活性污泥含有豐富的有機物和N、P、K等營(yíng)養元素,利于農田改良土壤結構。一般活性污泥的泥齡為8~12天,超過(guò)這個(gè)時(shí)間,污泥的活性逐步減弱,菌團大量死亡,處理污水能力下降,必須進(jìn)行排泥,將超過(guò)泥齡的污泥逐段排出,廢棄。而培養新的活性污泥,廢棄的污泥不可隨意亂倒,要經(jīng)過(guò)漚肥等工藝化廢為寶轉變成可利用的肥料?;钚晕勰嘀械你~對植物來(lái)說(shuō)是一種基本的微量元素,但過(guò)量的銅就會(huì )產(chǎn)生有害作用。
本研究采用硝酸一氫氟酸做消解溶劑,微波技術(shù)消解廢活性污泥樣品,火焰原子吸收光度法測定其中的銅的質(zhì)量濃度。
實(shí)驗部分
儀器及試劑
試劑均為分析純,水為二次去離子水。
銅標準儲備液濃度均為1 g/L。
原子吸收分光光度計
Cu空心陰極燈
微波消解儀A8(40位,格丹納)
實(shí)驗方法
污泥樣品的制備
將干污泥樣品置于陰涼、通風(fēng)處晾干,平鋪于硬質(zhì)白紙板上,用玻璃棒等壓散(勿破壞自然粒徑),用瑪瑙研缽研磨至樣品全部通過(guò)160~200目篩(尼龍制品網(wǎng)篩)。
微波消解處理
稱(chēng)取0.300g污泥樣品置于聚四氟乙烯溶樣杯中,加入硝酸5.0 mL,氫氟酸1.0 mL,蓋上聚四氟乙烯內蓋,擰上罐蓋(注意壓控罐不加防暴膜),放入微波爐中,按照消解程序進(jìn)行消解,消解完畢,待微波爐自動(dòng)關(guān)閉片刻后打開(kāi)爐門(mén),取出罐體,冷卻至室溫。開(kāi)蓋,過(guò)濾,用質(zhì)量分數為0.2%HNO,溶液洗滌溶樣杯數次,合并過(guò)濾于100 mL的容量瓶中,定容待測。同時(shí)做試劑空白。
結果與討論
消解溶劑的選擇
分別用硝酸、王水、硝酸一過(guò)氧化氫、王水一過(guò)氧化氫及硝酸一氫氟酸消解污泥樣品,實(shí)驗結果見(jiàn)表。
表1 不同消解溶劑的消解樣品效果
由表1可知,硝酸、王水、硝酸一過(guò)氧化、王水一過(guò)氧化氫等溶劑硝酸一氫氟酸體系消解效果較好,樣品呈黃綠色透明液體。
線(xiàn)性范圍、精密度和準確度試驗的考察
銅的檢出限分別為0.3000mg/L。按本法平行測定樣品6次,同時(shí)進(jìn)行加標回收實(shí)驗,所得精密度和加標回收率見(jiàn)表2。
表2 兩種方法樣品測定結果(n=6)
樣品測定
根據實(shí)驗方法,對廢活性污泥進(jìn)行測定,并將微波消解法和常壓消解法進(jìn)行對照分析,實(shí)驗結果見(jiàn)表2。
銅對比實(shí)驗結果,經(jīng)F檢驗:
F=5.05
t=2.228
由表1結合F檢驗和t檢驗結果可知,兩種方法無(wú)顯著(zhù)差異。
結論
本方法測定活性污泥中的銅,采用格丹納微波消解儀A8,HNO和HF微波輔助消解樣品,原子吸收法測定,取得了十分良好的效果。在實(shí)樣分解中,大大減少了污染,空白值低,銅沒(méi)有揮發(fā)損失,且樣品消解快速完全。本方法測定銅的結果精密度好﹑準確可靠、快速簡(jiǎn)便。
格丹納微波消解儀A8具有超高效的樣品處理性能,雙向磁控波導設計,三維微波輸出,實(shí)現高度的微波磁場(chǎng)均勻性;316超厚不銹鋼微波腔體,噴涂多層特氟龍,防止強酸腐蝕。20分鐘內完成絕大部分有機/無(wú)機/液體/固體樣品的處理,如消解、萃取、蛋白水解、濃縮、干燥和有機合成等。