VOCs治理強化監測需求 常用的技(jì)術有哪(nǎ)些?
揮發(fā)性有機(jī)物治理已經被提上日程,成為大氣汙染(rǎn)防治的重要板塊。這也就(jiù)對我國VOCs排(pái)放監測提出(chū)了新的考驗。按照不(bú)同行業的需(xū)求,VOCs檢測對象也並非完全一樣,所以本文對VOCs監測及分析方法以及VOCS在線監測技術的發展需求進行詳解。
VOCs(VolatileOrganicCompounds,揮發性有機化合物(wù))廣泛存在於生活和工業生產環境中,其在大氣中形(xíng)成的光(guāng)化(huà)學煙霧,大多具有致癌、致畸、致突變性,對環(huán)境和人體健康危害很大[1]。許(xǔ)多發達國(guó)家都頒布了相應的法令(lìng)限製(zhì)VOCs排放,在監測(cè)項目中增(zēng)加(jiā)了VOCs。美國(guó)的光化(huà)學自動監測係統中有56種VOCs,歐洲也有30多種VOCs被列入。我國《大氣汙染物綜合排放標準》(GB16297-2004)嚴格規定了33種(zhǒng)大氣汙染物的排放閾值,對苯、甲苯、二甲苯、酚類、苯胺類、硝基苯(běn)類物質的排放上限做出明確規定[2]。浙江省印發的(de)《“十(shí)三五”節能減排綜(zōng)合工作(zuò)方案》和《大氣汙染防治“十三五”規劃》要求大力推進VOCs重點(diǎn)減(jiǎn)排工程實施,對重點企業開展VOCs監督性監測,加(jiā)大監測頻次,嚴格VOCs有組織和無(wú)組織(zhī)達標排放管(guǎn)理。
隨(suí)著社會的(de)發展,人們對環境(jìng)汙染問題越來(lái)越重視,逐漸改變(biàn)了之前的“先(xiān)汙染,後治理”的意(yì)識。特別是在當今的“互聯網+環保”大環境,環境監測的大數據為廢氣監測和(hé)治理提(tí)供了有力支持。然而,目前國內使用的VOCs廢氣在線監測設備和技術多種多(duō)樣,在實際操作(zuò)中,不同行業的監測和(hé)分析係統也有較大差別,進而直接影響監測(cè)數據的準確性,導致監測效果不理想。認清我國(guó)不同(tóng)行業主要監測的VOCs組分,了解在(zài)線監測和分析設備的精度與原(yuán)理,對提高檢測數據質量提供(gòng)了理論基礎(chǔ)和技術保障,對改(gǎi)善生(shēng)態環境,促進中國環境友好的可持續發展具有重要的社會意義。
1 不同行業主要VOCs檢測因子
固定汙染(rǎn)源VOCs主要來源(yuán)於噴塗行(háng)業、皮革行業、石(shí)油化工廠、印刷行業、汙水/垃圾處理廠、加油站泄露、生物質、燃煤、半導體工業、冶金(jīn)工業等(děng)[2],主要檢測指標為苯係物,非甲烷總烴以(yǐ)及部分揮發性有機溶劑。我國目前(qián)廢氣VOCS排放監測要求標(biāo)準,詳見表1。經文獻調研[3-5]可知,集中工業園區工業有機廢氣的(de)在線監控,監測因子主要是TVOC與硫化氫;餐飲業產生的油(yóu)煙主要包含苯,甲苯,二(èr)甲苯和多環芳烴等有害物質,運營期廢氣汙染物主要(yào)包括可沉(chén)降(jiàng)顆粒(lì)物、細顆粒物及烴類物質等;汽車尾氣中含有大量的烯烴和多環芳(fāng)烴如丁烯、甲苯和二甲(jiǎ)苯等,其中含量(liàng)最(zuì)高的是C8H10,可能是二甲苯或乙基(jī)苯。
