高盐及含氢氟酸水体中含氟有机化合物分析方法研究

摘要

2017年伊始，由于环保与安全压力激增，部分中小型氟化工企业纷纷停产；与此同时，部分上规模的大型企业也面临着巨大的排放压力。因此，进一步提高安全管理与环保处理能力是氟化工企业能够生存和提升市场竞争力的必经之路。本文以氟化工行业中高盐废水中的含氟有机酸(盐)和氢氟酸废水中挥发性含氟有机物的高效检测为目标，先后建立了反相高效液相色谱法、顶空气相色谱法和硝酸银替代测试法等，完善了高盐废水中的含氟有机酸(盐)、氢氟酸废水中挥发性含氟有机物和高盐水体中COD值的测定方法；同时针对全氟有机酸的COD贡献度进行了初步分析，探讨了现有氟化工行业监管措施在实际控制氟化工行业中含氟有机物的排放过程中的有效性问题。 本文的主要工作和成果如下： 1、建立了一种反相高效液相色谱法同时测定高盐水体中三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸及其盐类化合物含量的方法。样品以水作为溶剂稀释或溶解，色谱柱为SHIM-PACK VP-ODS C18（4.6mm×150mm，5μm），以乙腈和40mmol·L-1KH2PO4（pH3.0）为流动相进行梯度洗脱，流速为0.6mL·min-1，柱温为50℃，检测波长为195nm。各含氟有机酸的线性相关系数R≥0.9992，线性范围为2~1000μmol·L-1，方法检出限在0.002~0.01μmol·L-1之间，回收率在96.2%~109.4%之间。经验证，该方法简便快捷、专属性好，尤其适用于高盐水体中三氟乙酸、五氟丙酸及七氟丁酸等全氟酸（盐）类化合物的测定，本研究为工业废水中含氟有机酸（盐）的监测提供一定的参考依据。 2、建立了一种顶空气相色谱法同时测定甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、一氟甲烷、三氟甲烷、二甲醚、甲醇等8种挥发性有机化合物含量的方法。样品以水作为溶剂稀释，在85℃条件下加热45min，使气液平衡，采用HP-POLT Q柱分离，氢火焰离子检测器（FID）检测，外标法定量。8种有机化合物在规定范围内线性良好（R≥0.9993），方法检出限满足应用要求：0.013~0.54mg/L，回收率在94%~118%之间。经验证，该方法简便快捷、专属性好，适用于一氟甲烷制备过程产生的氢氟酸废水中挥发性有机化合物测定，可以为工业废酸中挥发性有机化合物的定量检测提供指导。 3、对硝酸银代替硫酸汞测试高盐水体中COD值进行方法验证，确定该方法的有效性和准确性。并通过现行国家标准对全氟有机酸的COD贡献度进行初步研究，发现三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸等物质在重铬酸钾法测定COD过程中并未被消解氧化，并进一步提出了采用氟化工现行的废水排放标准无法准确监控氟化工排放废水中含氟有机物的排放。

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