当前位置: 测量装置 >> 测量装置发展 >> 专家解答VOCs在线监测设备如何甄别
今年即是“打赢蓝天保卫战三年行动计划”的收官年,也是“十三五规划”的收官年。基于臭氧及其前提物挥发性有机物(VOCs)是当前影响空气质量的重要因子。因此国家各级部门明显加强了对挥发性有机物(VOCs)排放的管控与整治。
存在挥发性有机物排放的重点污染源企业、区域集聚式行业、特殊作业企业都面临着地方的整治和监控要求。这其中不乏众多的中小企业。中小企业如何选装应用挥发性有机物在线监测设备,企业主们面对五花八门的市场宣介乱像,非常困惑和犹豫。有基于此,我们及时带着一些问题访谈了广州市、东莞市、佛山市生态环境管理部门的相关专家,希望他们的解答能够给迷茫的企业主们一点帮助和借鉴。
主持人:为什么中小企业对挥发性有机物的主流应用技术FID在线监测设备的选用普遍存在抵触情绪?邓杰帆(东莞市环境科学研究所所长):大家都知道,GC-FID是国内现有的VOCs检测标准中使用较频繁一种主流检测方法。氢焰检测器(FID)对有机化合物具有很高的灵敏度(特别对碳氢化合物),又因其结构简单,灵敏度高,响应快,稳定性好,体积小,线性范围宽等特点,十分适用于VOCs痕量分析。但FID在线监测系统气路复杂,需要专业技术人员定期维护,检测过程中所需辅助气体较多,辅助设备多导致系统体积大,因而系统的采购成本和运行成本相对昂贵,目前市场流通的价格普遍高于十万元以上,部分品牌更是高达二十万以上,广泛的中小企业实在是难以承受。同时,FID在线监测系统对运行环境温、湿度要求高,需要配套恒温恒湿的监测站房才能正常运行。如此FID在线监测系统在实际应用过程中需要投入较大的人力、财力和占用不少的空间场地,因而难以在中小企业大规模推广。但是在重点污染源企业和广泛的实验室应用领域,GC-FID依然是业内公允的主流检测技术,相信随着市场应用量的增大和制造成本的下降,GC-FID设备的价格将逐渐被广泛的消费企业所接受。主持人:相比较价格昂贵的FID技术的在线监测设备,PID技术在线监测设备因为其低廉的价格一度成为市场需求的翘楚,但是近二年来为什么PID在线监测设备也在逐渐淡出在线监测市场的应用?邓杰帆(东莞市环境科学研究所所长):
PID技术的挥发性有机物在线监测设备的基本原理是利用惰性气体真空放电现象所产生的紫外线(VUV),使待测气体分子发生电离,并通过测量离子化后的气体所产生的电流强度,从而得到待测气体浓度。PID设备前几年在国内的挥发性有机物超标报警领域有过不少的应用,但在应用实践过程中也暴露了PID技术存在的缺陷:PID对各VOC组分的检测灵敏度存在很大差异,尤其对一些短链烷烃响应极低甚至无法检测,日本的大气环境部对催化氧化不分光红外法、FID以及PID三种检测方法作的过严谨的比较试验,发现PID对样气组分有很强的选择性,这也导致了PID只适合测量成份较单一且被PID传感器认可的VOCs气体,使用局限性很大。如用来检测组分复杂气体,会产生很大的测量误差。另外,PID由于使用紫外光源,它一般都会有使用寿命,大概小时至小时,所以PID传感器一般一年时间、甚至更短的时间便需要更换一次,给用户造成持续的使用成本。同时在新的挥发性有机物管控重在“三率”(收集率、治理率、去除率)的要求下,被动安装在挥发性有机物治理装置入口端的PID传感器由于不适应入口端高污染气体环境和粉尘漆雾预处理不彻底环境而很快丧失检测工作能力。所以近年来各地环境保护管理机构和VOC涉排企业已逐渐认知到PID技术应用的局限性,不再鼓励在线监测领域应用单纯的PID技术设备。
主持人:我们了解到,这两年广州市环境保护管理部门已经先行一步对辖区的部分重点污染企业以及集群式行业开展了挥发性有机物(VOCs)整治与在线监测工作的探索,吴主任可以给大家介绍一下基本情况。吴清柱(广州市生态环境局环境监测站主任):
近几年来广州市生态环境管理部门确实加强了对辖区挥发性有机物(VOCs)的整治与管理,尤其是对部分排气量大且排放特征明显的重点污染企业和集群式行业企业逐步开展了挥发性有机物的综合治理和在线监测工作探索。比如广州的汽修钣喷业和家具制造业在管理部门的管控要求下都已开展了针对挥发性有机物排放的治理和在线监测。VOCs在线监测系统联网运行近一年来,各区环保分局依托监测平台实现了对管辖区域范围内所有汽修喷烤漆作业情况、治理装置运行状态以及废气排放情况的远程监控。环保执法人员以在线监测数据为依托开展针对性的执法行动,大大提高执法效率。但是,我们留意到今年以来,越来越多的汽修业VOCs在线监测站点,在喷漆作业时,排放浓度监测数据出现相对偏低甚至为“0”的异常现象。通过现场检查了解到的原因无外乎几种:第一,采样探头长期得不到维护保养,颗粒物附着在探头上导致出现堵塞,样气无法抽取到气体传感器完成正常检测;第二是仪器设计缺陷,不具有自动校准功能,气体传感器的基线向负值大幅漂移;第三是PID气体传感器已超出使用寿命而失效的现象,企业主又不愿意花费重复的成本去更换PID传感器。通过这次的应用实践发现和印证了单纯的PID技术传感器设备在承担挥发性有机物(VOCs)的在线监测职能时呈现的局限性。我们也一直继续摸索和总结实践的经验,不断认识和了解新的技术以满足和适应各行各业挥发性有机物的治理和在线监测的管理需要。
