污染源废气监测采样问题分析与信息化研究
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污染源废气监测采样问题分析与信息化研究
摘要对于污染源废气的监测采样是一个复杂的过程,采样的样品是否准确将直接影响最终的测定结果。本文主要就污染源废气检测采样中的一些问题进行分析。
关键词染源废气;环境监测;采样
1 污染源废气监测前的准备工作
由于污染源废气具有较大的毒性,因此,在对其进行监测前,要做好充分的准备工作。首先,要保证电源、操作平台能够正常工作,采样仪器的气密性良好,还要做好相应的安全防范工作,做好防毒、防火、防爆的预防措施。然后,为了使采样过程顺利进行,还需要对生产的原材料、产品的生产工艺、污染物的种类以及废气的排量、压力、流量是否经过净化处理等进行详细的了解[1]。
2 采样方法的选取
2.1 采样方法的种类
一般情况下,对污染源废气的采样主要分为两种方法,直接采样和富集采样。当废气中被测物的浓度比较高时,通常采用的是直接采样法。另外,如果使用的分析方法比较灵敏,也需要进行直接采样,以保证监测结果的准确性。使用该方法可以快速得到分析结果,比较经济、方便。如果废气中所含的被测物的浓度较低时,就需要采用富集采样。该方法得到分析结果的时间要长一些,但是,从实际的角度考虑,该方法得到的结果更符合环境污染的真实情况。
2.2 采样孔的选取
由于各种废气处理设施有所差异,采样位置也有具体的要求。首先,对于湿量较大的废气监测,监测点应选择在靠近废气排放的出口。另外,如果废气排气筒中的负压比较大,则应选择面积比较大的断面进行监测。选定好采样位置后,开设采样孔,要注意采样孔的内径不能小于80 毫米,孔管长不大于50 毫米,当采集气态污染物时,内径不能小于40 毫米。不进行采样时,要注意将其封闭。另外,针对不同形状的烟道,采样孔的设置也不同。对于圆形烟道,采样孔应设置在包括各测点在内的相互垂直的直径线上,对于矩形或者方形的烟道,应设置在包括各测点在内的延长线上。
2.3 采样的步骤
首先要对管道(或排气筒、烟囱)进行测量,测量它的直径及管壁厚度,然后接通仪器的电源,之后打开采样孔,清除孔中的积灰,打开采样仪器开关,按照步骤进行操作。选择1,输入大气压和采样日期,读取大气压表的数字,根据
修正的计算公式计算相应的压强。选择2,输入监测断面的尺寸和壁厚,确定采样的环数,仪器会自动计算出各采样点的位置,自动记录该数字,另外,要在采样枪上用胶布标示。
选择3,对皮托管校零;输入排气温度,将采样枪放入管道中第一个测点的位置,堵严测孔。皮托管软管正对气流一侧接入仪器正压孔,背对气流软管接入仪器负压孔。用“确定”键依次将各个测点的压力输入仪器,仪器会自动选择出采样嘴尺寸。找出相应的采样嘴,安装在采样枪上。
选择4,将含湿量测量枪放入管道中,在水杯中加入少许水,选择“测量含湿量”键,待含湿量数值相对稳定后,按确定键完成。含湿量测量方法有:重量法、冷凝法、干湿球法。干湿球法测量原理:使气体在一定的速度下流经干、湿球温度计。根据干、湿温度计的读数和测点处排气压力,计算出排气的水分含量。
选择5,确定采样点数和每点的采样时间;从滤筒盒中取出已称重的滤筒,记下滤筒编号,装入采样枪中,并装上所选定的采样嘴;将采样枪放入管道中第一个采样点的位置,按“确定”键开始采样。第一点采样结束后,移至下一个点,依次进行直至结束。取出采样枪记录采样体积、标态烟气量、动压和静压等参数,并按“确定”键将数据保存,以备查用或打印。
选择6,在此菜单下选1查询当前数据中的“烟气流速”,记录在采样记录中。按“退出” 鍵回到主菜单。准备下一次采样。取出滤筒,折叠封口,放入原来的滤筒盒。采样后的滤筒,烘干(105℃)、冷却、称至恒重,其采样前后滤筒重量之差,即为采取的颗粒物量[2]。
3 采样实施过程中注意的问题
3.1 采样点的布设
污染源废气的采样点要选择一个气流平稳的点位,且通过采样点的气体能够全部排放到空气中,能够进行安全的操作。选择采样点时,应尽量避开漏风或者粉尘比较多的地方。对于一些颗粒物样品的采集,要采取等速采样,也就是颗粒物进入采样嘴中的速度与气流的速度是相等的,这样才能保证监测结果的准确性,否则过大或者过小,都会对结果造成极大的误差。
当采样速度大于管道内的实际流速时,采样边缘以外的气流就会进入采样嘴,从而使粉尘也进入其中,导致采取的样品浓度会低于采样点的实际浓度。而当采样速度小于管道内的实际流速时,所得的结果恰恰相反,样品浓度就会高于实际的浓度。因此,在对颗粒物样品进行采集的时候,一定要保证等速采样。
3.2 采样器的放置
当两台采样器进行平行采集时,它们之间要保持一定的距离,否则就会影响
测定的结果。这是由于两台采样器的距离如果太近,就会由于气泵或者电机上电刷的磨损,增加碳粒等污染物,从而使测定的结果偏高。另外,两台采样器距离太近,还会增加它们之间的气流,影响采样的准确性。
3.3 采样系统应注意的问题
采样系统包括采样仪器和监测的方法,即采样加热管、连接管、流量控制系统等。加热管主要是保证气体不会产生冷凝,它的温度受待测气体的冷却点以及浓度的影响,不同的采样气体,设定的加热温度是不同的,如采集二氧化硫时,温度应控制在120摄氏度,氮氧化物的温度应控制在140摄氏度。另外,采样管的材料使用要特别注意,通常使用的材质是聚四氟乙烯或者硬硅胶,因为这两种材质的稳定性比较好,不会与待测气体发生化学反应,从而保证了测定结果的准确性。
在对污染源气体进行采样时,首先要做气密性实验,保证采样系统的气密性,从而不会影响测定的结果。一般情况下,在连接采样系统后,负压表的读数是6~7千帕,在半分钟内压力下降1.5千帕,表示装置气密性良好。此外,在采样的过程中,要密切关注采样流量以及压力的变化,并通过变化进行及时的调整和记录。在采样结束后,不要马上关闭采样泵,尤其是对于负压较大的烟道,强大的负压可能会将采样管中的颗粒物重新吸回烟道中,造成样品的损失。当内外温差较大时,迅速关闭采样泵,也会使冷凝水回到滤筒中,对测定结果造成巨大的误差。因此,采样结束后,首先要将采样管倒置,开启泵的防倒吸功能,以保证测定结果的准确[3]。
4 结束语
综上所述,对于污染源废气的监测采样是一个复杂的过程,采样的样品是否准确将直接影响最终的测定结果。因此,需要在采样的过程中,从准备工作开始,到采样的实施,严格进行质量控制,以保证测定数据的真实、完整,不断地提高环境监测的技术水准。
参考文献
[1] 郑雪松.环境污染源废气的监测分析[J].科技与企业,2014,(4):164.
[2] 黎斌.小议固定污染源废气监测中的有关问题[J].低碳世界,2016,(3):11-12.
[3] 黄晓亮.污染源废气监测探讨[J].绿色科技,2012,(9):172-173.