作为反映水体受还原性有机物污染程度的综合性指标,化学需氧量（COD）的测定对水环境保护与水污染防治具有重要意义。为解决现今COD在线检测技术耗费化学试剂、耗时长等不足,将臭氧协同紫外（O₃/UV）高级氧化技术引入,使用该技术开发出基于多传感器信息融合的COD在线监测设备。本文基于实验室现有研究成果的基础上,围绕该检测方法进行了以下方面的研究:（1）为了提高O₃/UV反应体系对有机物的消解效率,降低能源消耗,基于O₃分解的SHB机理和O₃、有机物在紫外辐射下的光解机理,并考虑该反应体系中存在的3种可能的有机物消解途径和反应器出口处气相O₃浓度变化,建立了O₃/UV反应体系的动力学模型。将该模型用于消解过程中有机物消解率变化规律的研究,进一步优化消解工艺参数。结果表明:使用苯酚和乙酸作为目标有机物,以该模型进行仿真,从理论上验证了O₃气体浓度与紫外辐射间存在协同作用和不同工艺参数下所建立模型的灵敏性;将该模型与基于其他机理推导的动力学模型、实验测量值进行对比,验证了其优越性和准确性;对比不同pH值下的3种消解途径各自贡献率的仿真结果,发现O₃/UV反应体系的pH值对其消解有机物效率具有重要影响。研究显示:在O₃/UV反应体系中,紫外辐射强度和投加的O₃气体浓度二者间具有协同作用,同时调节二者的大小可获得更好的消解效果;在酸性条件下有机物消解以O₃直接氧化为主,碱性条件下则以自由基间接氧化为主。（2）针对O₃/UV检测COD时存在溶解性气体影响测量精度的问题,提出了一种COD检测过程中气体溶解量的估计方法,用于对COD检测模型的补偿。采集不同浓度的COD标准水样在消解过程中的测量数据和实验分析数据,基于PLS-LSSVMs建立溶解氧量和溶解CO₂量的估计模型,将模型的输出作为COD检测模型的补偿项。实验结果表明,基于PLS-LSSVMs建立的模型比PLS或者LSSVMs单独建立的模型估计精度高。采用溶解气体量估计模型进行补偿后的O₃/UV法检测COD与国标法测量结果相对误差均小于5%。（3）为了提高基于O₃/UV法的COD在线监测装置的检测效率和检测精度,通过分析不同水样在消解过程中CO₂生成浓度的变化率与有机物消解率之间的关系,提出了一种消解终止自动确定的检测方法。通过采集消解过程中各传感器的数据,基于滑动标准偏差法计算CO₂气体浓度变化率的标准差,自动确定消解终止时间。对不同种类、不同浓度的有机物进行消解实验,发现在CO₂生成浓度的标准差小于0.003时,有机物基本消解完全,可认为达到反应终点。该方法不仅可用于COD的在线监测提高检测效率和检测精度,也对基于O₃/UV法的废水处理具有指导意义。