染料废水混凝污泥免烧砖浸出毒性的研究

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污泥制砖作为一种污泥资源化方式,有良好的应用前景,但目前存在着一个严重的问题:缺乏完善的有机物浸出毒性检测及评价方法与标准。以往的浸出毒性试验大多针对重金属或无机污染物,有机污染物研究报道较少,因此,研究污泥资源化产品中有机污染物的浸出行为具有十分重要的意义。本研究依据《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》(HJ557-2009)和《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)对染料废水混凝污泥及以其为原料制备的免烧砖进行了浸出试验,建立了同时准确测定浸出液中三种有机物的固相萃取-高效液相色谱(SPE-HPLC)方法和同时测定两种有机物的气相色谱(GC-FID)方法,测定了浸出液中苯胺、间苯二胺、对硝基苯、丙烯腈和氯丙烯五种有机污染物的浓度。本研究首先采用分光光度法和滴定法测定浸出液中五种有机污染物的含量,实验结果表明,污泥经水泥固化成砖后,这五种有机物的浓度大幅度降低。化学测定方法的加标回收率90%以上,但是RSD≥5%,精密度有待提高。为了更准确研究染料废水混凝污泥及以其为原料制备的免烧砖浸出毒性,采用SPE-HPLC法测定浸出液中间苯二胺、苯胺和对硝基苯胺的含量。基于固相萃取小柱类型、洗脱流速、洗脱比例和用量的试验,对固相萃取条件进行优化,确定选用Waters Oasis HLB固相萃取小柱,5mL.min-1作为洗脱流速,100%的甲醇作为洗脱液,洗脱液体积为6mL。通过对流动相配比、检测波长、流速等液相色谱条件的优化,确定了HPLC-DAD分析浸出液中间苯二胺、苯胺和对硝基苯胺的色谱分析条件:流动相为0-5-10 min,5%-5%-10%(甲醇:水),流速为1.0 mL.min-1,检测波长为254nm。三种有机物的平均回收率为92.0%~93.3%。三次重复分析同浓度的三种有机物的标准混合溶液,所得色谱峰的峰面积相对标准偏差在1.08%-1.65%之间,说明精密度较好;本方法的检测限(3倍信噪比)为0.01-0.02μg.mL-1,说明该方法的灵敏度较高。采用GC-FID法测定了浸出液中丙烯腈和氯丙烯的含量。通过对气相色谱条件的优化,确定GC-FID分析浸出液中丙烯腈和氯丙烯的色谱分析条件:汽化室及检测室温度为150℃,色谱柱温度为35℃,载气流速为10mL.min-1。三次重复分析同浓度的丙烯腈和氯丙烯的混合标准溶液,所得色谱峰的峰面积相对标准偏差为1.19%和3.16%,精密度较好;本方法的检测限(3倍信噪比)为0 .65μg.mL-1和0.45μg.mL-1,说明该方法的灵敏度较高。本研究利用上述方法测定了两种浸出液中五种有机物的含量,从样品中检测到的各种有机物的含量结果来看,五种有机物的浓度远远小于国家有关标准规定的上限浓度。因此,染料废水混凝污泥制备的免烧砖对环境友好,预计在使用过程中不会对环境造成二次污染。
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