關(guān)于國控企業(yè)污染減排在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究

柏延芳

[摘要]污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)是環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)理的重要組成部分，建設(shè)污染源在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺，為節(jié)能減排、環(huán)境統(tǒng)計(jì)、排污申報(bào)、排污收費(fèi)等提供了重要依據(jù)。本文介紹了污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)及其組成，分析了污染源在線系統(tǒng)驗(yàn)收比對監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用情況，力求能夠?yàn)楣?jié)能減排事業(yè)提供理論和技術(shù)支持。

[關(guān)鍵詞]國控企業(yè)污染源 煙氣污染源 水污染源 在線監(jiān)測

[中圖分類號] R122.7 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-308-2

0前言

現(xiàn)階段，環(huán)保部對污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的重視已逐年逐步提高，污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的重要性不言而喻，在污染減排“三大體系”中是重要組成部分。加強(qiáng)對污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督及管理，及時掌握污染企業(yè)污染物排放動態(tài)，提高污染源在線監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性和準(zhǔn)確性，對污染源在線監(jiān)測監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)能有效的為排污許可證的發(fā)放、排污總量的控制、排污申報(bào)的核定、排污費(fèi)的征收、環(huán)境質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)、環(huán)境污染的執(zhí)法等各種環(huán)境問題的管理工作和解決思路提供有力可靠的依據(jù)和證據(jù)，該系統(tǒng)對現(xiàn)在還是未來都具有非常重要的意義。目前，由于國控企業(yè)的排污量占工業(yè)排放量65%，排污負(fù)荷比重較大，環(huán)境影響程度較高，因此加強(qiáng)對國控企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管對落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，改善環(huán)境質(zhì)量，滿足人民群眾日益增長的環(huán)境要求具有十分重要的意義。

1國控企業(yè)污染行為概述

在環(huán)保部公布的《國控企業(yè)名單》中，國家重點(diǎn)監(jiān)控排污企業(yè)（以下簡稱“國控企業(yè)”），主要分為廢氣重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)、廢水重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)及規(guī)模以上的污水處理廠。由于這些企業(yè)的數(shù)量多、分布廣、內(nèi)部存在問題諸多，企業(yè)過于注重經(jīng)濟(jì)效益，忽略了生產(chǎn)經(jīng)營中的環(huán)保問題。國控企業(yè)為了降低成本，不同程度存在偷排或者超標(biāo)排污等問題，節(jié)約了治污成本，實(shí)現(xiàn)了不正當(dāng)?shù)睦麧櫾黾?。因此，加?qiáng)對占工業(yè)排放量65%國控企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，改善環(huán)境質(zhì)量，滿足人民群眾日益增長的環(huán)境需求的必然要求。

2污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)在國控企業(yè)污染減排中的應(yīng)用

2.1污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)時、連續(xù)監(jiān)測污染物參數(shù)的系統(tǒng)，主要監(jiān)測煙氣中的顆粒物濃度、氣態(tài)污染物濃度（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等）、輔助參數(shù)（煙氣溫度、流速、壓力、濕度、氧量等）；該系統(tǒng)主要由氣態(tài)污染物監(jiān)測分系統(tǒng)、顆粒物監(jiān)測分系統(tǒng)、煙氣參數(shù)監(jiān)測分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理分系統(tǒng)以及通訊分系統(tǒng)組成；其中氣態(tài)污染物監(jiān)測分系統(tǒng)主要的功能是監(jiān)測二氧化硫、氮氧化物等氣體污染物的濃度和排放總量；顆粒物監(jiān)測分系統(tǒng)主要監(jiān)測煙塵的濃度和排放總量；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要功能是實(shí)時采集數(shù)據(jù)，通訊分系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)街鞴懿块T，為環(huán)保部門提供數(shù)據(jù)參考，并給出處理建議。

2.2污染源在線監(jiān)測對煙氣污染源的監(jiān)測技術(shù)

