連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定煉廠凈化水中揮發(fā)酚

劉威（中海煉化惠州煉化分公司，廣東惠州516081）

工程實(shí)例

連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定煉廠凈化水中揮發(fā)酚

劉威
（中海煉化惠州煉化分公司，廣東惠州516081）

利用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定酚標(biāo)準(zhǔn)溶液和煉廠凈化水中的揮發(fā)酚，并與HJ 503—2009中的4-氨基安替比林直接分光光度法進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0.999 8；對(duì)揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果與推薦值基本一致，相對(duì)誤差為-3.61%～3.89%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.59%～1.09%，準(zhǔn)確度和精密度良好。對(duì)煉廠凈化水中的揮發(fā)酚進(jìn)行測(cè)定，加標(biāo)回收率為91.4%～108.6%，與HJ 503—2009相比，結(jié)果吻合較好，適于煉廠凈化水中揮發(fā)酚的測(cè)定。

煉廠；凈化水；揮發(fā)酚

水中的揮發(fā)酚指在蒸餾時(shí)能與水蒸氣一并揮發(fā)的酚類化合物，一般為一元酚。酚類為原生質(zhì)毒，屬高毒物質(zhì)，是衡量水體是否受到污染的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前揮發(fā)酚的分析方法主要有分光光度法〔1〕、高效液相色譜法〔2〕和氣相色譜法〔3〕等。但采用分光光度法時(shí)待測(cè)樣品需蒸餾預(yù)處理，操作繁瑣，樣品分析周期較長(zhǎng)；高效液相色譜法和氣相色譜法準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)單，但靈敏度不夠高。

連續(xù)流動(dòng)分析技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的分析技術(shù)，具有分析時(shí)間短、重現(xiàn)性好、靈敏度高及檢測(cè)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境科學(xué)和臨床檢測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，但利用連續(xù)流動(dòng)分析儀（CFA）測(cè)定煉廠水樣中的揮發(fā)酚（以下簡(jiǎn)稱“連續(xù)流動(dòng)分析法”）報(bào)道很少。煉廠中各裝置排放的含油污水經(jīng)凈化處理得到凈化水，凈化水中的揮發(fā)酚含量高，對(duì)后續(xù)生化處理單元沖擊嚴(yán)重，影響污水處理場(chǎng)的正常運(yùn)行。因此，快速而準(zhǔn)確地測(cè)定煉廠凈化水中的揮發(fā)酚具有非常重要的意義。筆者采用連續(xù)流動(dòng)分析法快速測(cè)定煉廠凈化水中的揮發(fā)酚，并與HJ 503—2009中的4-氨基安替比林直接分光光度法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果較理想。

1　實(shí)驗(yàn)原理

1.1儀器工作原理

連續(xù)流動(dòng)分析儀采用連續(xù)流動(dòng)的方法，通過(guò)蠕動(dòng)泵壓擠不同內(nèi)徑的彈性聚乙烯泵管，泵管受到負(fù)壓，將試劑和試樣按比例定量吸入管路系統(tǒng)中，并在一定條件下進(jìn)行加樣、混勻和加熱等反應(yīng)，待顯色完全后進(jìn)入相應(yīng)的檢測(cè)器檢測(cè)，再通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將結(jié)果計(jì)算打印出來(lái)。由于泵管的壁厚一致，則內(nèi)徑的不同則可達(dá)到不同取樣量的目的。

1.2實(shí)驗(yàn)方法原理

采用流動(dòng)注射法測(cè)定揮發(fā)酚時(shí)，樣品通過(guò)在線氣體吹掃捕集式的蒸餾系統(tǒng)，在線蒸餾出來(lái)的揮發(fā)酚與堿性鐵氰化物及4-氨基安替比林避光反應(yīng)形成一種紅色的復(fù)合物，在505 nm處測(cè)定吸光度。

