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工业废水中多环芳烃萃取方法

发布时间:2018-6-13 17:48:46  中国大红鹰娱乐国际工程网

  申请日2014.11.06

  公开(公告)日2015.03.11

  IPC分类号G01N30/14; G01N30/08

  摘要

  本发明公开了一种多环芳烃的萃取方法,该方法为先调节废水pH约7,将其过萃取柱,分别依次用pH为1~1.5的溶液、水、pH约2的溶液、水、pH为12.5~13.5溶液、水淋洗萃取柱;最后用甲醇进行洗脱,收集流出液得HON溶液,对HON溶液进一步纯化即得多环芳烃。本发明采用不同淋洗液将极性不同的有机物进行逐级淋洗去除,实现了废水中多环芳烃类物质的高效富集与纯化。本发明树脂填料价廉易得并能重复使用,且富集分离过程简便易行,试剂用量较传统方法大大降低,成本低,因而本发明方法具有很好的应用前景。

  权利要求书

  1.一种多环芳烃的萃取方法,其特征在于:包括以下步骤:

  1)固相萃取柱的填充:将萃取柱下端填充脱脂棉层,在脱脂棉层上方填充可吸附有机物的树脂;

  2)上样:将废水的pH调节为7.0±3.0后,使其流过上述填充好的萃取柱,使废水中的有机物被萃取柱中的树脂吸附;

  3)淋洗去杂质有机物:

  a.用pH为1~1.5的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水碱性有机物HOB;

  b.用pH为2.0±0.2的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去亲水性有机物HIS;

  c. 用pH为12.5~13.5的碱溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水酸性有机物HOA;

  上述a、b、c三个步骤可按任意顺序进行操作;

  4)洗脱获得目的有机物:最后用甲醇进行洗脱,收集流出液,获得的是含有多环芳烃的疏水中性有机物HON溶液;

  5)目的有机物的纯化:将上一步收集的流出液通过无水硫酸钠的玻璃填充柱干燥净化后,旋干至体积为收集的流出液的0.8~1.2%,所获得的样品即为多环芳烃。

  2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述脱脂棉为经二氯甲烷索式抽提净化、干燥的脱脂棉。

  3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤1)中树脂的用量为废水溶解性有机碳DOC含量的5倍以上。

  4.根据权利要求1或3任一所述的方法,其特征在于:所述树脂为分别经二氯甲烷和甲醇索式抽提净化,然后封存于甲醇中。

  5.根据权利要求1或3任一所述的方法,其特征在于:所述树脂为XAD-8树脂。

  6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤3)中所述的水为去离子水。

  7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤3)中所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸和硝酸中一种;所述的碱溶液为氢氧化钠溶液。

  8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤3)中所有淋洗的流速独立为8~12 mL/min。

  9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤4)中洗脱的流速为4~6 mL/min。

  10.一种废水有机成分的分析方法,其特征在于:包括以下步骤:

  1)固相萃取柱的填充:将萃取柱下端填充脱脂棉层,在脱脂棉层上方填充可吸附有机物的树脂;

  2)上样:将废水的pH调节为7.0±3.0后,使其流过上述填充好的萃取柱,使废水中的有机物被萃取柱中的树脂吸附;

  3)淋洗去杂质有机物:

  a.用pH为1~1.5的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水碱性有机物HOB,收集洗脱液得HOB溶液;

  b.用pH为2.0±0.2的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去亲水性有机物HIS,收集洗脱液得HIS溶液;

  c. 用pH为12.5~13.5的碱溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水酸性有机物HOA,收集洗脱液得HOA溶液;

  上述a、b、c三个步骤可按任意顺序进行操作;

  4)然后用甲醇进行洗脱,收集流出液,获得HON溶液;

  5)对上述洗脱得到的HOB溶液、HIS溶液、HOA溶液和HON溶液分别进行有机物种类和含量分析,即可。

  说明书

  一种工业废水中多环芳烃的萃取方法

  技术领域

  本发明涉及一种多环芳烃的萃取方法,属于水质分析技术领域。

  背景技术

  多环芳烃类物质具有‘致癌、致畸、致突变’的效应和强烈毒性,对生态系统和人类健 康具有较强危害作用。多环芳烃类物质主要来自于人类的生产和生活过程,例如煤汽化和焦 化过程、石油冶炼过程和化工生产过程等。该类物质广泛存在于自然水体、生活废水和工业 废水中,因而有必要识别和分析水体中多环芳烃类物质。