①對二氧化硫的比對監(jiān)測技術(shù)：關(guān)于二氧化硫等氣態(tài)污染物，比對監(jiān)測時要至少獲取6個測試斷面的平均值，其中儀器法要選取不小于二倍的自動監(jiān)測設(shè)備相應(yīng)時間段的平均值為1個數(shù)據(jù)，化學(xué)法是以一個采樣時間段獲取的監(jiān)測值為一個數(shù)據(jù)。對二氧化硫的監(jiān)測分析方法主要有非分散紅外吸收法、碘量法以及定電位電解法等，采樣位置要按照GB/T16157和HJ/T397的要求來設(shè)置。氣態(tài)污染物相對準(zhǔn)確度的計(jì)算公式為：

RA=（|d|+|cc|）/RM×100%

其中RA為相對準(zhǔn)確度；RM為參比方法測定的平均值；d為數(shù)據(jù)對與參比數(shù)值之差的平均值；cc為置信系數(shù)。

②對氮氧化物的比對監(jiān)測技術(shù)：當(dāng)前對氮氧化物的比對監(jiān)測工作可以與二氧化硫同時進(jìn)行，因此只要做好前述工作，就能同時確保二氧化硫與氮氧化物監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但在實(shí)踐中要注意監(jiān)測氮氧化物的原理，其一是只測定NO濃度，然后根據(jù)一定的參數(shù)來換算成NOX的濃度，其二是分別測定NO和NO2的濃度，因此要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置監(jiān)測儀器的參數(shù)。NOX的監(jiān)測數(shù)據(jù)選取以及測試方法與二氧化硫的比對監(jiān)測基本一致。

③對顆粒物的比對監(jiān)測技術(shù)：脫硫后煙氣的問題往往低于露點(diǎn)，容易凝結(jié)成水滴，導(dǎo)致采樣器在捕集煙氣的過程中一些水滴也被帶到采樣器里，容易浸濕采集器內(nèi)部的濾筒，使濾筒在抽氣的過程中損壞而無法工作。因此一定要采取切實(shí)有效的措施來防范此類現(xiàn)象的發(fā)生。在實(shí)踐中，首先在煙氣進(jìn)入采樣器前應(yīng)當(dāng)加裝必要的除濕裝備；其次，采樣人員要合理掌握采樣時間，根據(jù)儀器顯示的濾筒壓力來判斷，若壓力超過設(shè)計(jì)值要及時停止采樣并更換濾筒，這樣一方面可以保證顆粒物采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，另一方面也確保了比對監(jiān)測任務(wù)的順利進(jìn)行。

④對流速、煙溫的比對監(jiān)測技術(shù)：當(dāng)前污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)中，對煙氣流速的監(jiān)測一般常用的方法是皮托管法，此方法的缺點(diǎn)是管路容易堵塞，在采樣過程中需要不斷吹掃，因此與傳統(tǒng)的監(jiān)測手段相比并沒有體現(xiàn)出優(yōu)越性。在實(shí)踐中，可采用加密監(jiān)測點(diǎn)位的方法來降低數(shù)據(jù)的不確定度，或者開發(fā)出更加先進(jìn)的監(jiān)測方法。而煙溫的比對監(jiān)測原理較為簡單，影響因素較少，一般來說測試過程較為穩(wěn)定，數(shù)據(jù)比較精確。

2.3污染源在線監(jiān)測系對水質(zhì)污染的監(jiān)測技術(shù)

（1）化學(xué)法在線監(jiān)測技術(shù)：水污染源的化學(xué)法水質(zhì)在線監(jiān)測是一個復(fù)雜的樣品處理和分析過程，它包含樣品采集、預(yù)處理、在線稀釋、化學(xué)方應(yīng)、信號監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)榷鄠€步驟；

①流動注射分析：流動注射分析的原理是通過注射閥將一定體積樣品注入到連續(xù)流動的載流液中，載流將樣品在細(xì)徑管內(nèi)與試劑回合并反應(yīng)，然后在熱力學(xué)非平衡條件下，流經(jīng)監(jiān)測器進(jìn)行監(jiān)測和定量分析。

②順序注射分析：順序注射分析是由Ruzicka和Marshall在1990年提出的一種新型注射分析技術(shù)，是對流動注射分析技術(shù)的升級和換代。順序注射分析的核心是采用高精度注射泵作為液體輸送和計(jì)量單元，多通道選擇閥作為試劑流路的切換器件。工作時，首先注射泵活塞向下運(yùn)動，順序地將相應(yīng)體積的水樣和試劑從多通道旋轉(zhuǎn)閥的不同通道經(jīng)過公共通道吸入到儲存管中。然后注射泵向上運(yùn)轉(zhuǎn)，將這些溶液輸送至反應(yīng)單元進(jìn)行反應(yīng)，最后將反應(yīng)物輸送至檢測器進(jìn)行監(jiān)測分析。

