水果大爆发

  大气环境在线监测及污染大气治理

       印刷厂VOCs在(zai)(zai)线监测                大气(qi)环(huan)境颗粒物(wu)在(zai)(zai)线监测              表面处理(li)电镀酸废气(qi)治理(li)

案例1：

废气在线监测(ce)系统介(jie)绍

    非甲烷总烃(ting)连续监(jian)测(ce)系(xi)统(nonmethane hydrocarbons continuous emissionmonitoring system, NMHC-CEMS)，即连续监(jian)测(ce)固(gu)定(ding)污染源废气中(zhong)非甲烷总烃(ting)排放浓度和(he)排放量所需的(de)(de)全部设备。系(xi)统依靠(kao)采样探头从排放管(guan)道内(nei)取样，经高温(wen)除尘后，通(tong)过(guo)高温(wen)伴热管(guan)线进(jin)入在线气相色谱仪，经过(guo)色谱分离后进(jin)入高灵敏度氢火焰离子化检测(ce)器(qi)(FID)进(jin)行测(ce)量，最后通(tong)过(guo)系(xi)统软件自(zi)动完成数据(ju)的(de)(de)采集、分析(xi)、处理、传(chuan)输和(he)存(cun)储(chu)。

     1、系统(tong)组成

    NMHC-CEMS系统(tong)(tong)结构主要包括样品采集和传输(shu)(shu)装置、预处理(li)(li)设备(bei)、分(fen)(fen)析仪(yi)器、数据(ju)采集和传输(shu)(shu)设备(bei)以(yi)及其(qi)他辅(fu)助设备(bei)等(如图1所示)。依据(ju)系统(tong)(tong)测量(liang)方式和原理(li)(li)的不同，系统(tong)(tong)可能由上述全部(bu)或部(bu)分(fen)(fen)结构组成(cheng)。系统(tong)(tong)测量(liang)废(fei)(fei)气(qi)中(zhong)总(zong)烃(ting)及甲烷浓度(du)(du)、废(fei)(fei)气(qi)参数(温度(du)(du)、压力、流速(su)、流量(liang)等)，其(qi)中(zhong)非甲烷总(zong)烃(ting)浓度(du)(du)=总(zong)烃(ting)浓度(du)(du)-甲烷浓度(du)(du)，对(dui)含(han)氧(yang)量(liang)参与污染(ran)物(wu)折算(suan)浓度(du)(du)计(ji)算(suan)的要同时(shi)测量(liang)含(han)氧(yang)量(liang)。同时(shi)计(ji)算(suan)废(fei)(fei)气(qi)中(zhong)污染(ran)物(wu)排(pai)放速(su)率和排(pai)放量(liang)，显示和统(tong)(tong)计(ji)各种参数、图表，并可将数据(ju)传输(shu)(shu)至管理(li)(li)部(bu)门。

     2、在工程中(zhong)的应用(yong)

    某汽车工厂涂(tu)装车间(jian)的喷漆(qi)废气(qi)中(zhong)含有(you)大量挥发性有(you)机物(VOCs)，主要(yao)来(lai)源于汽车喷涂(tu)过程中(zhong)使用的色漆(qi)以(yi)及清漆(qi)中(zhong)的溶剂成分(fen)物质等。VOCs对环(huan)境及人(ren)体(ti)健康均有(you)不利影响，需对喷漆(qi)废气(qi)处理后方可(ke)排放。

    废气(qi)(qi)治理工艺采用KPR(沸(fei)(fei)石(shi)转轮(lun)吸(xi)附(fu)(fu))+TNV(热力焚(fen)烧(shao))对(dui)废气(qi)(qi)进(jin)(jin)行(xing)(xing)处(chu)理。通(tong)过(guo)可循环使用的(de)(de)沸(fei)(fei)石(shi)将废气(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)VOC进(jin)(jin)行(xing)(xing)浓(nong)(nong)缩，沸(fei)(fei)石(shi)转轮(lun)分(fen)为(wei)三部分(fen)：吸(xi)附(fu)(fu)区(qu)、脱(tuo)附(fu)(fu)区(qu)、冷(leng)却区(qu)。当废气(qi)(qi)中(zhong)VOC通(tong)过(guo)吸(xi)附(fu)(fu)区(qu)时，其包含的(de)(de)VOC被沸(fei)(fei)石(shi)吸(xi)附(fu)(fu)。当吸(xi)收了足够多VOC的(de)(de)沸(fei)(fei)石(shi)进(jin)(jin)入(ru)脱(tuo)附(fu)(fu)区(qu)时，利用高温(wen)气(qi)(qi)体(ti)对(dui)沸(fei)(fei)石(shi)进(jin)(jin)行(xing)(xing)脱(tuo)附(fu)(fu)。脱(tuo)附(fu)(fu)后的(de)(de)沸(fei)(fei)石(shi)经(jing)过(guo)冷(leng)却区(qu)冷(leng)却后继(ji)续进(jin)(jin)行(xing)(xing)VOC吸(xi)附(fu)(fu)。脱(tuo)附(fu)(fu)后的(de)(de)气(qi)(qi)体(ti)基本(ben)上浓(nong)(nong)缩了绝大部分(fen)喷漆(qi)废气(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)VOC物(wu)质，之后将浓(nong)(nong)缩气(qi)(qi)体(ti)送(song)至热力焚(fen)烧(shao)炉燃(ran)烧(shao)，再经(jing)热力交换(huan)后最终排放。

