劉雅君

大慶煉化公司質(zhì)量檢驗(yàn)與環(huán)保監(jiān)測中心環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江省 163411

煙氣VOC監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究

劉雅君

大慶煉化公司質(zhì)量檢驗(yàn)與環(huán)保監(jiān)測中心環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江省 163411

通過分析國內(nèi)外VOC的分析技術(shù)、不同公司的儀器比較和國內(nèi)外分析標(biāo)準(zhǔn)的比對研究，了解了國內(nèi)外分析現(xiàn)狀、儀器功能需求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，并設(shè)計(jì)了煙氣VOC在線監(jiān)測技術(shù)方案，包括系統(tǒng)硬件方案和煙氣取樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)方案中包括了載氣單元、色譜柱單元、FID檢測器單元和數(shù)據(jù)采集單元，煙氣取樣系統(tǒng)包括低溫富集、高溫?zé)峤馕?、反吹、流量控制等單元，為VOC在線監(jiān)測儀研制提供基礎(chǔ)。

煙氣VOC；監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一方面使得人們的生活不斷提高，另一方面也產(chǎn)生了更多的污染物，造成更加嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至是出現(xiàn)環(huán)境污染事故。現(xiàn)階段，人們體會了環(huán)境污染給自己造成的影響，因此越來越重視環(huán)境保護(hù)。與此同時(shí)也要求相關(guān)單位部門做好環(huán)境的監(jiān)測工作。

在“十二五”期間，政府重點(diǎn)建立國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，主體主要為空氣環(huán)境監(jiān)測、污染源監(jiān)測及水質(zhì)監(jiān)測，并發(fā)展成為我國環(huán)境監(jiān)測的基本體系。“十三五”規(guī)劃建議中已經(jīng)明確“以提高環(huán)境質(zhì)量為核心”，從目前環(huán)保部力推的“氣，水，土三大戰(zhàn)役”的初步效果來看，下一步對于環(huán)境質(zhì)量的改善則是對于現(xiàn)有治理設(shè)施和治理手段的檢驗(yàn)。而對于三個(gè)領(lǐng)域治理效果的檢驗(yàn)，依賴于全面有效的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。下文將對煙氣VOC監(jiān)測技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的論述。

2 煙氣VOC國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 概述

《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996》中定義污染源是指排放大氣污染物的設(shè)施或指排放大氣污染物的建筑構(gòu)造（如車間等）。污染源按照排放方式不同可分為固定污染源和流動污染源。固定污染源指煙道、煙囪及排氣筒等具有固定位置，排放穩(wěn)定的排放源。固定污染源VOCs的來源主要是各種各樣的工廠等等，并且其具有自己的特點(diǎn)，如有著各種各樣的污染物、排放強(qiáng)度比較大、持續(xù)的時(shí)間還長且有著較高的濃度等等，會對附近的環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為更好地了解固定污染源的狀況，在線對其進(jìn)行監(jiān)測，這樣能夠了解其排放的有害物質(zhì)是否達(dá)標(biāo)，并且還能對企業(yè)凈化裝置的運(yùn)行狀況和性能進(jìn)行準(zhǔn)確把握，另外，關(guān)于預(yù)防污染所采取的措施取得了怎樣的效果也會被監(jiān)測到，從而更好地對大氣質(zhì)量作出評價(jià)和管理。

2.2 固定污染源監(jiān)測因子

結(jié)合國標(biāo)、美國CTM-028標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測要求，總結(jié)的固定污染源監(jiān)測因子，主要包括常用有機(jī)溶劑及各行業(yè)生產(chǎn)原料，共計(jì)78種物質(zhì)，包括酯類、酮類、醇、苯系物、烷烴和烯烴類組分。其中苯、甲苯、二甲苯三種物質(zhì)的檢測頻率最高。

2.3 分析標(biāo)準(zhǔn)

目前我國國家和地方（主要為北京、上海和廣州）均制定了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對污染源排放限值進(jìn)行要求和限定，其中國標(biāo)6個(gè)，地級標(biāo)準(zhǔn)5個(gè)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)主要檢測指標(biāo)為苯系物、非甲烷總烴以及部分揮發(fā)性有機(jī)溶劑。

