蔣炎炎 戈超 馮漢隊(duì) 阮計(jì)連 陳海燕

摘要：隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，甚至釀成環(huán)境污染事件。VOC氣體作為“光化學(xué)煙霧”的主要成因，也越來越受到國家和各級地方政府的重視?！段廴驹醋詣?dòng)監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行管理辦法》、《江蘇省污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)實(shí)施方案》、《江蘇省污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》等國家、省、市環(huán)保局的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文件陸續(xù)出臺，也標(biāo)志著VOC氣體排放的管控進(jìn)入嚴(yán)查嚴(yán)管階段。在政策的引導(dǎo)下，VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其具有實(shí)時(shí)檢測、實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)、多平臺數(shù)據(jù)傳輸和自動(dòng)校準(zhǔn)等特點(diǎn)，給環(huán)保監(jiān)測和設(shè)備運(yùn)維都提供了便利條件。

關(guān)鍵詞：VOC氣體;在線監(jiān)測;自動(dòng)校準(zhǔn);運(yùn)行維護(hù)

“十二五”期間，國家重點(diǎn)建設(shè)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，主要為空氣環(huán)境監(jiān)測、污染源監(jiān)測及水質(zhì)監(jiān)測，并發(fā)展成為我國環(huán)境監(jiān)測的基本體系?！笆濉币?guī)劃建議中更是明確“以提高環(huán)境質(zhì)量為核心”，環(huán)境質(zhì)量的改善則依賴于于現(xiàn)有治理設(shè)施和監(jiān)測設(shè)施的改進(jìn)。以監(jiān)測設(shè)施的改進(jìn)為例，則是由傳統(tǒng)的現(xiàn)場取樣監(jiān)測轉(zhuǎn)變?yōu)?4小時(shí)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，不給偷排留有任何的監(jiān)測死角。VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的全程伴熱預(yù)處理+ 在線色譜技術(shù)+ 火焰離子檢測法（FID），主要應(yīng)用于對各種工業(yè)污染源排放有機(jī)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測，性能穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，檢測范圍寬，能夠測量VOCS、總烴（THC）、非甲烷總烴（NMHC）、苯及苯系物等多項(xiàng)參數(shù)，對VOCS的濃度和排放率進(jìn)行連續(xù)、實(shí)時(shí)地跟蹤監(jiān)控，并將所有的監(jiān)測參數(shù)傳輸至工控機(jī)軟件和用戶DCS系統(tǒng)，可通過數(shù)采儀與環(huán)保部門的數(shù)據(jù)系統(tǒng)通訊。

一、VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)原理

VOC是沸點(diǎn)低于250℃的揮發(fā)性有機(jī)化合物，由于其沸點(diǎn)低，常溫條件下易液化，故其分析過程有別于其它物質(zhì)，必須進(jìn)行全程伴熱，伴熱溫度不低于180℃，以保證VOC氣體進(jìn)入檢測單元時(shí)仍為氣態(tài)。

如圖一所示，VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)由采樣單元、溫壓流檢測單元、測量單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)傳輸單元。

采樣單元由帶濾芯的采樣頭、高溫伴熱管和采樣泵組成，負(fù)責(zé)將煙囪內(nèi)的氣體引入測量單元;溫壓流檢測單元以伯努利方程和PT100為原理制作，用以測量氣體溫度、煙囪內(nèi)外壓力差和氣體流速，并將上述參數(shù)通過RS232接口傳輸至測量主機(jī)的屏幕上;測量單元采用當(dāng)前主流的氣態(tài)色譜- 氫火焰離子檢測（GC-FID）方法，其利用有機(jī)化合物在氫火焰產(chǎn)生的高溫環(huán)境中電離，且電離信號的強(qiáng)弱與VOC氣體濃度成正比的原理，將電離信號通過信號放大器放大后，再與標(biāo)準(zhǔn)濃度所產(chǎn)生的電離信號比對，即可得到待測成分的濃度。由于排放的VOC氣體一般為多種物質(zhì)的混合物，為了精確得到各組分的濃度，需要在進(jìn)入FID之前，通過不同的氣態(tài)色譜柱將各組分分離，氣態(tài)色譜柱內(nèi)壁上涂有固定相，固定相對各組分的吸收能力不同，從而使各組分在不同的時(shí)間區(qū)間進(jìn)入FID中以得到各組分的濃度.

VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)一般可測量甲烷、非甲烷總烴、苯、甲苯和二甲苯等組分。數(shù)據(jù)處理單元?jiǎng)t將放大后的電信號同標(biāo)準(zhǔn)氣體的同比例放大后的電信號進(jìn)行比對并計(jì)算出數(shù)據(jù)，通過RS232接口傳遞到測量主機(jī)的屏幕上，同時(shí)對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得出日、月、年的數(shù)據(jù)平均值;數(shù)據(jù)傳輸模塊則通過數(shù)采儀或DTU模塊，將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)骄W(wǎng)頁端、手機(jī)端或環(huán)保局制定的服務(wù)器。上述流程完成了VOC氣體在線監(jiān)測、在線傳輸?shù)娜^程，極大方便了管理部門的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)管，同時(shí)也加速了噴涂、化工、橡膠等行業(yè)環(huán)保設(shè)施更新的步伐。

二、VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)維

VOC在線測系統(tǒng)雖然具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能，但仍需要進(jìn)行定期的人工維護(hù)、標(biāo)定、維修等工作，以確保系統(tǒng)的正常有效運(yùn)行，并確保有足夠的有效監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至環(huán)保行政管理部門。

每周定期對儀器進(jìn)行巡檢、維護(hù)、清潔、檢修等工作，保證儀器的正常穩(wěn)定運(yùn)行;每月對儀器進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)、更換易耗配件、更換正常損壞件，建立運(yùn)行維護(hù)技術(shù)檔案。

周、月、季度、年度維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃如下所示。周維護(hù)：

（1）???? 檢查站房、系統(tǒng)主機(jī)、溫壓流濕檢測器、煙氣采樣器等設(shè)備供電是否正常;

（2）???? 檢查煙氣采樣器加熱體溫度是否與設(shè)置溫度一致;

（3）???? 檢查電伴熱管線溫度是否與設(shè)置溫度一致;

（4）???? 檢查加熱閥箱溫度是否與設(shè)置溫度一致;

（5）???? 檢查溫壓流濕檢測器測量值是否符合現(xiàn)場工況;

（6）???? 檢查檢測數(shù)據(jù)更新時(shí)間是否正常;

（7）???? 檢查系統(tǒng)主機(jī)與中心平臺連接、數(shù)據(jù)傳輸是否正常;

（8）???? 檢查通用過濾器粉塵濾芯是否變色，變質(zhì);

（9）???? 檢查氣體分析儀檢測器是否處于著火狀態(tài);

（10）?? 檢查氫氣發(fā)生器堿液液位，低于液位下限及時(shí)補(bǔ)水;

（11）?? 檢查氫氣發(fā)生器干燥劑變色情況，超過80%變色，及時(shí)更換;

（12）?? 檢查全自動(dòng)空氣源輸出壓力表讀數(shù)是否符合現(xiàn)場工況;

（13）?? 檢查全自動(dòng)空氣源干燥劑變色情況，超過80%變色，及時(shí)更換;

（14）?? 檢查氮?dú)馄科績?nèi)壓力表讀數(shù)，制定更換計(jì)劃;

（15）?? 檢查數(shù)采儀監(jiān)測數(shù)值與主機(jī)監(jiān)測數(shù)值是否一致。季度維護(hù)重點(diǎn)：

（1）???? 使用標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定設(shè)備;（根據(jù)各設(shè)備實(shí)際工況標(biāo)定設(shè)備（）2）使用標(biāo)準(zhǔn)氣體當(dāng)做樣氣，反標(biāo)設(shè)備，檢查設(shè)備誤差是否符合國家標(biāo)準(zhǔn);

（3）???? 檢查設(shè)備正常運(yùn)行中，各電磁閥是否是切換動(dòng)作;

（4）???? 檢查采樣泵抽力是否有明顯衰減;

（5）???? 檢查采樣進(jìn)氣氣路是否有堵塞;年度維護(hù)重點(diǎn)：

（1）???? 檢查六通閥膜片、十通閥膜片是否正常;（2）檢查采樣泵膜片是否正常。

三、結(jié)語

由于VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)原理復(fù)雜，設(shè)備精密，對設(shè)備的運(yùn)維提出了較高的要求，必須要有一支專業(yè)的隊(duì)伍來管理和維護(hù)。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)受監(jiān)管企業(yè)廢氣治理設(shè)施擅自停運(yùn)與低負(fù)荷運(yùn)行、廢氣治理設(shè)施低效運(yùn)行、生產(chǎn)過程中廢氣無組織排放等現(xiàn)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警、分析與管理，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對上述環(huán)保違法行為視頻錄像取證，真正實(shí)現(xiàn)監(jiān)管無死角，讓監(jiān)管有據(jù)可查，杜絕一切環(huán)保違法行為，還社會(huì)青山綠水，還人民歡聲笑語。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 路思明. 紡織企業(yè)VOC大數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)[J].中國市場，2017（04）：126-127.

[2]?? 天辰化工投用VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].氯堿工業(yè)，2018，54（12）：46.