根据(ju)国(guo)家(jia)及当地环保政策要(yao)求(qiu)，需对废气排放过程进行在线(xian)监控，以非甲烷总(zong)烃表征挥发性有(you)机(ji)物。

    2.1系(xi)统安装过程(cheng)

    在(zai)涂装车(che)间45 m高排(pai)放烟囱上(shang)安(an)装废气在(zai)线监(jian)测设(she)备(两(liang)套)监(jian)控(kong)非甲(jia)烷总烃排(pai)放指(zhi)标(biao)，上(shang)传(chuan)监(jian)测数据至环境(jing)自动监(jian)控(kong)系统(tong)，同时在(zai)监(jian)测站房及采样口位(wei)置安(an)装视频监(jian)控(kong)系统(tong)，监(jian)控(kong)视频也(ye)需上(shang)传(chuan)至相(xiang)关环保监(jian)管平台。无线传(chuan)输监(jian)控(kong)视频如(ru)图(tu)2所(suo)示(shi)。

    (1)监测站(zhan)房(fang)。监测站(zhan)房(fang)与(yu)采样点之间(jian)距(ju)离原则上不(bu)超过70 m；站(zhan)房(fang)面积大(da)于16 m2(多台机(ji)柜(ju))。监测站(zhan)房(fang)内应(ying)安装空(kong)调，室(shi)内温度应(ying)保持在15～30℃，相对湿度应(ying)≤60%，空(kong)调应(ying)具有来电自(zi)动(dong)重启功能(neng)。

    (2)监(jian)(jian)测(ce)(ce)系统组装，包括采(cai)样(yang)传输装置、分(fen)析装置、伴(ban)热管、电路(lu)、气(qi)源等等，由(you)厂(chang)家(jia)专业(ye)人员(yuan)实施。监(jian)(jian)控探(tan)头(tou)需(xu)满足可(ke)监(jian)(jian)测(ce)(ce)废气(qi)的温度、压力、流(liu)量参数。

    (3)视频监(jian)(jian)(jian)控系统。自动监(jian)(jian)(jian)测站(zhan)房内和监(jian)(jian)(jian)测采(cai)(cai)样口处(chu)安装视频监(jian)(jian)(jian)控设(she)施(shi)，监(jian)(jian)(jian)控有(you)效传至环保平台，视频传输(shu)需要20 M以上(shang)的(de)专线。本工程(cheng)(cheng)由于(yu)监(jian)(jian)(jian)测平台区域无(wu)可用电(dian)信(xin)光(guang)(guang)缆检查井(jing)，施(shi)工采(cai)(cai)用有(you)线+无(wu)线传输(shu)方式，取代挖凿道路铺设(she)光(guang)(guang)纤、在车间内桥架铺设(she)光(guang)(guang)线等方案，避免对现有(you)道路的(de)破坏，减少(shao)施(shi)工工程(cheng)(cheng)量，保证施(shi)工进度(du)。此部分工作由当地电(dian)信(xin)部门专业人(ren)员实施(shi)。无(wu)线传输(shu)监(jian)(jian)(jian)控视频如图2所示。

    (4)数采仪(yi)。数采仪(yi)是(shi)由(you)指定第(di)三方部(bu)门提供(gong)，需联网调试(shi)，由(you)第(di)三方专业人员实(shi)施。考虑预留后(hou)期增加上传(chuan)监(jian)控平台模块及环保在(zai)线监(jian)测数据的整合。

