樂陵市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心 吳雙
在固定污染源監(jiān)測前,相關(guān)監(jiān)測機構(gòu)應(yīng)制定現(xiàn)場勘查方案,組織人員到監(jiān)測現(xiàn)場查看廢氣產(chǎn)生來源、煙道煙囪等防污處置措施,了解廢氣的種類、成分、濃度及危害性,對已安裝的污染源檢測及處置設(shè)備的凈化原理、性能功效、參數(shù)指標等進行全面調(diào)查,對廢氣污染源的具體方位、排放量、環(huán)境狀況、廢氣流向以及各類管道位置、斷面、尺寸、排氣筒結(jié)構(gòu)等進行全面掌握。在此基礎(chǔ)上撰寫勘查報告,并確定監(jiān)測采樣點的布設(shè)位置、數(shù)量、角度,以形成全面、系統(tǒng)的監(jiān)測體系。
根據(jù)勘查報告及現(xiàn)場實際,采樣點的布設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇垂直煙道,其次設(shè)在水平煙道,以獲得更好、更精確的采樣數(shù)據(jù)。其中,采樣點設(shè)置于距彎頭、閥門、變徑管下游方向≥6倍直徑,且上游方向≥3倍直徑位置處。如煙道為矩形樣式,需要將矩形煙道斷面平均分成長方形,再以各塊長方形的中心點作為采樣點,具體分塊時可以按照矩形煙道斷面面積進行分塊,詳見表1。
表1 矩形煙道分塊要求
儀器設(shè)備是整個監(jiān)測的關(guān)鍵,其合理正常運行能充分保障數(shù)據(jù)采集的準確性、及時性,并為后續(xù)分析提供支持。在對污染源開展監(jiān)測前,應(yīng)細致檢查采樣儀器設(shè)備,并啟動試運行一小段時間,查看各項功能是否正常,然后檢查設(shè)備的氣密性,是否存在漏氣現(xiàn)象。最后,使用儀器校正裝置對設(shè)備進行恢復(fù)校正,并做好記錄。對于SO2、NOX等氣體污染源監(jiān)測儀器的校正,應(yīng)采用與被測氣體濃度較為接近的標準氣體進行校正,以獲得更精確的數(shù)據(jù)。根據(jù)規(guī)定,采樣的儀器設(shè)備偏差應(yīng)在±5%以內(nèi),否則應(yīng)重新調(diào)整校核。
(1)測定溫度。氣體排放后會有一定的溫度,不同的條件下溫度會有不同,因此要根據(jù)煙道及勘查的結(jié)果選擇合適的測溫設(shè)備。常用的測溫設(shè)備根據(jù)材質(zhì)及性能分為水銀、熱電偶、半導(dǎo)體及電阻溫度計。以水銀、熱電偶溫度計為例,測溫時,需將計溫部位放置在煙道中心處,測溫時間≥5min,待溫度趨于穩(wěn)定無變化時進行讀數(shù)取值,讀數(shù)時不得將儀器拿出管道,以免出現(xiàn)誤差。
(2)測定含濕量。常見的煙塵采樣設(shè)備多數(shù)具備含濕量自動測定功能,如果煙道斷面較大,需要將采樣管盡量深入到煙道內(nèi)部,減少外面裸露部位,這樣可以有效減少煙氣水分冷凝導(dǎo)致的測量誤差。
(3)測定壓力。在對煙道流動的氣體壓力進行檢測時,由于氣流會受動、靜兩種壓力的影響,如若未考慮兩種壓力的影響,將會直接影響選擇采樣,并對采樣流量計算的精準性造成影響。在測定前,應(yīng)先調(diào)節(jié)壓力表至零點,復(fù)查氣密性,然后將全壓孔(S型皮托管)對準氣流出口方向,偏差應(yīng)<10°,同時堵塞密實采樣孔,防止漏氣而影響測量精度。如若填塞不密實而發(fā)生漏氣,將會影響壓力測定值和流速、流量計算誤差。
