一種印染廢水成分定性分析的前處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境水質(zhì)檢測領(lǐng)域，具體涉及一種印染廢水成分的定性分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 印染行業(yè)作為我國最具優(yōu)勢的傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一，是工業(yè)用水和廢水排放的大 戶，屬于重點污染行業(yè)。印染廢水的典型特征是水量水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜、有機物含量高、 鹽分高、色度深、可生化性差，屬于難處理的工業(yè)廢水。其中所含的大量偶氮染料在通常條 件非常穩(wěn)定，但在還原性條件下容易發(fā)生偶氮鍵破裂，產(chǎn)生具有致畸、致癌和致突變作用的 芳香胺類化合物。此類廢水若不經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境中，不僅降低水體透明度，破壞 水體生態(tài)平衡，還會影響到人類的健康。因此加強印染廢水處理與排放的管理，對于保護(hù)生 態(tài)環(huán)境和人類健康具有重要的意義。
[0003] 對印染廢水處理的方法有物化、生化、增加營養(yǎng)劑等方面對其進(jìn)行處理，這些已有 的方法對印染廢水確實具有一定的處理效果。例如，公開號為CN 104237189A的中國發(fā)明 專利申請文獻(xiàn)公開了一種印染行業(yè)廢水污染的快速識別和定量分析的方法，其步驟為：（1) 樣品采集及前處理；（2)三維熒光光譜測定；（3)三維熒光光譜的鑒定：分析步驟（2)的三 維熒光光譜譜圖，鑒定所含熒光峰以及其峰頂所在位置范圍；經(jīng)分析得出：有三個熒光峰 Fl、F2和F3為印染廢水特征熒光峰，即可鑒定樣品受到印染行業(yè)的廢水污染；確定三個熒 光峰Fl、F2和F3峰頂處的熒光強度；(4)印染污染指數(shù)計算。
[0004] 但是2016年要對印染廢水實行新的排放標(biāo)準(zhǔn)，對企業(yè)提出了更高的要求。目前的 一些處理方法和技術(shù)都難以達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)，只有從印染廢水的源頭抓起，分析出水中 殘留的難降解成分，有針對性的采用有效的物理、化學(xué)、生物的方法處理。文獻(xiàn)中通過GC-MS 對工業(yè)廢水成分分析已經(jīng)很普遍，對廢水樣品預(yù)處理的方法有吹掃捕集、熱脫附、頂空、固 相萃取等方法，但是這些前處理的方法對于印染廢水成分的分析有很大的缺陷。主要是因 為印染廢水中鹽分高，含有的很多染料溶于水，極性強，含鹽有機物采用GC-MS分析時不易 氣化，在分析時對殘留物質(zhì)分析的不夠全面，而這些物質(zhì)大多是一些"三致"有害難降解物 質(zhì)，如果分析不正確，同樣會影響后續(xù)的廢水處理效果。固相萃取對于廢水成分分析有一定 的優(yōu)勢，但是預(yù)處理需要對柱子進(jìn)行活化、上樣、洗脫、洗滌等過程，步驟繁瑣，中間所用的 有機溶劑較多，對操作人員來說耗時，不環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種印染廢水成分定性分析的前處理方法，解決現(xiàn)有前處理手段對廢 水成分能夠定性的成分過少的問題。
[0006] -種印染廢水成分定性分析的前處理方法，包括如下步驟：
[0007] (1)取印染廢水水樣，加萃取涂層為二甲基硅氧烷的攪拌棒進(jìn)行吸附萃?。?br>[0008] (2)將經(jīng)步驟（1)處理后的水樣調(diào)節(jié)至8~9,然后以質(zhì)量體積比為15~30:100 投加NaCl，繼續(xù)進(jìn)行吸附萃??；
[0009] (3)步驟（2)中的吸附萃取結(jié)束后取出攪拌棒，經(jīng)熱脫附后直接進(jìn)GC-MS檢測。
[0010] 優(yōu)選地，步驟（2) pH調(diào)整至8. 3~8. 7,最優(yōu)選為8. 5。采用濃度為lmol/L NaOH 溶液調(diào)節(jié)。
[0011] 優(yōu)選地，步驟⑵以質(zhì)量體積比為18~22:100投加NaCl，最優(yōu)選以質(zhì)量體積比為 20:100 投加 NaCl。