主持人:佛山是制造业的集聚地,也是挥发性有机物排放企业较为集中的地区,能否请占站长给我们分析建议一下中小企业如何正确选择挥发性有机物的在线监测技术与产品?占天刚(佛山市禅城区环境监测站站长):
中小企业在面临VOCs在线监测的管控需要时,如何正确选择在线监测设备确实是个令企业主犹豫苦恼的难题,太贵了应用不起,太便宜的又怕测量不准不稳定无法满足行业管理的技术要求。所以市场端非常需要一款价格要能满足中小企业的应用承受,且综合性能指标又要能符合行业管理的技术要求的VOCs在线监测设备。近些年来,随着国家各级环境管理部门对挥发性有机物管控要求的逐步重视与升级,市场上对挥发性有机物在线监测的管理趋势和管理手段的摸索应用也存在着增量的状态。在线监测设备的技术应用正呈现百花齐放的局面:GC-FID、PID、NDIR、傅立叶…等等技术都在“你方唱罢我登场”的相继进行宣介应用。佛山地区的一些挥发性有机物涉排企业也对各种挥发性有机物的在线监测设备都有过探索应用。正如前面二位专家所言,各种技术都呈现出了它们应用端的优势和客观缺陷。我们觉得,针对挥发性有机物排量不大的中小涉排企业,在选择什么样的在线监测设备时,应根据企业自身的综合考量和经济承受能力,科学合理的选购适用的技术设备。我发现,在佛山地区的不少中小企业都在选择应用一种柔合了NDIR(非分散红外技术)和PID技术于一体的挥发性有机物在线监测设备。这种方法就是“催化氧化+NDIR非分散红外法+PID比对检测”组合技术。其基本检测原理是将VOCs催化氧化成CO2,CO2在红外区域有强烈的吸收,所以NDIR非常适用于测量由VOCs转化成的CO2,通过测定的CO2含量来间接测定废气总浓度。催化氧化+非分散红外具有较高的稳定性和灵敏度,灵敏度不受VOC种类限制,对VOCs各成分的响应度均可达到90%以上,进样量小,不需要助燃气体,安全可靠。催化氧化+非分散红外方法已被列为日本的VOCs标准方法之一。同时,该方法已经于年被国际标准化组织正式认定为国际标准(ISO/FDIS—)。而且我们了解到:这种“催化氧化+NDIR非分散红外+PID比对”监测技术的挥发性有机物自动监测仪器,符合HJ03性能指标要求,整机造价与FID相比较具有明显的性价比优势,且运行成本低、维护简单,因而更容易被广大中小企业所接受,是未来最具应用前景的VOCs在线监测技术。
主持人:
目前很多挥发性有机物涉排企业甚至地方环境管理部门对于在线监测设备的选用还是存在着一些困惑,不知道相关国家标准到底认同哪种在线监测技术的设备,不认同哪种在线监测技术的设备。这方面是否请占站长对国家的相关政策准备作一些解读和理解。
占天刚(佛山市禅城区环境监测站站长):
针对挥发性有机物的连续监测,生态环境部于年发布了HJ03标准,明确了FID作为NMHC的在线监测方法的一些技术要求。但是,对于VOC在线监测方法,生态环境部并没有做出强制性要求。部里也明白FID在线监测技术因为价格因素短期内还难以在众多中小企业大规模应用,因此在中小企业的挥发性有机物在线监测上鼓励使用其他高性价比的在线监测方法与技术的设备,只要技术性能达到HJ03的性能参数即可。今年3月份发布的《固定污染源废气中非甲烷总烃排放连续监测技术指南(试行)》(下称《技术指南》),是HJ03的配套标准,用于规范挥发性有机物连续监测系统的建设、运行和管理。《技术指南》第四部分,明确了可以采用除FID以外的其他监测方法的系统,可参照《技术指南》执行。因此,针对挥发性有机物的连续监测,在当前的不断技术实践和摸索阶段,我们的理解是各种技术路线的挥发性有机物在线监测都可以应用,只要设备的检测技术性能指标达到和满足HJ03标准的性能参数要求即可。
主持人:
我们了解到今年六月国家生态环境部发布了“0挥发性有机物治理攻坚方案”,方案内容明确了“全面提升各类污染源无组织排放达标和工业污染源有组织排放综合治理的“三率”(收集率、治理率和去除率)”要求。当前在有些地市存在商家在推销在线监测设备时,宣传和承诺其在线监测设备能够确保“去除率”达到80%以上的性能,请问占站长,这种宣传和承诺有技术原理性的保障吗?
占天刚(佛山市禅城区环境监测站站长):
这显然是一些不良商家或机构的荒唐宣传和承诺行经,其目的完全是诱惑性满足挥发性有机物涉排企业逃避监测管理和误导涉排企业错误认知的恶性商业竞争行为。这种以在线监测设备配合涉排企业上传提供假监测数据(假去除率数据)行为的后果是非常严重的,最终的用户企业和运维机构都会面临环保执法处罚的严重结果。众所周知,挥发性有机物在线监测设备不可能具备保证“去除率”指标达到合格指标的功能。“去除率”指标应该完全取决于企业所选用的挥发性有机物治理装置技术和规范运行状态的,不可能是依靠在线监测设备来保障的。挥发性有机物治理装置和在线监测设备二者是运动员和裁判员的关系。希望终端用户企业保持清醒头脑和规范的环保意识,不要挺而走险听信不良商家/机构的误导诱唆,让自己最终触犯法律!
End
来源、编辑
广东省环境保护产业协会
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