(4)測定過量空氣系數(shù)。該系數(shù)是實際與理論空氣量的比值,常用“α”表示。將采樣管緩緩放入煙道內(nèi)部,抽取其中含有O2的煙氣,再通過O2電化學(xué)傳感器測量其中的O2瞬時濃度,再換算成α。和測定壓力一樣,測定含氧量需要堵塞密實采樣孔,以免外部空氣進入內(nèi)部而影響煙道過量空氣系數(shù)的測量精度。
煙塵采樣是廢氣監(jiān)測的重要組成部分,在監(jiān)測中,要全程安排專人旁站監(jiān)督,保證監(jiān)測時工況與平常保持一致,嚴禁因采樣作業(yè)而改變生產(chǎn)方式、流程,以免導(dǎo)致采樣結(jié)果出現(xiàn)偏差。根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)能力,采樣作業(yè)需要在工況穩(wěn)定且實際生產(chǎn)負荷超過3/4設(shè)計滿負荷的狀態(tài)下進行。(1)根據(jù)勘察報告合理確定采樣位置,一般是在氣流速度較為平緩的部位,且斷面氣流的最大值應(yīng)≤3倍最小值,以免氣流過大不可控導(dǎo)致儀器設(shè)備響應(yīng)不及時而影響采集結(jié)果。(2)測定排氣參數(shù),需先清理干凈采樣孔短接管內(nèi)的浮灰,再插入測量設(shè)備及探頭,最后堵塞密實采樣孔周圍的空隙,防止漏氣。(3)按照等速原則進行采樣,即采樣嘴獲取氣體的速度﹦采樣點煙氣的速度,且兩者的相關(guān)誤差應(yīng)≤10%,以免兩者速度差異而影響采樣結(jié)果。采樣過程中,設(shè)置采樣器為自動調(diào)節(jié)模式,維持等速采樣,跟蹤率為1.0±0.1。采樣后,采樣嘴應(yīng)背對氣流方向迅速提出煙道,防止倒吸采樣嘴內(nèi)的煙塵而造成結(jié)果失真。(4)采樣管嚴禁用手直接觸碰,拿取時應(yīng)使用鑷子從濾筒中取放。如有意外落下的濾筒碎屑,需逐片收齊后放入濾筒中。濾筒需固定,不晃動、不漏氣。采樣管抽出時不能倒置,取出后應(yīng)及時封口并放置到專用容器內(nèi),統(tǒng)一運輸至檢測機構(gòu),運輸過程要正放,防止傾斜、倒置。(5)采樣結(jié)束后,再次對采樣點氣流速度進行測試,并與采樣時的流速進行比對,如果偏差≥20%需重新進行煙塵采樣。(6)濾筒集塵是煙塵采集的重要一環(huán),在采集前,需觀察濾筒集塵情況。如集塵偏少,會在稱量時增重不夠,出現(xiàn)稱重誤差較大,所以需增加采樣時間以收集更多煙塵。如集塵偏多,則會導(dǎo)致采樣阻力變大,不僅影響儀器的正常使用,還會導(dǎo)致誤差較大,所以需減少采樣時間。在具體采樣時,可先預(yù)采樣1min再觀察濾筒集塵情況,根據(jù)設(shè)計要求及經(jīng)驗判斷采集時間。有的管道排放煙塵濃度較弱時,為防止誤差,可以延長采樣時間或者使用剛玉濾筒,以減少擦掛、抽吸等物理損耗而導(dǎo)致的測量誤差。
(1)根據(jù)前期待檢測廢氣的調(diào)查結(jié)果,在采樣前開展好技術(shù)交底,對監(jiān)測氣體的類型、特征、狀態(tài)、自身作用等進行充分講解,并選擇適用于該監(jiān)測氣體的儀器設(shè)備,如采樣管、采集器、連接管、濾料等。(2)在連接管中,采集的氣體往往含有一定的水分,容易在管內(nèi)冷凝影響測定結(jié)果,因此,需要對輸氣管進行加熱保持溫度,并配置采樣預(yù)處理器,這樣可以有效地過濾采集的煙氣,還能做到除濕和液體分離。需要注意的是,除濕裝置進行廢氣處理時,應(yīng)確保除去的廢氣中待測污染物的損失≤5%。