[0012] 本發(fā)明在固相萃取過程中調(diào)節(jié)到堿性條件下處理的原理：印染中為了提高上染 率，染料大多為含鹽有機染料，且這些染料中有機胺鹽染料居多，大多以鹽酸鹽的形式存 在，這些物質(zhì)極性強，易溶于水，在萃取過程中不易全面得到，即使得到在GC-MS分析中又 不易氣化造成分析結(jié)果不夠準(zhǔn)確。采用NaOH先將水樣pH調(diào)節(jié)到堿性條件下，使得廢水中 的鹽酸鹽類與堿發(fā)生中和后成為可氣化的有機物質(zhì)，而產(chǎn)生的無機鹽類不會氣化，對毛細(xì) 管柱和分析結(jié)果不產(chǎn)生影響。
[0013] 鑒于印染廢水毒性大、水量大、色度高、難處理等特點，長期以來對印染廢水的處 理也是采取了很多的方法，但是隨著對環(huán)保要求的提高，原有的方法已無法達(dá)到新的排放 標(biāo)準(zhǔn)，這對企業(yè)提出了更高要求。通過源頭分析污水的殘留難降解成分，有針對性的處理， 或許是解決印染廢水達(dá)標(biāo)排放的一種有效方法。鑒于印染廢水中存在的染料成分大多為 "三致"污染物，且屬于極性較強的鹽類，采用常規(guī)的預(yù)處理方法存在不環(huán)保、耗時、對污染 物分析不夠全面等缺點。對本發(fā)明采用PDMS攪拌棒吸附萃取和在堿性條件下加20% NaCl 改性劑的方法對印染廢水進(jìn)行預(yù)處理，采用熱脫附，氣質(zhì)聯(lián)用分析法對印染廢水的成分進(jìn) 行定性分析，是一種快速、環(huán)保、簡便的方法，對印染廢水殘留難降解污染物的分析有一定 的指導(dǎo)意義。
[0014] 優(yōu)選地，步驟（1)中萃取條件為：1400~1600rpm、20~28°C條件下磁力攪拌萃取 20~40min ;進(jìn)一步優(yōu)選為：1500rpm、25°C條件下攪拌萃取30min。
[0015] 優(yōu)選地，步驟（2)中萃取條件為：1400~1600rpm、20~28°C條件下磁力攪拌萃取 20~40min ;進(jìn)一步優(yōu)選為：1500rpm、25°C條件下攪拌萃取30min。
[0016] 所述攪拌棒為內(nèi)封磁芯的玻璃管，二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS) 套在玻璃管上作為萃取涂層。具有富集、萃取、濃縮為一體的優(yōu)點。
[0017] 本發(fā)明的前處理方法，一種最優(yōu)選的技術(shù)方案為：
[0018] (1)取印染廢水水樣，加萃取涂層為二甲基硅氧烷的攪拌棒進(jìn)行吸附萃取；萃取 條件為：1500rpm、25°C條件下攪拌萃取30min ;
[0019] (2)將經(jīng)步驟⑴處理后的水樣調(diào)節(jié)至8. 5,然后以質(zhì)量體積比為20:100投加 NaCl，繼續(xù)進(jìn)行吸附萃??；萃取條件為：1500rpm、25°C條件下攪拌萃取30min ;
[0020] (3)步驟（2)中的吸附萃取結(jié)束后取出攪拌棒，經(jīng)熱脫附后直接進(jìn)GC-MS檢測。
[0021] 在該最優(yōu)選的處理方案下，廢水中的定性分析出的成分多，有利于后續(xù)廢水處理 方案的設(shè)計和選擇。
[0022] 優(yōu)選地，步驟⑶中熱脫附條件：40°C (Imin) -280°C (5min)，720°C /min ( 即：40°C 保持lmin、然后以720°C/min的速率升溫至280°C，280°C保持5min);脫附流量：50mL/min ; 40°C溶劑放空 Imin ;冷阱條件：填料：Tenax TA ;在-20°C (0· 5min)-280°C (5min)，720°C / 11^11(即：-20°(：保持0.51^11，然后以 720°(：/1^11從-20°(：-280°(：，280°(：保持51^11);分流比： 1:10〇
[0023] 優(yōu)選地，步驟（3)中 GC - MS 檢測條件：毛細(xì)管柱：HP-5MS (30m*0. 25mm*0. 25 μ m); 進(jìn)樣 口溫度：250°C ;程序升溫：50°C (lmin)，8°C /min-180°C (2min) ( SP :50°C保持 lmin， 然后以 8°C /min 升溫至 180°C，180°C保持 2min)，再以 10°C /min-250°C (3mi