煉油污水處理場惡臭氣體排查

牛新征

（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南 洛陽471012）

1 前言

隨著石化企業(yè)的發(fā)展和城市的擴(kuò)展，許多企業(yè)被居民區(qū)包圍，特別是石化污水處理場的大部分構(gòu)筑物都是敞開體系，逸散大量的揮發(fā)性有機(jī)物、硫化氫、有機(jī)硫化物、氨等惡臭氣體，對人體危害很大。污染嚴(yán)重時，會使人頭痛、惡心、嘔吐，一些石化企業(yè)經(jīng)常因此受到投訴，嚴(yán)重?fù)p害了企業(yè)的社會形象。石化污水處理場惡臭的產(chǎn)生主要源于廢水中含有的揮發(fā)性有機(jī)組分[1]，因此分析監(jiān)測揮發(fā)性有機(jī)物對于分析煉油污水處理裝置污染物的排放狀況，判定主要污染物組分，以及判定裝置的處理效果有極為重要的作用。氣相色譜法是分析測定有機(jī)污染物的不可替代的有效手段，隨著新型的靈敏的廣譜型檢測器的出現(xiàn)，高效毛細(xì)管柱的廣泛使用以及電子技術(shù)的快速發(fā)展，高性能的便攜式氣相色譜儀已研制成功并得到了推廣使用。本文利用美國Photovac公司生產(chǎn)的Voyager便攜式氣相色譜儀對某企業(yè)煉油污水場各處理裝置廢氣進(jìn)行了分析監(jiān)測，為煉油污水處理場揮發(fā)性污染物的處理提供參考。

2 煉油污水處理場惡臭氣體排查分析

2.1 分析儀器

美國Photovac公司的Voyager便攜式氣相色譜儀；PID檢測器；色譜柱A為4m×0.53mm×2.0umSPB-35（中等極性柱），色譜柱B為20m×0.32mm×1.0um Supelcowax10（PEG）（極性柱），色譜柱C為15m×0.32mm×12um Quad rex007-1（非極性柱）；Sitechart色譜處理軟件。

2.2 Voyager便攜式氣相色譜儀檢測原理

Voyager便攜式氣相色譜儀使用對VOC極其靈敏的光離子化檢測器（Photo IonizationDetector）PID對污染物進(jìn)行檢測。該儀器使用一只具有10.6eV能量的真空紫外無極放電燈作為光源，在這個能量的紫外光輻射下，樣氣中大多數(shù)有機(jī)物和部分無機(jī)物電離，但空氣中的基本成分如N2、O2、H2O、CO2不被電離（這些物質(zhì)的電離電位大于10.6eV）。被測物質(zhì)的成分由色譜柱分離后進(jìn)入離子化室，經(jīng)過真空紫外無極放電燈照射電離，然后測量離子電流的大小，即可得到物質(zhì)的含量。物質(zhì)的種類根據(jù)色譜柱保留時間定性[2]。

2.3 分析方法

2.3.1 可揮發(fā)性有機(jī)物組分分析

采用儀器設(shè)定分析方法Assay1。選用儀器B柱（Supelcowax10TM，20×0.32mm×1.5um）進(jìn)行可揮發(fā)有機(jī)組分的測定。實驗條件：柱溫60℃，柱壓8psi，泵氣時間20秒，進(jìn)樣時間2秒，反吹時間200秒，靈敏度設(shè)置為高檔。

2.3.2 硫化氫的分析

根據(jù)儀器特性自建分析方法。以75.9mg/m3標(biāo)準(zhǔn)氣體為標(biāo)準(zhǔn)，將標(biāo)準(zhǔn)氣體裝入氣袋中，使用氣袋適配器將氣袋與儀器連接。設(shè)定好色譜條件：選用儀器C柱（15m×0.32mm×12um Quadrex 007-1（非極性柱））進(jìn)行硫化氫的測定，柱溫60℃，柱壓8psi，泵氣時間10秒，進(jìn)樣時間2秒，反吹時間200秒，靈敏度設(shè)置為低檔。待Ready燈亮半個小時后，打開氣袋入口，抽取樣品分析。樣品分析完后，將儀器與電腦連接，等待數(shù)據(jù)文件自動傳輸至電腦。打開Sitechart軟件，單擊Aassay欄，進(jìn)入assay后點擊File菜單，選擇open，打開上傳的標(biāo)準(zhǔn)氣體文件。選擇色譜柱，并依據(jù)分析標(biāo)準(zhǔn)氣體的色譜條件點擊assay菜單中Config可設(shè)置色譜參數(shù)。打開文件后，左鍵雙擊標(biāo)準(zhǔn)氣體色譜峰，出現(xiàn)對話框后輸入化合物的名稱硫化氫與濃度75.9mg/m3。點擊File菜單中Save as，將方法保存為以.assay為后綴的方法文件。

2.3.3 TVOC分析

使用儀器的TVOC模式進(jìn)行樣品的總揮發(fā)性有機(jī)化合物樣品分析。色譜柱V柱是一個空白管柱，不產(chǎn)生分離，進(jìn)入檢測器測定。設(shè)置泵氣時間為10秒，反吹時間30秒，柱溫60℃，柱壓8psi，分析時間60秒，檢測靈敏度高。

2.4 分析結(jié)果

使用Voyager便攜式氣相色譜儀，應(yīng)用以上方法分別對某企業(yè)煉油污水處理場各污水處理裝置廢氣進(jìn)行了分析測試。監(jiān)測結(jié)果如表1所示：

表1

3 問題討論

3.1煉油污水總進(jìn)口惡臭氣味較濃，用硫化氫方法在300秒內(nèi)檢出4個峰，其中第一個峰和硫化氫的保留時間最近為91秒，但套不上硫化氫。這是在稀釋160倍的情況下做出來的，說明總進(jìn)口能在C柱上檢出的輕組分濃度很高，種類也不少。CPI裝置也無硫化氫檢出，但也有4個未知峰檢出。渦凹?xì)飧〕?、水解酸化池、一級生化曝氣池廢氣在用硫化氫方法分析時，均能檢出硫化氫，另外還有3～4個未知峰檢出，因沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，無法定性和定量。

3.2可揮發(fā)性有機(jī)物組分的分析以苯、甲苯、二甲苯為主，水解酸化池和一級生化曝氣池檢出的組分最多。說明污水中的有機(jī)物質(zhì)在水解酸化池和方曝池中被微生物分解，并隨著曝氣逸出。

3.3二級生化曝氣池基本沒有可揮發(fā)性組分和硫化氫檢出，TVOC分析結(jié)果也很低，主要惡臭氣體為煉油污水總進(jìn)、CPI處、渦凹?xì)飧〕亍⑺馑峄?、一級生化曝氣池等污水處理設(shè)施所散發(fā)。在進(jìn)行廢氣處理時應(yīng)考慮對這些污水處理裝置的廢氣集中收集處理，并優(yōu)先考慮處理煉油污水總進(jìn)、水解酸化池、一級生化曝氣池廢氣，而二級生化曝氣池廢氣由于污染物含量較低可以不進(jìn)行處理。

［1］肖春寶.石化污水處理場廢氣處理——催化燃燒技術(shù)的應(yīng)用［J］.安徽化工，2008，34（4）：48-51.

［2］李國剛.真空紫外光離子化檢測器及其在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代科學(xué)儀器，2004（1）：18-20.