。不过需要注意的是，目前大多数研究都是在实验室规模上探讨单一处理工艺对液晶显示器废水的去除效果，这类研究对于实际废水处理工作的参考价值有限。而在实际的液晶显示器废水处理过程中，由于处理工艺不当等原因，一些处理设施的处理效率仍然较低，这不仅影响了处理厂的经济效益和稳定运行，也使得出水难以始终达到排放标准[5,18]。解决这些问题的关键在于深入研究液晶显示器废水的水质变化规律。水质分析不仅可以用于故障排查和预警，还能帮助明确污染物的组成及去除机制，从而为优化处理工艺提供依据[19]。
溶解性有机物是指能够通过0.45微米滤膜的复杂有机化合物[20]。一方面，部分溶解性有机物可以作为微生物的碳源，有助于生物化学法的废水处理；另一方面，作为污染物的重要组成部分，由于其复杂的组成和性质，溶解性有机物也给处理工作带来了挑战[21]。高浓度的难降解有机物会降低处理效率，而且不同溶解性有机物之间的相互作用还会改变水质特征，影响其生物可利用性、反应性以及环境行为，进而增加处理难度。在液晶显示器废水中，有机污染物的种类、比例及其转化过程可能会直接影响絮凝处理和生物化学处理等工艺的效率。因此，了解溶解性有机物的特性对于优化工艺参数、开发高效的去除技术以及确保废水处理系统的稳定安全运行具有重要意义。
近年来，水质分析方法取得了诸多进展，为深入研究液晶显示器废水提供了可能。传统的化学分析方法往往耗时较长、劳动强度大，且容易产生二次污染，因此不太适合用于实时监测。紫外-可见光谱法和荧光光谱法虽然检测速度快、操作简单，但容易受到干扰和噪声的影响[22,23]。色谱法和核磁共振技术虽然可以用于有机物的定性或定量分析，但对异构体的分辨能力有限[24,25]。相比之下，傅里叶变换离子回旋共振质谱法是一种高分辨率的分析技术，能够对有机污染物进行详细的分子级分析，因此越来越受到研究者的关注[26,27]。有研究表明，傅里叶变换离子回旋共振质谱法可以通过清晰地分析各类有机废水（如制药废水、石化废水）的特性，为优化处理工艺提供依据，从而帮助降低运营成本[20,28]。不过，目前针对液晶显示器废水特性分析的研究还比较少，还需要进一步探索。此外，考虑到不同分析方法的优点和局限性，采用多种分析方法进行综合分析，才能更全面地了解液晶显示器废水的水质特征。
本研究分析了某液晶显示器制造企业几种典型废水类型的常规水质指标的变化情况。同时，还利用三维荧光光谱、紫外-可见光谱和红外光谱分析了溶解性有机物的光谱特征。此外，还通过凝胶渗透色谱法和核磁共振技术进一步评估了这些废水的水质特征，最后运用傅里叶变换离子回旋共振质谱法从分子层面分析了溶解性有机物。这项全面的分析为明确液晶显示器废水的特性提供了重要参考，也有助于制定更有效的处理策略。
