污泥發(fā)酵中的揮發(fā)性脂肪酸VFAs的測(cè)定

來源：上海荊和分析儀器有限公司 2026年06月16日 07:29

污泥發(fā)酵中的揮發(fā)性脂肪酸VFAs的測(cè)定

VFAs樣品處理

各種VFA的定性和定量分析采用氣相色譜法進(jìn)行。測(cè)定前，樣品先用中速定性濾紙過濾，再用0.45μm的濾膜進(jìn)行壓濾式過濾，濾液收集在1.5mL的氣相色譜的棕色小瓶中，然后往每一小瓶中加入50～150μL的3%的H₃PO₄，以確保每一樣品的pH值小于6.0^〔119〕。

儀器配置和使用條件

GC-9310氣相色譜儀（FID氫火焰檢測(cè)器）

色譜柱 DB-WAX 30m×0.32mm×0.25mm

載氣氮?dú)猓魉贋?0mL/min，沒有進(jìn)行分流設(shè)置）

進(jìn)樣器和、檢測(cè)器溫度為200℃和220℃。

柱箱程序升溫， 110℃運(yùn)行2 min， 10℃/ min的速度升溫到180℃ 。

定性分析

采用保留時(shí)間定性，經(jīng)過預(yù)分析測(cè)定，試驗(yàn)中剩余污泥水解酸化產(chǎn)物主要為六種短鏈脂肪酸，圖2.1為其相應(yīng)的出峰時(shí)間。圖中2 min左右的峰值為雜峰，除此之外，從左到右6個(gè)峰依次是乙酸、丙酸、異丁酸、正丁酸、異戊酸、正戊酸，其相應(yīng)的保留時(shí)間分別大約為4.63 min、5.59 min、5.96 min、6.71 min、7.24 min和8.11 min左右，此圖為標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜圖，水樣圖中各有機(jī)酸的峰值大小不同，而出峰時(shí)間基本上在上述保留時(shí)間范圍內(nèi)。

圖 1 六種VFAs色譜圖

定量分析

采用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析，按照峰面積計(jì)算水樣中各種酸的濃度^〔120〕。首先將各種標(biāo)準(zhǔn)酸按照其濃度和含量配成一系列的標(biāo)準(zhǔn)濃度，從氣相色譜上測(cè)出其不同濃度和相應(yīng)峰面積對(duì)應(yīng)的六種酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線；然后將水樣中對(duì)應(yīng)于不同保留時(shí)間的峰面積代入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，從而得到各種有機(jī)酸的濃度值；zui后將各種有機(jī)酸以COD的單位進(jìn)行加和得到總的VFAs。式（1）、（2）為各種酸的濃度計(jì)算公式。表1為六種標(biāo)準(zhǔn)酸的濃度和含量及其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的沸點(diǎn)。表2為六種短鏈脂肪酸的名稱及相應(yīng)的COD值。

表1 各種有機(jī)酸的密度、含量和沸點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）

Table2.1 Density,content,ａnd boiling point of different VFAs（at standard state）

名稱	藥品等級(jí)	密度（g/mL）	含量（%）	沸點(diǎn)（℃）
乙酸	分析純	1.05	99.5	118.1
丙酸	分析純	0.991～0.995	99.5	137～141
異丁酸	化學(xué)純	0.955～0.961	99.0	154.5
正丁酸	化學(xué)純	0.946～0.950	98.5	161～165
異戊酸	化學(xué)純	0.936～0.942	100	173～176
正戊酸	化學(xué)純	0.929～0.937	98.0	184～187

表2 污泥發(fā)酵產(chǎn)生的6種有機(jī)酸的特性

Table 2.2 Characteristics of 6 VAFs produced in excess activated sludge fermentation

產(chǎn)物	碳原子數(shù)量	分子量（MW）（g/mol）	COD （gCOD/mol）	COD/MW （gCOD/mol）
乙酸	2	60.05	64	1.07
丙酸	3	74.08	112	1.51
異丁酸	4	88.11	160	1.82
正丁酸	4	88.11	160	1.82
異戊酸	5	102.13	208	2.04
正戊酸	5	102.13	208	2.04

C_i·V_i/C_s·C_s=A_i·A_s（1）

因?yàn)樵囼?yàn)中Vi=Vs=1μL所以式（2.1）可以寫作：

C_i/C_s =A_i·A_s（2）

式中：Ci—樣品中有機(jī)酸的濃度，mg/L

Vi—樣品的進(jìn)樣體積，試驗(yàn)中取1.0μL

相關(guān)產(chǎn)品

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