[发明专利]一种测量水中总卤代有机物的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及卤代有机物总量性指标，特别是一种水样中总的卤代有机物的分离和转化方法。

背景技术

总有机卤代化合物(TOX)是一个总量性指标，涵盖了在水中的氯代、溴代、碘代有机化合物，在饮用水处理领域，是反应水中消毒副产物的一个重要的总量性指标；在工业废水处理方面，是评价水质，衡量水中卤代有机物含量的总量性指标。水中消毒副产物对人体健康有很大危害，且种类繁多，其含量及控制方法一直是饮用水处理领域备受关注的重要问题。尽管科研人员投入了很大的精力，但在目前已发现的600多种DBPs中，只有接近一半物质的产生机理和毒性得到了比较清楚的研究。TOX作为一个总量性指标，它能同时分析所有卤代消毒副产物的含量，这其中也包括了未知的卤代消毒副产物。因此，自TOX测试方法建立后，便被广泛和迅速的应用在水处理的各个领域，如饮用水处理、原水评价、垃圾渗滤液处理、市政和工业污水处理以及污水回用。

很多国家和组织都出台了针对TOX分析的标准方法，比较典型的有美国环保署发布的 EPA1650和国际标准化组织发布的ISO 9562。因无法直接测量水样中的有机卤代化合物，所以 TOX检测的主要思路是将有机卤代化合物转化成无机卤素进行测量。标准的TOX分析过程主要经过三步，分别是用活性炭预处理吸附分离水样中有机卤、通过热解将有机卤代化合物转化为无机卤和利用IC等方法测量无机卤。

根据水样前处理方式的细微不同，TOX分析有时也被称为可吸附有机卤(AOX)和溶解性有机卤(DOX)。虽然AOX的分析过程和TOX相同，但AOX方法被测水样中既有的溶解性有机卤代物质被活性炭柱吸附，也有水中的部分悬浮物质被活性炭柱吸附，因此AOX分析得到的结果包括溶解性有机卤和悬浮物质中的有机物两种。而DOX的分析过程涉及被测水样先经过膜过滤去除水样中的悬浮物质，因此DOX分析得到的结果仅为溶解性有机卤。因为DOX、AOX、DOX的分析仅在预处理过程中略有差别，而其余分析过程都大致相同，因此这三个概念的整体内涵是相通的。

在日本的发明专利公开说明书JPH 06308111中公开了一种测量水中总卤代有机化合物的方法，采用反相色谱柱来分离待测水样中的有机卤代化合物和无机卤素；随后采用热解的方式将有机卤代化合物转化为无机卤素进行测量。标准方法如EPA1650等采用活性炭吸附的方式分离有机卤代化合物，专用的活性炭柱价格高并且测试用量大，造成测试成本高，该反相色谱柱的方式避免了活性炭的使用，但仍需要使用价格昂贵的热解炉转化有机卤代化合物，因此设备成本依然较高。

在中国发明专利申请公开说明书CN 106093215中公开了一种测量水中溶解性有机卤含量的方法及系统，采用电渗析技术分离待测量水中的溶解性无机卤与溶解性有机卤，通过电渗析技术，实现溶解性有机卤与溶解性无机卤的分离；随后采用光催化技术转化被分离的溶解性有机卤为溶解性无机卤，并利用具有离子分析功能的仪器分析转化后的溶解性无机卤，以分析测量待测量水中的溶解性有机卤总含量指标和各溶解性有机卤(氟、氯、溴、碘)的分量指标。在此专利中应用了电渗析技术分离无机卤与有机卤，但由于电渗析的离子驱动能力较强，水样中带电荷的卤代乙酸类物质的保留率很低，因此无法准确测量。而卤代乙酸作为重要的消毒副产物之一目前在饮用水国家标准中已被严格限定，因此有必要探索适用其检测的替代方法。

发明内容

发明要解决的问题

标准方法如EPA1650等检测TOX所需设备的售价和耗材测试成本都比较昂贵，一方面采用活性炭吸附的方式分离有机卤代化合物所用的活性炭柱价格高并且测试用量大；另一方面，采用热解方式转化有机卤代化合物所用热解炉价格昂贵、成本较高。

在此，本发明的目的在于，寻找和应用新的技术，在测量TOX的过程中避免使用活性炭吸附和热解转化的手段，从而降低TOX的测试成本。

解决问题的手段

本发明提供了一种测量水中总有机卤代化合物的预处理方法，其中具体包括下列步骤：

在待测水样中加入过量的银离子，使银离子与水样中无机卤素离子充分接触，形成沉淀，随后通过过滤去除大部分无机卤素离子；

去除水样中剩余的银离子；

光解水样，把水样中的有机卤代化合物转化为无机卤素离子。

所述总卤代有机化合物具体包括有机氯化物、有机溴化物和有机碘化物；所述光解水样后，测量光解后水样中的无机卤含量，减去光解前水样中无机卤素离子含量，即等于水中总卤代有机物所含卤素的含量。