废气的现场监测以及质量控制 2014年04月25日 一废气的来源 2008年，重庆市全年共排放工业废气7351亿标立方米。其中燃料 燃烧废气排放量3763亿标立方米，生产工艺废气排放量3588亿标立 方米，排放二氧化硫6272万吨，排放烟尘10.10万吨，排放工业粉尘 15.33万吨。主要来源于以下行业。 1.火电行业 2.钢铁及冶炼行业 3.化工及石化行业 4. 建材行业 5. 交通运输业 6. 其他特殊行业 这些行业是造成大气污染的重要污染源，其主要污染因子是烟（粉）尘 和二氧化硫。 如：火电行业 (1)锅炉燃烧 产生的烟气中所含的主要污染物飞灰、硫氧化物、氮氧 化物，此外，还有 一氧化碳、二氧化碳和少量的氟化物与氯化物等。这些组 分来源于煤炭中的 矿物质，但其中氮氧化物的一部分是空气中的氮在燃烧高 温下氧化而成。 (2)气力输灰系统 中间灰库排放的含尘废气。 (3)原料系统 煤场、原煤破碎、输煤皮带产生的含尘废气。 二废气的治理 烟（粉）尘 二氧化硫 定义和概念 烟（粉）尘 烟（粉）尘 能在空气中分散一定时间的固体粒子叫粉尘。 按习惯，粉尘划分为以下几种： 降尘：直径大于100m的颗粒，在空气中很容易自然沉 降。 总悬浮颗粒物：能悬浮在空气中，空气动力学当量直径 100m的颗粒物。 可吸入颗粒物：悬浮在空气中，空气动力学当量直径 10m的颗粒物。 粉尘或灰尘：在工业生产过程中物料的破碎、筛分、堆 放、转运或其它机械处理而产生的直径介于1100m之 间的固体微粒。 煤尘：燃料燃烧过程中产生的微粒，其直径大于1m的 部分微粒。 煤烟：燃料燃烧过程中产生的微粒，其直径小于0.1m 的部分微粒。 烟尘：由于燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等过程形成 的固态或液态悬浮微粒，其粒径大于1m。 烟雾：空气中煤烟和自然界的雾相结合的产物。 烟气：含有粉尘、烟雾及有害有毒气体成分的废气。 治理设施 烟（粉）尘 (2)除尘器 除尘设施或除尘器:从含尘气体中将烟尘分离出来并加以 捕集的装置。 除尘器分类 除尘器按其作用原理不同可分成四大类。 机械力除尘器： 重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘 器 湿式除尘器： 冲击式除尘器、泡膜除尘器、文丘里管 除尘器 过滤式除尘器： 低速袋滤器、脉冲袋滤器、颗粒层除 尘器 电除尘器： 干式静电除尘器、湿式静电除尘器 布袋除尘器原理示意图 静电除尘器原理、构造 主要构件： 电晕极 集尘极 清灰装置 二氧化硫治理工艺 防治二氧化硫污染的措施很多，除采取无污染或少污染的工艺 技术合改革工艺流程外，还有高烟囱扩散稀释，燃料低硫化、排烟脱 硫。 废气中SO2治理按脱硫工艺与燃烧的结合点来分有: 燃烧前脱硫煤脱硫(原煤洗选脱硫； ) 燃烧中脱硫炉内脱硫(循环流化床锅炉和炉内喷钙 ) 燃烧后脱硫-烟气脱硫 当前应用的烟气脱硫方法，按脱硫工艺的反应 状态大致可分为干法、半干法和湿法三类。 二氧化硫治理工艺 名 称湿法半干法干法 1 石灰/石灰石-石 膏 循环流化床（CFB ） 2海水脱硫喷雾 干燥法 3碱式硫酸铝法 炉内喷钙 增湿活 化法 电子束照射法（ EBA） 4水和稀酸吸收法 5双碱法 6氨酸法 7 钠盐 循环法、氧 化镁法、海水法 脱硫效率 % 95 65-8085-90 三废气现场监测 废气监测的目的和内容 1废气监测的目的 (1)检查污染源排放的颗粒物和其它有害物质的排放浓 度、排放量、吨产品排放量、无组织排放排放量、无组织 排放浓度是否符合国家或地方有关排放标准的要求。 (2)评价净化装置的建设、运行性能是否达到原设计指 标及环境保护行政主管部门的考核指标。 (3)污染物总量控制指标和减排的核定。 