2　實(shí)驗(yàn)部分

2.1主要儀器與試劑

儀器：SKALAR SAN++連續(xù)流動(dòng)分析儀，荷蘭Skalar公司，由取樣器、化學(xué)反應(yīng)單元、檢測(cè)器與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4部分組成；XS204電子天平，瑞士梅特勒公司；Milli-Q Gradient超純水機(jī)，法國(guó)MILLIPORE公司；KM-615C超聲波清洗機(jī)，廣州科盟公司。

試劑：磷酸、4-氨基安替比林、鐵氰化鉀、五水合硫酸銅、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、氫氧化鈉、聚氧乙烯月桂醚Brij，均為分析純。

實(shí)驗(yàn)用水為新制備的去離子水或蒸餾水。

酚標(biāo)準(zhǔn)溶液：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，GBW（E）080376，質(zhì)量濃度標(biāo)稱值100 mg/L，不確定度1%。

2.2儀器工作參數(shù)

相關(guān)工作參數(shù)見(jiàn)表1。

表1　連續(xù)流動(dòng)分析儀工作參數(shù)

2.3實(shí)驗(yàn)方法

打開(kāi)氮?dú)怃撈块y門，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膲毫?；打開(kāi)流量計(jì)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)牧髁浚淮蜷_(kāi)冷卻循環(huán)水器；打開(kāi)計(jì)算機(jī)；打開(kāi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；壓下取樣器泵蓋，打開(kāi)取樣器電源，開(kāi)始自檢；待自檢完成，放下空氣拉環(huán)，合上反應(yīng)池上的蠕動(dòng)泵蓋。打開(kāi)反應(yīng)池電源，當(dāng)加熱器溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，將試劑管插入對(duì)應(yīng)的試劑瓶中，合上蠕動(dòng)泵蓋；打開(kāi)軟件，編輯表格，系統(tǒng)穩(wěn)定30 min，基線平穩(wěn)后，樣品和樣品之間一個(gè)接一個(gè)進(jìn)入，樣品之間用氣泡間隔，樣品開(kāi)始分析。

2.4水樣的前處理

澄清透明且色度較低的水樣可直接進(jìn)樣測(cè)定；渾濁水樣需澄清或過(guò)濾后測(cè)定；如有明油需用分液漏斗分液，取下層液體（水相）進(jìn)行分析。若含有少量硫化物，可用磷酸調(diào)節(jié)pH＜4，通氣攪拌，加入適量的硫酸銅，抑制生化氧化作用，沉淀、過(guò)濾，備用。

3　結(jié)果與討論

3.1標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

在上述實(shí)驗(yàn)條件下，使用揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW（E）080376為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的硫酸銅溶液配制成質(zhì)量濃度分別為0.0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0 mg/L的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)濃度系列并進(jìn)行測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，如圖1所示。

圖1　水中揮發(fā)酚測(cè)定校準(zhǔn)曲線

由圖1 可知，在0～30 mg/L 范圍內(nèi)，儀器的信號(hào)值與揮發(fā)酚質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系， 相關(guān)系數(shù)為0.999 8。

3.2 準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證方法的可靠性， 按照3.1 中揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋方法配制3 個(gè)標(biāo)樣，質(zhì)量濃度分別為（6.0±0.06）、（12.0±0.12）、（24.0±0.24） mg/L，用連續(xù)流動(dòng)分析法平行測(cè)定6 次，結(jié)果如表2 所示。

表2　準(zhǔn)確度和精密度測(cè)定結(jié)果　　（

由表2可知，3個(gè)不同質(zhì)量濃度標(biāo)樣的相對(duì)誤差在-3.61%～3.89%之間，檢測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值相符，方法的準(zhǔn)確度高；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.59%～1.09%之間，結(jié)果的重復(fù)性好，方法精密度高。