3 VOC的來源分析

VOC的來源主要分為室外和室內(nèi)，其中室外主要是燃燒燃料和車輛排放的，室內(nèi)的為燒煤和天然氣等產(chǎn)生的煙氣，還有就是房屋裝修、家具、家電等本身有污染，另外人體自身也會排放污染物。

污染物會有不同的來源渠道，根據(jù)其不同的出處設(shè)立了工業(yè)園區(qū)的網(wǎng)格化監(jiān)控體系，并且該體系使用的方式為單元網(wǎng)絡(luò)管理里，同時(shí)按照相應(yīng)的理念將責(zé)任分配到個(gè)人，由專人進(jìn)行監(jiān)管，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控平臺，還使用了很多環(huán)境保護(hù)技術(shù)，然后對污染物進(jìn)行詳細(xì)的分析了解，并對其他因素進(jìn)行了解，從而更好地監(jiān)測污染物。與此同時(shí)，還要對各個(gè)工廠、監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)的計(jì)算，了解監(jiān)測的數(shù)據(jù)情況，并且監(jiān)測點(diǎn)的具體排放狀況及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件進(jìn)行分析掌握，從而得出該區(qū)域內(nèi)的具體排放狀況。要對VOCs的排放區(qū)進(jìn)行整個(gè)監(jiān)督，同時(shí)估測污染物的具體分散狀況，并對污染物的來源進(jìn)行分析，爭取能夠在線對VOCs進(jìn)行監(jiān)控，并發(fā)展成為相應(yīng)的平臺，這樣能夠監(jiān)控那么隨意排放污染物的現(xiàn)象，從而降低環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境等，這樣以得到的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)形成節(jié)能減排的方案，另外有利于科學(xué)管理控制污染物。

4 VOC監(jiān)測技術(shù)的分析

4.1 VOC監(jiān)測技術(shù)的分類

現(xiàn)階段，VOC監(jiān)測技術(shù)主要可分為四大類：傳感器技術(shù)、色譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、光譜技術(shù)。

傳感器技術(shù)：常用傳感器為PID、FID；PID傳感器對烷烴響應(yīng)低；FID傳感器對碳?xì)漤憫?yīng)靈敏；兩者監(jiān)測精度均可達(dá)PPb，但無法區(qū)分VOC種類；常用于危險(xiǎn)區(qū)域報(bào)警、室內(nèi)環(huán)境空氣監(jiān)測；

色譜技術(shù)：通過色譜柱分離可對VOC總量及特征組分進(jìn)行測量；但分析周期長；一般用于固定污染源在線監(jiān)測；

質(zhì)譜技術(shù)：靈敏度高（ppt）、響應(yīng)時(shí)間短、測量組分多、無需標(biāo)定；但價(jià)格相對比較昂貴；一般用于實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院、環(huán)境應(yīng)急/溯源監(jiān)測；

光譜技術(shù)：常用技術(shù)有FTIR、DOAS、TDLAS；響應(yīng)速度快，一般用于區(qū)域環(huán)境空氣監(jiān)測/污染源監(jiān)測。

4.2 煙氣取樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

煙氣采樣系統(tǒng)包括高溫采樣探頭，用于實(shí)現(xiàn)高溫采樣，具有反吹功能，采樣管采用180℃全程伴熱，低溫除濕器用于進(jìn)行汽水分離，將煙氣中的水除去，高溫裂解和低溫富集裝置用于進(jìn)行樣品富集和裂解分析，多通閥用于進(jìn)行樣品切換，送入分析儀。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過分析國內(nèi)外VOC的分析技術(shù)、不同公司的儀器比較和國內(nèi)外分析標(biāo)準(zhǔn)的比對研究，并研究了煙氣VOC在線監(jiān)測技術(shù)方案，為VOC在線監(jiān)測儀研制提供基礎(chǔ)。

[1]梁杰群,吳威,文耀愛,王純園.燒結(jié)煙氣脫硫后排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用[J].柳鋼科技,2008(12).

[2]寧艷,吳威,王純園,文耀愛,陳志有.燒結(jié)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)的因應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè),2011(2).

[3]朱法華,李輝,邱署光.煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2010(8).