2废气监测的内容 有组织排放监测 废气设施效果监测 无组织排放监测 污染物总量控制指标监测 三废气现场监测 前期的准备工作 企业基本情况 企业的名称、性质、建设时间和环评批复时间，区域类别。 主 要原、辅材料和主、副产品，相应用量和产量、来源及运输方式等。 应重点调查用量大，并可能产生大气污染的材料和产品。 企业平面布置图。 污染治理设施。 企业近段时间生产状况，工矿是否正常。 调查被测有组织排放源的排出口形状、尺寸、高度、具体位置和 数量等 。 无组织排放情况。 3有组织排放监测 有组织源布点和采样原则 布点原则 点位的代表性； 点位的可接近性； 点位的可操作性； 点位的安全性； 与有关标准布点要求的符合性。 采样原则 a.烟（粉尘） 烟道内同一断面各点的气流速度和烟（粉）尘浓度分布 通常不均匀。因此，必须按一定的原则在同一断面内进行 多点测量，才能取得较为准确的数据。同时采用等速采样 。 b.气态污染物 由于气态或蒸汽态有害物质分子在烟道内分布一般是 均匀的，不需要多点采样，可在靠近烟道中心位置设1 点采样。同时由于一般气体分子可忽略质量，不考虑惯 性作用，不需要等速采样。采样时采样管入口可与气流 方向垂直，或背向气流。当气体中含有固态有害物质或 雾滴时，则应等速采样。 采样位置与采样点 1）采样位置 采样位置应优先选择在垂直管段。应避开烟道弯头和断面急剧变化的 部位。采样位置应设置在距弯头、阀们、变径管下游方向不小于6倍 直径，和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对矩形烟道，其当 量直径D=2AB/（A+B），式中A，B为边长。 测试现场空间位置有限，很难满足上述要求时，则选择比较适宜的管 段采样，但采样断面与弯头的距离至少是烟道直径的1.5倍，并应适 当增加测点的数量。采样断面的气流最好在5m/s以上。 采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。 必要时设置采样平台，采样平台应有足够的工作面积使工作人员安全 、方便地操作。平台面积应不小于1.5m2，并设有1.1m高的护栏。 2）采样孔和采样点 采样孔 在选定的测定位置上开设采样孔，采样孔内径应不小于 80mm，采样管长应不大于50mm。当采样孔仅用于采集 气态污染物时，其内径应不小于40mm。 采样点 圆形烟道 a.将烟道分成适当数量的等面积同心环，各测点选在各环 等面积中心线与呈垂直相交的两条直径线的交叉点上。 b.对于符合采样位置要求的烟道，可只选预期浓度变化最 大的一条直径线上的测点。 c.对于直径小于0.3m、流速分布比较均匀、对称并符合采 样位置要求的小烟道，可取烟道中心作为测点。 矩形或方形烟道 a.将烟道断面分成适当数量的等面积小块，各块中心即 为测点。小块的数量按规定选取。 b.烟道断面面积小于0.1m2，流速分布比较均匀、对称 并符合1.采样位置的要求的，可取断面中心作为测点。 C当烟道布置不能满足采样位置的要求时，应增加采样 线和测点。采样点数. 4无组织排放监测 布点和采样原则 要依照法定手续确定边界，若无法定手续则按目前的实 际边界确定，有争议时，按项目和地方环保部门确定。 采样时要在排放源上、下风向分别设置参照点和监控点 二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监控点设在无 组织排放源下风向250m范围内的浓度最高点，相对应的 参照点设在排放源上风向250m范围内；其余物质的监控 点设在单位周界10m范围内的最高浓度点。 监控点最多可设4个，参照点只设1个。 进行无组织排放监测时，实行连续1h的采样，或者实行 在1h内以等时间间隔采集4个样品计平均值，为捕捉到监 控点最高浓度的时段，采样时间可超过1h。 水泥厂粉尘无组织排放 指水泥厂厂区内物料堆放扬尘、物料输送和窑磨机等设备的粉 尘泄漏等。