3.3實(shí)際水樣的測(cè)定

3.3.1水樣測(cè)定與加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

采用連續(xù)流動(dòng)分析法連續(xù)5 d測(cè)定煉廠凈化水中的揮發(fā)酚；同時(shí)取一定量的100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，用水樣定容至100 mL，采用相同方法測(cè)定加標(biāo)后的質(zhì)量濃度，每個(gè)樣品平行分析4次，結(jié)果如表3所示。

表3　水樣中揮發(fā)酚的測(cè)定結(jié)果和加標(biāo)回收率?。╪=4）

由表3可知，水樣中揮發(fā)酚的加標(biāo)回收率在91.4%～108.6%之間。

3.3.2連續(xù)流動(dòng)分析法與HJ503—2009的對(duì)照實(shí)驗(yàn)

分別采用連續(xù)流動(dòng)分析法和HJ 503—2009對(duì)煉廠凈化水3個(gè)水樣中的揮發(fā)酚進(jìn)行平行測(cè)定，結(jié)果如表4所示。

表4　2種方法分析結(jié)果對(duì)比　?。?/p>

由表4可知，連續(xù)流動(dòng)分析法和HJ 503—2009的測(cè)定結(jié)果基本一致；與HJ 503—2009相比，連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定揮發(fā)酚的相對(duì)誤差在-7.0%～6.25%，能夠滿足實(shí)際水樣分析的要求。

4　結(jié)論

（1）采用連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定一系列不同質(zhì)量濃度的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，工作曲線相關(guān)系數(shù)為0.999 8；測(cè)定3個(gè)標(biāo)樣中的揮發(fā)酚，相對(duì)誤差在-3.61%～3.89%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.59%～1.09%，方法的準(zhǔn)確度和精密度良好，均能滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法的要求。

（2）對(duì)煉廠凈化水中的揮發(fā)酚進(jìn)行測(cè)定，加標(biāo)回收率為 91.4%～108.6%；以 HJ 503—2009的測(cè)定結(jié)果為參照，連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定的相對(duì)誤差在-7.0%～6.25%，2種方法的測(cè)定結(jié)果吻合較好。

（3）連續(xù)流動(dòng)分析儀每小時(shí)可分析20～30個(gè)樣品，與HJ 503—2009相比，樣品分析效率提高了80%，分析過(guò)程中減少了分析人員與樣品的接觸，使得分析過(guò)程更方便、更安全，是快速檢測(cè)煉廠凈化水中揮發(fā)酚的理想方法。

［1］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］.4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002：458-462.

［2］奚稼軒.固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定飲用水中酚類化合物［J］.環(huán)境化學(xué)，2004，23（2）：235-236.

［3］秦樊鑫，張明時(shí)，陳文生，等.氣相色譜法測(cè)定工業(yè)廢水中揮發(fā)酚［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2008，44（7）：608-610.

Determination of volatile phenol in purified water in a refinery with the continuous-flow analyzer

Liu Wei
（Huizhou Refining&Petrochemicals，CNOOC Oil&Petrochemicals Co.，Ltd.，Huizhou 516081，China）

The continuous-flow analyzer has been used for the determination of phenol standard solution and the volatile phenol in purified water in a refinery.The method is compared with 4-aminoantioyrine direct spectrophotometric method in HJ 503—2009.The results show that the relative coefficient of standard curve is 0.999 8.The standard samples of volatile phenol have been determined and the results are basically consistent with recommended values.The relative errors of this method are in the range from-3.61%to 3.89%，and the relative standard deviations are from 0.59%to 1.09%，having very good accuracy and precision.The volatile phenol in purified water in the refinery has also been determined.The standard recovery rate of phenol is in the range of 91.4%-108.6%. Compared with HJ 503—2009，the results are well conformed with and suitable for the determination of volatile phenol in refinery purified water.

refinery；purified water；volatile phenol

X832

A

1005-829X（2016）04-0089-03

劉威（1982—），碩士，工程師。電話：0752-3685750，E-mail：liuwei131@cnooc.com.cn。

2016-03-02（修改稿）