2 VOCs監測及分析方法
應用在汙染源現場的固定汙染源廢氣VOCs在(zài)線監測係統(VOCs-CEMS),按照采樣和測量方式劃分一般可分(fèn)為:直接抽取測量方式、稀釋抽取(qǔ)測量方式和直接測量方式3種結構[4]。稀釋抽取法CEMS占據了主要地位,主要分布在美國,微量(liàng)取樣,靈敏度高,係統較複雜,價格高,連續時間長;直接抽取CEMS市場占有率中等,主要在德國和日(rì)本,對分析儀器要(yào)求低,可實現多組分同時測量,維護量大;直測(cè)式CEMS市場份額小,主要分布在英國和德國,係統(tǒng)簡單,可實現多(duō)組分同時測量,然而在線校準難,維(wéi)護量大。生產固定汙染源廢氣VOCs在(zài)線監測係統的廠家有美國Durag、CICP、Phoenix,德國的SICKMAIHAK(西克(kè)麥哈克),法國OLDHAM,英國PROCAL,中國的天津藍宇、安徽銅陵藍盾、杭州聚光(guāng)等(děng)。
根據煙氣組分濃度測定原理,VOCs的分析方法(fǎ)可分氫火焰離子化檢測、光離子化監測、催化氧化-非分散紅外吸收(shōu)、氣相色譜/質譜(pǔ)、傅立葉變換紅(hóng)外光譜、差分(fèn)吸收光譜、離子遷移(yí)譜、調諧吸收光譜等[5]。其中,氣相色譜/質譜分析監測靈敏度高,選擇性強,可檢測TVOC和VOCs單個組分,也可同時分析多(duō)個組分。這一在線監測技術在歐美日韓等已有廣泛(fàn)應用,並(bìng)在我(wǒ)國部分經濟(jì)發達城市得到引進,取得了良好的效果(guǒ);傅(fù)立葉變換紅外光譜,檢(jiǎn)測技術成熟,監測VOCs種類較多,可同時分析多個組分。現場測量周期短,相應時間快;差分吸收光譜主要是(shì)對苯、甲(jiǎ)苯(běn)、鄰(間、對)—二甲苯等苯係物進(jìn)行檢測,可(kě)更好的對(duì)苯係物成分進行定量分析。同時,采用自動切換—連續監測技術可以實現多排口同時在線監測。一般現場采取非接(jiē)觸(chù)式直接連續測量,無需預處理(lǐ),保(bǎo)證氣體不失真,響應時間很快,可實現測(cè)量光路區(qū)域內的在線監測;離子遷移譜在應急監測、食品安全監測等(děng)領域有所應用。監測靈敏(mǐn)度高(gāo)、相比質譜技術不需要真空係統,儀器結構簡單,成本較低。可測量濃度低、腐蝕性強的氣體。
3 我國VOCS在線監測技術的發展需求
隨著我國VOCs監測、分析、去除等研究的深入,盡快(kuài)建立並完善VOCs的監測技術標準(zhǔn)及指南,優化和統一VOCs監(jiān)測係統,加強監測(cè)過(guò)程(chéng)中(zhōng)監測頻次(cì)和(hé)數(shù)據質量誤差(chà)控製,勢在必行;其次,目前應用最廣泛的測量技術存在分辨率低、時(shí)間長、化合物共溢等(děng)現象,而高質量的分析儀、專用監測儀器和自動監測係統多是國外(wài)引進。努力加強汙染(rǎn)源在線監測技術的創新,實現高靈敏(mǐn)度、高時(shí)間分辨率以(yǐ)及連(lián)續在線自動化(huà)儀器國產化和市(shì)場化,迫在眉睫。
來源:《科技視(shì)界》
原標題:煙氣(qì)中VOCs在線監測及分析技術
“推薦閱(yuè)讀”
【責任(rèn)編(biān)輯】:源和環保版權所有(yǒu):http://www.hhh8899.com轉載請(qǐng)注明出處