焦化废水及其处理过程中有机污染物成分辨别原理与技术研究

发布时间：2020-06-27 12:35

【摘要】：本论文主要发展了气相色谱质谱联用技术对焦化废水及其在废水处理过程的不同阶段中的有机成分进行定性鉴别和定量测定研究。系统地研究了多种样品预处理和仪器分析手段并成功应用于焦化废水的有机物分析。主要内容如下： 1)对于废水中的挥发性成分(Volatile organic compounds, VOCs),发展了吹扫捕集水样前处理技术,并结合气相色谱质谱联用技术进行了分析。在废水中一共定性检测出多种挥发性组分,包括二甲基锡、四甲基二锡、吡啶、苯、甲苯等,定量分析结果表明其含量范围为8.0μg/L-2.0mg/L。 2)对于废水中的半挥发性成分(Semi-volatile organic compounds, SVOCs),发展和比较了液液萃取、大孔吸附树脂萃取、固相小柱萃取、自动固相盘萃取等样品前处理技术,系统研究了影响萃取效率的因素,分别建立了各种前处理方式的最佳实验参数和方案。利用液液萃取结合气相色谱质谱联用技术在原水中一共定性检测出超过250种半挥发性化合物,主要为苯酚类、苯胺类、联苯类、吲哚和喹啉等有毒有害物,半定量计算有机物含量的范围为1.0μg/L-100mg/L。研究了焦化废水中的有机污染物在水处理过程中的变化、迁移和降解及新的化合物的产生途径,结果表明A1/A2/O系统对于焦化废水的处理卓有成效,半挥发性有机污染物的降解率最高达到98.5%。比较了固相萃取小柱萃取方式和液液萃取对于焦化废水中的半挥发性有机物前处理的效果,结果表明,对于高浓度废水,固相萃取小柱的萃取能力和液液萃取法结果一致；对于低浓度的出水,其萃取所得的化合物种类和量都比液液萃取法要高10%-20%。研究了自动固相盘萃取仪对焦化废水的前处理新技术,对仪器和方法进行了改进,优化条件后取得的测定结果表明,自动固相盘萃取仪完全能够取代固相萃取小柱的功能,且具有工作量小、回收率高、自动化程度高的优势,在批量化检测方面有良好的应用前景。 3)发展了固相微萃取技术和液相微萃取技术分析焦化废水中的有机物,首先发展了固相微萃取技术,实现同时对废水中的挥发性和半挥发性有机物进行富集、定性分析和定量分析。系统研究和优化了各种条件,发现在最佳条件下,对有机物的检出限低至0.1μg/L,在5μg/L-20mg/L范围内线性良好。固相微萃取技术大大简化了水样预处理步骤,具有检测限低,定量范围宽,环境友好、取样量少、无需有机溶剂、操作简单、快速等优点。接着我们发展了液液分散微萃取技术,并对废水中主要有机污染物及多环芳烃进行定性定量分析,在最佳条件下,各个目标化合物的富集倍数为300～900倍,取样量为5mL情况下检出限最低至0.01μg/L,液液分散微萃取的优势是检测限低,定量范围宽,操作简单、取样量少、试剂消耗少、时间消耗少等优点。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X784;X832
【图文】：

谱图,流图,水样,液液萃取法

在200-2000 mg/L之间，所以都采用液液萃取法进行预处理，经GC/MS进样分析后其得到的谱图分别如图3-1到3-5所示：RT; 2.00 - 28.006.21 NL:100$ 1.44E8goi TICF:； MS D7085480 —c ："J ■■o 60-I 50^II ；老40-^ 3oi 8.007.63、二 12.20二 110.0Xj0.30 18 56：2严.2,:62 4,46 丨？..叫 || I 丨 1^56 15,22 10.57 10.-56 22.14 23.62 25.02 27.97I 'I i i I |八_1 I ^ S-i ，々I、 I M I ' I n ' f'^ I I i I ■ ' I I I ' I I I 丁 I2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28Time (min)图3-1水样1#的GC/MS总离+流图16

固相萃取,小柱

系统可以真正在无人值守的情况下完成固相卒取方法的应用。有些固相卒取仪仅图3-20美0 Horizon公司的仅能完成部分固相萃取的步骤，不能成为SPE-DEX?4790全自动固相萃取仪自动化固相萃取仪。模块化：可以根据不同用户的应用切换不用的模块，完成不同固相萃取方法的应用，如双柱叠加。经济化：一套成熟的全自动固相萃取仪应该给客户提供经济化的后期使用体验。包括试剂、耗材如SPE小柱的选择。应该可以兼容市售的主流SPE小柱供应商的产品。平行化：使用自动化固相萃取系统的客户往往希望能够平行处理多个样品，这种对平行化的要求体现在固相萃取的每个步骤，包括小柱活化、上样、清洗、65

【参考文献】