（2）直接光度法在線監(jiān)測技術(shù)：直接光度法在線監(jiān)測技術(shù)是由美國、日本等國在測定地表水中溶解性有機(jī)物時所采用的監(jiān)測方法發(fā)展而來的一種污染源在線監(jiān)測技術(shù)，近年來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，可用于污染源水樣COD、硝氮、亞硝氮、色度、濁度、懸浮物的監(jiān)測。直接光度法在線監(jiān)測技術(shù)根據(jù)使用的波長個數(shù)可分為單波長法、雙波長法和多波長法。

①單波長法：單波長法在線監(jiān)測儀一般使用窄帶濾光片對光源光源發(fā)出的光進(jìn)行濾波，僅允許某一波長的光通過監(jiān)測室對樣品進(jìn)行監(jiān)測，然后利用水樣在該波長處吸光度值分析項(xiàng)目之間的線性關(guān)系計(jì)算得到結(jié)果。該技術(shù)最早被法國用于廢水監(jiān)測，研究了一系列不同污水，發(fā)現(xiàn)這些水樣的紫外吸光度與COD濃度之間存在較好的相關(guān)性，說明單波長法能夠用于連續(xù)監(jiān)測。

②雙波長法：雙波長法可以消除污染源在線監(jiān)測過程中的懸浮物或濁度的影響，是在單波長的基礎(chǔ)上引入另外一個波長，以該波長處的吸光度值作為水樣的濁度補(bǔ)償信號的一種在線監(jiān)測技術(shù)。該技術(shù)基本能夠滿足如污水處理廠等相對比較穩(wěn)定的污染源廢水的在線監(jiān)測。

③多波長法：多波長法又稱全光譜法，它是由于在水質(zhì)COD的在線監(jiān)測方面，雖然單、雙波長法的在線監(jiān)測儀能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，但是由于水體中所包含的有機(jī)質(zhì)種類繁多，不同有機(jī)質(zhì)的光譜特征各不相同，一兩個波長很難完全表征水體中所包含的所有有機(jī)物質(zhì)信息，而對于相對復(fù)雜的水樣，監(jiān)測的結(jié)果也并不理想。因此，人們開始借助于化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)，引入了更多的波長對水樣進(jìn)行分析，從而取得了良好的效果。研究表明，該技術(shù)能夠很好地彌補(bǔ)單波長法和雙波長法的缺陷，為水污染源在線監(jiān)測提供一個快速簡單有效的分析技術(shù)。目前，該技術(shù)適用于化工、造紙、印染、電鍍、釀造等多種行業(yè)的污水排放在線監(jiān)測。

3結(jié)語

污染源在線自動監(jiān)測系統(tǒng)是一套以在線自動分析儀為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)及通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測體系，它排放情況進(jìn)行24小時全天候監(jiān)控，向各級環(huán)保管理機(jī)構(gòu)提供準(zhǔn)確、及時、有效的污染排放信息，節(jié)約了執(zhí)法成本，提高了監(jiān)察效能。既是企業(yè)和環(huán)保監(jiān)察部門聯(lián)系的紐帶，又是環(huán)保監(jiān)察部門為企業(yè)提供更好服務(wù)的工具，在國家對環(huán)境減排問題的戰(zhàn)略部署中將發(fā)揮積極的作用。同時污水處理企業(yè)利用在線監(jiān)測系統(tǒng)信息的及時性對調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行有著重耍的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及監(jiān)測方法.中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).HJT 76-2007，國家環(huán)?？偩郑?007.

[2]陳斗，李星.污染源在線監(jiān)控設(shè)施第三方運(yùn)營存在的問題與建議[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2008（20）.

[3]喻義勇，董艷平，孟磊.污染源在線監(jiān)控管理模式探討[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2009（05）.

[4]周友情.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)探討[J].自動化博覽，2010（11）.

[5]田勁松.水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2007 （17）.

[6]方肇倫.流動注射分析法.北京：科學(xué)出版社，1999：：311-313.