要求在距厂界外20m处（无明显厂界，以车间外或堆场 外20m处）上风向与下风向同时布设参考点和监控点。每个监控 点连续采集时间为14h/次，总采样时间为4h；参考点和监控点同 步采样，选取监控点1h均值的最高浓度值（扣除上风向的监测 值）。 工业炉窑无组织排放 指烟尘、生产性粉尘和有害污染物不通过烟囱或排气系统的泄漏 等。无组织排放烟尘及生产性粉尘监测点设置在厂房门窗排放口 处；若工业炉窑露天设置（或有顶无围墙），监测点应选在距烟 （粉）尘排放源5m，最低高度1.5m处任意点。每个监控点连续采 集时间为14h/次，总采样时间为4h；选取监控点1h均值的最大浓 度值。 5监测因子确定 根据国家、行业或地方标准中控制的大气污染物种类确 定监测因子。 根据行业特点确定监测因子。由于各行业生产工艺不同 、产品不同，产生的污染物的种类也有所不同。 根据环境保护工作的需要选择监测因子。 6监测方法 选择监测方法的原则：国标、行标、国际标准、权威部门发布的监 测方法； 化学法:化学法是利用采样器使排气通过装有特定吸收的玻板式或 冲击式或气泡式吸收瓶，与吸收液反应，然后用容量法或比色法定量 测定。 仪器法:仪器法主要有：采样器采样称重法、原子吸收法、气相色 谱法、色谱质谱法、ICP 法、离子色谱法、电化学法、液相色谱法等 。 7采样时间和频次 根据GB 16297-1996 大气污染物综合排放标准的 要求，采样时间和频次内所测试的结果应能代表1h平均值 ，以便判定1h内排放污染物的平均值是否超过最高允许排 放浓度、最高允许排放速率、无组织排放监控点浓度限值 。 1)有明显生产周期、污染物排放稳定，污染物采样测试通 常验收监测为2-3个周期，每个周期3-5次；其他监测为1个 生产周期，每个生产周期3-5次。 2)无明显生产周期、污染物排放稳定，污染物采样测试频 次验收监测不少于2天，每天3个平行样；其他监测为1天 ，每天监测3-5次。 3)型号、功能相同的多个小型环境保护设施效率和达标排 放监测，随机抽样。原则抽样比例不小于同样设施总数的 50%。 4）特殊情况下的采样时间和频次 若某排气筒的排放为间断性排放，排放时间小于1h，应在排放 时间段内实行连续采样，或在排放时间段内以等时间间隔采集24个 样品，并计平均值。 7监测前实验室准备 根据监测内容落实项目负责人和监测人员 准备相应的仪器设备，检查仪器设备的状态。 按监测方法准备相应药品试剂、吸收溶液、吸附剂、 气袋、滤筒滤膜、玻璃器皿、吸收瓶以及各种原始记录。 准备好样品保存装置和交通工具。 8现场监测 监测中应有专人负责组织协调、监视记录运行工况，在 可能的条件下，要求厂方派专人协助。在整个监测期间， 要做到“三勤”即勤问、勤看、勤记，从中提出和发现问题 并及时解决。现场监测期间必须佩带好各种安全防护用品 （如保险绳、高温手套、安全帽、防毒面具等） 监测时注意事项 1烟尘监测必须保证每个测点采样3分钟，每个样品采 样体积在300L-1m3； 2烟气采样，应将烟气仪器在空气环境中开机，待 仪器显示进入测量状态，将采样枪送入烟道3分钟平衡 后记录第一个数据，以后每2分钟记录一个数据，共记 录5个数据取平均值；将采样枪取出烟道外，用环境空 气清洗仪器；其他烟气项目按规定的方法采样，满足 小时均值的要求。 3 废气处理设施监测时，如果需要检查设施处理效果 时，进出口同时、同步、同类仪器。 4污染物总量控制指标监测时，排气量的测定要与排 放浓度的采样监测同步进行。（目前实行总量控制的大气 污染物主要是烟尘、工业粉尘、二氧化硫和氮氧化物。） 5 实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度必 须进行过量空气系数折算和出力影响系数K的计算。 6氮氧化物的计算;NOx=NO(46/30)+NO2 -国家环保总局：环函200