氣相分子吸收光譜法測定油田廢水中硫化物的研究

張榮 譚淑娟 侯一侖

摘 要：使用氣相分子吸收光譜法測定油田廢水中硫化物，彌補了傳統對氨基二甲基苯胺光度法的操作步驟復雜，受色澤度、易揮發及易沉淀干擾因素多，分析速度慢等的缺陷。氣相分子吸收光譜法在測定油田廢水實際樣品時具有高靈敏度、高精密度、快速檢測得出良好實驗結果等優勢，帶有均質吹掃功能的進樣器直接把加固定劑的硫化物水樣進行均質，是油田廢水測定硫化物濃度快速有效的檢測方法。

關鍵詞：氣相分子吸收光譜法 油田廢水 硫化物 對氨基二甲基苯胺光度法

中圖分類號：O657.7+1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（a）-0099-02

Abstract： The gas phase molecular absorption spectroscopy was applied in the determination of sulfide in oilfield wastewater， which compensated the defects of traditional N，N-Dimethylphenylenediamine photometric method of the complex steps， interference factors and slow analysis speed. The results showed that this method is sensitive， accurate and with good effect in experiment.

Key Words： Gas phase molecular absorption spectrometry method； Oilfield Wastewater； Sulfides； N，N-Dimethylphenylenediamine photometric method

從20世紀60年代以來，由于城市社會的發展和經濟的不斷進步，對能源的需求量不斷增加。油氣田工業得到快速迅猛的發展，油田采水量隨油田綜合含水量率的提高而不斷增大，其中部分油田采出水廢水不斷排放到環境中。石油廢水是鉆井工作的過程中產生的廢水，是一種特殊的工業廢水，傳統的“老三套”廢水處理工藝只能去除廢水中的油和懸浮物，而硫化物、COD等不能有效去除[1]。

硫化物可分為活性硫化物和非活性硫化物兩大類，活性硫化物主要由硫化氫、硫醇、二氧化硫、三氧化硫、磺酸和酸性硫酸酯等組成[2]。非活性硫化物主要包括硫醚、二氧化物和硫茂等。硫化氫在常溫常壓下易于從廢水中擴散至空氣中，產生臭味且具有毒性，對人體器官有嚴重的危害；而水中的硫化物對人、動植物具有較強的殺生能力，因此準確地檢測水中的硫化物尤為重要。國家對含硫廢水有嚴格的排放標準（一類標準硫化物小于1mg/L）[3]。本文使用氣相分子吸收光譜法[4]測定油田廢水中硫化物的準確性、精密度、加標回收率并與對氨基二甲基苯胺光度法[5，6]進行比較，為硫化物實驗檢測分析提供了更便捷的檢測方法。

1 實驗部分

1.1 方法原理

在鹽酸的介質中，硫化物液體瞬間汽化成硫化氫氣體，以空氣為載氣，將硫化氫氣體載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管中，于紫外波長202.6nm處測定吸光度值，吸光度值與硫化物濃度遵守朗伯-比爾定律。

1.2 儀器與方法

氣相分子吸收光譜儀（AJ-3000PLUS），氣相分子吸收光譜法（HJ/T 200-2005），可見紫外分光光度計（752），對氨基二甲基苯胺光度法（GB/T 16489-1996）。

1.3 樣品的采集與保存

1L水樣加適量NaOH溶液調至pH=9，加入5%抗壞血酸5mL，飽和EDTA3mL，滴加飽和Zn（Ac）2至膠體產生，常溫避光，可保存24h。

1.4 標準曲線繪制

取50mL的樣品管，加入配置好的5mg/L的硫化物標準溶液，使用氣相分子吸收光譜儀單點定標法測定不同濃度溶液的吸光值，繪制標準線性回歸曲線。標準曲線為：Y=0.0820×0.0008，r=0.9998。

用國家標準硫化物樣品（編號：GSB 07-1373-2001）進行準確度測定，平行測試6次，結果見表1。結果表明，所測定結果均在該標準樣的質控范圍內。

1.5 精密度及加標回收率

用氣相分子吸收光譜儀測定實際水樣，配置濃度值為0.20、0.50、0.80mg/L的硫化物溶液測定其精密度，分別在不同日期同一時間取油田出水口的水樣進行加標測試，加入量均為0.40mg/L。實驗結果如表2和表3所示。

2 氣相分子吸收光譜法與對氨基二甲基苯胺光度法比較

從樣品的前處理及測定結果的等方面進行對比，詳情如表4所示。

3 結語

實際樣品測定結果顯示，氣相分子吸收光譜法滿足了測定油田廢水中硫化物的實驗要求，較傳統對氨基二甲基苯胺光度法而言，不僅具有準確度好、靈敏度高等優點，而且操作簡單，不受色澤度、重金屬等因素的影響，所涉及使用試劑少，樣品可直接分析，在無人值守的情況下可實現樣品批量處理，減輕實驗人員工作量和減少試劑對身體的危害。因此，氣相分子吸收光譜法為測定油田廢水中硫化物提供了一種簡捷、快速、準確的分析方法。

參考文獻

[1] 于曉麗，李斌蓮，李秀珍.油田采油廢水的處理現狀及發展前景[J].石油與天然氣化工，2000，29（6）：327-329.

[2] 梁平，黎龍軒，唐柯，等.油田污水硫及硫化物的危害與處理方法比較[J].油田科學，2001，24（3）：74-75.

[3] 國家環保總局.GB 31570-2015，石油煉制工業污染物排放標準[S].2015.

[4] 國家環保總局.HJ/T 200-2005，水質硫化物的測定氣相分子吸收光譜法[S].北京：中國環境科學出版社，2006.

[5] 國家環保總局.GB/T 16489-1996，水質硫化物的測定亞甲基藍分光光度法[S].1996.

[6] 國家環保總局.水與廢水監測分析方法編委會.水和廢水檢測分析方法[M].4版.北京：中國環境科學出版社，2002.