(3)采用定電位電解法測試煙氣中的SO2、氮氧化物等廢氣時,應(yīng)待濃度值顯示穩(wěn)定后取值讀數(shù)。讀數(shù)后取出采樣探頭,放置在常規(guī)環(huán)境中,對傳感器進行清洗直至讀數(shù)≤20mg/m3后,再重新將采樣探頭放置到煙道內(nèi),進行第二次測試取樣。對儀器設(shè)備要一次開機,直到測試結(jié)束,防止中途重啟造成零點位改變導(dǎo)致測試結(jié)果不準。傳感器壽命一般為1~2年,當t90≥60s時,需對儀器氣路、傳感器靈敏度進行檢查,查看是否漏氣或者靈敏度是否不準,如是靈敏度的問題,需要更換新的傳感器。(4)采樣的吸收瓶要密封嚴實,不得跑氣漏氣,多孔篩板要鼓泡均勻。采樣管的進氣口應(yīng)與管道中心靠近,連接導(dǎo)管不能過長,以免影響吸收瓶的效果。采樣前,應(yīng)徹底置換吸收瓶前管路內(nèi)空氣,置換時可使排放的廢氣通過旁路5min排出空氣。采樣時保持恒定流量,流量的上下波動應(yīng)≤10%。采樣后,為防止負壓導(dǎo)致吸收液倒流,需先切斷管瓶之間連接的氣路,再立刻封閉吸收瓶和吸附管的兩端部位,最后盡快安排專人送實驗室以便分析取證。采集的樣品在運輸和保管時要注意避光,保持恒溫。(5)測定濕法脫硫裝置的脫硫效率時,應(yīng)確保在正常條件下開展,并同時測定洗滌液酸堿值,且在得到測量結(jié)果時應(yīng)注明對應(yīng)的pH值。
按照國家規(guī)范要求及監(jiān)測技術(shù)規(guī)定,對監(jiān)測的各項數(shù)據(jù)進行采集、整理,由專人計算、核驗,對異常的數(shù)據(jù)應(yīng)予以剔除,合理取舍,計量單位統(tǒng)一為國家法定單位。固定污染源廢氣監(jiān)測中余氣、摻風系數(shù)以及基準風量折算標準不一,為了防止儀器設(shè)備運行差異以及人工誤操作引起的誤差,需要嚴格按照規(guī)范標準進行折算,確保準確真實地體現(xiàn)廢氣的排放情況,進而與排放規(guī)定的標準進行對比找差。監(jiān)測數(shù)據(jù)要全面、準確,要能完整地反映出廢氣排放過程、實際狀況,涉及的數(shù)據(jù)及形成的報告需嚴格落實“三審”機制。條件具備的監(jiān)測機構(gòu)在開展廢氣監(jiān)測時,可以建立專用平臺系統(tǒng),利用5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)對廢氣源的全面監(jiān)測,實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動收集、自動分析、自動對比、自動匯總,并通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)警、生成相關(guān)報告等,這樣能有效提高監(jiān)測人員自身安全,同時能降低因誤操作導(dǎo)致的結(jié)果偏差。
固定污染源廢氣監(jiān)測所得數(shù)據(jù)、結(jié)果是后續(xù)環(huán)保整治措施制定與施行的根本依據(jù),關(guān)系區(qū)域大氣環(huán)境整治成效,故不可小覷。對此,環(huán)保監(jiān)測部門應(yīng)依現(xiàn)場實際,切實抓好監(jiān)測前、中、后的相應(yīng)管控,從而確保廢氣監(jiān)測所得數(shù)據(jù)的真實、精準、有效,為區(qū)域大氣環(huán)境的有效改善夯實基礎(chǔ)。