  目前水中多环芳烃类物质分离富集的方法主要液-液萃取、固相萃取、液相微萃取和固相 微萃取等技术。虽然这些方法都有一定的应用,但是也有一些缺陷。例如,液-液萃取适合于 小体积水样,固相萃取适合于干扰物质较少的水样。液相微萃取和固相微萃取技术适合于干 扰物质较少并且目标物含量较高的水样,并且设备和耗材昂贵难以实现普遍应用。但是在实 际水样分析过程,尤其是在污(废)水处理站,水样的分析不但涉及到从几十毫升大到几十 升的水样分析,并且水样中干扰物质较多严重阻碍了多环芳烃类物质的测定。在这过程中, 液-液萃取、固相萃取、液相微萃取和固相微萃取技术难以应用于整个过程中水样的分析,并 且难以去除水样中众多有机物对多环芳烃类物的测定的干扰。液液-萃取和固相萃取富集水中 有机成分后,在后续分离净化多环芳烃成分的过程中不但要耗费大量的有机溶剂而且过程复 杂费时费力。目前亟待一种分离富集的方法,既能应用于不同体积的水样又能较为方便快捷 地去除水中干扰物质实现多环芳烃类物质的测定。

  发明内容

  由于工业废水中有机污染物种类复杂,对多环芳烃物质的测定有较大的干扰,传统的水 中多环芳烃的测定方法已不能满足使用要求。本发明针对成分复杂的工业废水,提供了一种 既能应用于不同体积的水样又能高特异地分离纯化出工业废水中多环芳烃类物质,为定量分 析废水中多环芳烃类含量提供了方便快捷的途径,并且还能有效去除水样中众多有机物对多 环芳烃类物的测定的干扰,确保了对废水水质分析的准确性。

  本发明的目的在于提供一种多环芳烃的萃取方法

  本发明所采取的技术方案是:

  一种多环芳烃的萃取方法,包括以下步骤:

  1)固相萃取柱的填充:将萃取柱下端填充脱脂棉层,在脱脂棉层上方填充可吸附有机物 的树脂;

  2)上样:将废水的pH调节为7.0±3.0后,使其流过上述填充好的萃取柱,使废水中的 有机物被萃取柱中的树脂吸附;

  3)淋洗去杂质有机物:

  a.用pH为1~1.5的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水碱性有机物 HOB;

  b.用pH为2.0±0.2的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去亲水性有机物HIS;

  c.用pH为12.5~13.5的碱溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水酸性有 机物HOA;

  上述a、b、c三个步骤可按任意顺序进行操作;

  4)洗脱获得目的有机物:最后用甲醇进行洗脱,收集流出液,获得的是含有多环芳烃的 疏水中性有机物HON溶液;

  5)目的有机物的纯化:将上一步收集的流出液通过无水硫酸钠的玻璃填充柱干燥净化后, 旋干除去溶剂和非多环芳烃杂质,旋干至体积为收集的流出液的0.8~1.2%,所获得的样品即 为多环芳烃。

  进一步的,上述脱脂棉为经二氯甲烷索式抽提净化、干燥的脱脂棉。

  进一步的,上述步骤1)中树脂的用量为废水溶解性有机碳DOC含量的5倍以上。

  进一步的,上述树脂为分别经二氯甲烷和甲醇索式抽提净化,然后封存于甲醇中。

  进一步的,上述树脂为XAD-8树脂。

  进一步的,上述步骤3)中所述的水为去离子水。

  进一步的,上述步骤3)中所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸和硝酸中一种;所述的碱溶 液为氢氧化钠溶液。

  进一步的,上述步骤3)中所有淋洗的流速独立为8~12mL/min.

  进一步的,上述步骤4)中洗脱的流速为4~6mL/min。

  一种废水有机成分的分析方法,包括以下步骤:

  1)固相萃取柱的填充:将萃取柱下端填充脱脂棉层,在脱脂棉层上方填充可吸附有机物 的树脂;

  2)上样:将废水的pH调节为7.0±3.0后,使其流过上述填充好的萃取柱,使废水中的 有机物被萃取柱中的树脂吸附;

  3)淋洗去杂质有机物:

  a.用pH为1~1.5的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水碱性有机物 HOB,收集洗脱液得HOB溶液;

  b.用pH为2.0±0.2的酸溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去亲水性有机物HIS, 收集洗脱液得HIS溶液;

  c.用pH为12.5~13.5的碱溶液淋洗萃取柱后,再用水进行淋洗,即可洗去疏水酸性有 机物HOA,收集洗脱液得HOA溶液;

  上述a、b、c三个步骤可按任意顺序进行操作;

  4)然后用甲醇进行洗脱,收集流出液,获得HON溶液;

  5)对上述洗脱得到的HOB溶液、HIS溶液、HOA溶液和HON溶液分别进行有机物种 类和含量分析,即可。

  本发明的有益效果是:

  1)本发明方法采用对有机物强力吸附作用高效的树脂作为萃取柱,利用不同化学性质的 有机物和树脂的吸附,然后采用不同的淋洗液将极性不同的有机物进行逐级淋洗去除,实现 了废水中多环芳烃类物质的高效富集与纯化。本发明树脂填料价廉易得并能重复使用,且富 集分离过程简便易行,试剂用量较传统方法大大降低,成本低,因而本发明方法具有很好的 应用前景。

  2)本发明方法操简便快捷、分离纯化速度快、使用费用低、特异性高。

  3)本发明与传统的固相萃取和液-液萃取方法比较,具有操作简单、快速、准确、高效 的特点。

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