    (5)监(jian)测采样(yang)口位(wei)置(zhi)(zhi)。监(jian)测采样(yang)口位(wei)置(zhi)(zhi)设(she)置(zhi)(zhi)在垂直(zhi)管(guan)段(duan)，应(ying)避(bi)开烟(yan)道弯头和断面急剧(ju)变化的部位(wei)，设(she)置(zhi)(zhi)在距弯头、阀门、变径(jing)(jing)(jing)管(guan)下游(you)方(fang)(fang)向不小于(yu)4倍直(zhi)径(jing)(jing)(jing)(或(huo)当(dang)量(liang)直(zhi)径(jing)(jing)(jing))和距上述部件(jian)上游(you)方(fang)(fang)向不小于(yu)2倍直(zhi)径(jing)(jing)(jing)(或(huo)当(dang)量(liang)直(zhi)径(jing)(jing)(jing))处。对矩形烟(yan)道，其当(dang)量(liang)直(zhi)径(jing)(jing)(jing)D=2AB/(A+B)，其中A、B为边(bian)长。采样(yang)口上游(you)垂直(zhi)方(fang)(fang)位(wei)应(ying)设(she)置(zhi)(zhi)比(bi)对采样(yang)口，方(fang)(fang)便后续开展人工(gong)比(bi)对监(jian)测工(gong)作。

    (6)电(dian)源气(qi)源的(de)确认(ren)。此部分(fen)工作需提前(qian)确认(ren)，保证(zheng)现场能提供(gong)稳定的(de)不间断(duan)的(de)气(qi)源及(ji)电(dian)源，该(gai)项目的(de)气(qi)源和(he)电(dian)源分(fen)别(bie)接自涂装车间内的(de)压(ya)缩空(kong)气(qi)主管路及(ji)主配(pei)电(dian)柜；同时监(jian)测站(zhan)房内配(pei)备稳压(ya)电(dian)源及(ji)UPS电(dian)源(≥8 kW)。

    2.2调试

    调试(shi)主要(yao)分(fen)三(san)部分(fen)，取样(yang)(yang)检(jian)(jian)(jian)测调试(shi)、数据上传系(xi)统及视频(pin)监(jian)控(kong)系(xi)统调试(shi)，分(fen)别由相关专(zhuan)业人(ren)员(yuan)进行(xing)。监(jian)测设备(bei)在整套系(xi)统调试(shi)完成后(hou)(hou)，进行(xing)168 h正常运行(xing)后(hou)(hou)进行(xing)初(chu)检(jian)(jian)(jian)，初(chu)检(jian)(jian)(jian)期间(jian)宜辅以人(ren)工取样(yang)(yang)检(jian)(jian)(jian)测，一般为4次/d取样(yang)(yang)检(jian)(jian)(jian)测；初(chu)检(jian)(jian)(jian)合格后(hou)(hou)，进入(ru)90d现场(chang)(chang)运行(xing)期；90 d现场(chang)(chang)运行(xing)符(fu)合要(yao)求后(hou)(hou)，进行(xing)复检(jian)(jian)(jian)。

    3、日常运维

    监测(ce)(ce)现场的(de)运(yun)维(wei)内容包括(kuo)：每周一次现场标气(qi)标定(ding)(ding)，运(yun)行状态点检，定(ding)(ding)期的(de)设备维(wei)护，氮气(qi)瓶更换及其他耗(hao)材的(de)更换，出现监测(ce)(ce)数(shu)据异常(chang)，对(dui)(dui)监测(ce)(ce)设备硬件(jian)、软件(jian)的(de)维(wei)修更换等(deng)，并(bing)对(dui)(dui)运(yun)维(wei)情况进行记录(lu)留(liu)底(di)；每三个月一次比对(dui)(dui)监测(ce)(ce)。

环(huan)境(jing)(jing)自(zi)动(dong)监控(kong)系(xi)统(tong)的(de)(de)运维(wei)(wei)内容包括：及时(shi)关注已(yi)上(shang)传(chuan)管控(kong)平(ping)台的(de)(de)监测(ce)(ce)数据(ju)，发现(xian)问题第一时(shi)间(4 h内)到现(xian)场处(chu)理(li)；对异常(chang)数据(ju)的(de)(de)进行情况(kuang)说明，并在管控(kong)平(ping)台上(shang)上(shang)传(chuan)有效(xiao)(xiao)说明文件(jian)(jian)；异常(chang)数据(ju)产生的(de)(de)工(gong)(gong)单处(chu)理(li)；定期分(fen)析近(jin)期监测(ce)(ce)数据(ju)，统(tong)计数据(ju)上(shang)传(chuan)有效(xiao)(xiao)率(大于(yu)90%)，异常(chang)情况(kuang)响应(ying)(ying)率(95%)，分(fen)析原因并提出控(kong)制措施。运维(wei)(wei)实施要(yao)保证监测(ce)(ce)设(she)(she)备易损(sun)件(jian)(jian)及消耗品配备齐(qi)全，并及时(shi)更换(huan)，降低故障发生率，减少无效(xiao)(xiao)数据(ju)时(shi)段；同时(shi)要(yao)保证配有第三方检测(ce)(ce)单位，以备出现(xian)应(ying)(ying)急情况(kuang)时(shi)采取人工(gong)(gong)检测(ce)(ce)，比如(ru)发生故障需要(yao)停机维(wei)(wei)修。监测(ce)(ce)设(she)(she)备出现(xian)故障时(shi)在环(huan)境(jing)(jing)自(zi)动(dong)监控(kong)系(xi)统(tong)上(shang)报备如(ru)图(tu)(tu)3所示。工(gong)(gong)厂(chang)停产在环(huan)境(jing)(jing)自(zi)动(dong)监控(kong)系(xi)统(tong)上(shang)报备如(ru)图(tu)(tu)4所示。

    4、结语(yu)

    该项目当地(di)环(huan)保(bao)(bao)(bao)部门要求(qiu)(qiu)以(yi)VOC检测限值(zhi)30 mg/L作(zuo)为(wei)控制NMHC的(de)(de)(de)(de)(de)指标，目前两(liang)套系统(tong)运(yun)(yun)行NMHC日均(jun)值(zhi)约在(zai)(zai)(zai)10 mg/L。视频监(jian)(jian)控系统(tong)采(cai)用(yong)结(jie)合铺设光纤(xian)+近距离无(wu)线传输(shu)方式，有(you)效(xiao)解决实施过程(cheng)(cheng)中(zhong)遇到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)(cheng)问题。整套系统(tong)安装(zhuang)分(fen)较多专业(ye)人员参与，有(you)效(xiao)协(xie)调(diao)各专业(ye)队伍按期完成相应(ying)作(zuo)业(ye)内容对(dui)项目的(de)(de)(de)(de)(de)进(jin)度起到(dao)重要作(zuo)用(yong)。运(yun)(yun)维过程(cheng)(cheng)需(xu)按既定(ding)要求(qiu)(qiu)按时保(bao)(bao)(bao)质(zhi)保(bao)(bao)(bao)量的(de)(de)(de)(de)(de)完成相应(ying)动作(zuo)，并留有(you)记录，同时要保(bao)(bao)(bao)证对(dui)监(jian)(jian)测数据的(de)(de)(de)(de)(de)及时关(guan)注(zhu)，发现(xian)问题第一(yi)时间(jian)到(dao)现(xian)场处理，减少无(wu)效(xiao)数据上传，此项工(gong)作(zuo)是(shi)运(yun)(yun)维过程(cheng)(cheng)中(zhong)关(guan)键环(huan)节(jie)。环(huan)保(bao)(bao)(bao)在(zai)(zai)(zai)线监(jian)(jian)测可间(jian)接(jie)反映环(huan)保(bao)(bao)(bao)设施KPR+TNV的(de)(de)(de)(de)(de)运(yun)(yun)行状(zhuang)态(tai)，后(hou)续(xu)可在(zai)(zai)(zai)满足生产需(xu)求(qiu)(qiu)及排放(fang)合规的(de)(de)(de)(de)(de)前提下，对(dui)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)废气排放(fang)数据结(jie)合环(huan)保(bao)(bao)(bao)设施的(de)(de)(de)(de)(de)运(yun)(yun)行参数进(jin)行深(shen)度分(fen)析，包(bao)括对(dui)车间(jian)生产用(yong)原材料(漆料)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)数据分(fen)析，最(zui)后(hou)统(tong)计出环(huan)保(bao)(bao)(bao)设施最(zui)佳运(yun)(yun)行状(zhuang)态(tai)参数、原材料种类(lei)对(dui)污染物(wu)排放(fang)情况的(de)(de)(de)(de)(de)影响等，促使在(zai)(zai)(zai)线监(jian)(jian)测设备(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)不在(zai)(zai)(zai)局限于满足环(huan)保(bao)(bao)(bao)监(jian)(jian)控的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)，更好服务(wu)工(gong)厂的(de)(de)(de)(de)(de)环(huan)保(bao)(bao)(bao)节(jie)能管理提升工(gong)作(zuo)。