《环境空气与废气监测》

环境空气与废气监测,曾 勇 遵义市环境监测中心站,2010年12月8日,环境监测概述,环境监测是环境科学的一个重要分支科学，是通过对影响环境质量因素代表值的测定，确定环境质量或污染程度及其变化趋势。 环境监测是环境保护工作的基础，是贯彻执行环境保护法规的依据，是污染治理、 环境科研、设计规划、环境管理不可缺少的重要手段，也是环境质量评价以及厂矿企业全面质量管理的组成部分。,环境空气是指人群、植物、动物和建筑物所暴露的室外空气。,培训提纲,环境空气监测 环境空气监测规范 空气中的污染物及其形态 环境空气监测目的 环境监测工作的一般程序 常用术语 环境空气监测方案的制定 空气样品的采样方法和采样仪器 环境空气自动监测 问题与总结 “五性”环境监测的灵魂! 关于测试烟道流速 关于采样嘴与气流方向偏差 关于滤筒负值问题 关于锅炉出力的简化公式 关于空气过剩系数,废气监测 监测目的 监测技术规范 监测方案的制定 出发前准备 现场准备 污染源的工况要求 烟气状态参数测定 烟尘测定 烟气污染物测定 数据整理与计算 大气污染物综合排放及炉窑 采样相关规定 无组织排放采样,环境空气监测,国家环保总局公告 2007年第4号 关于发布环境空气质量监测规范（试行）的公告 本规范适用于国家和地方各级环境保护行政主管部门为确定环境空气质量状况，防治空气污染所进行的常规例行环境空气质量监测活动。 环境空气质量自动监测：在监测点位采用连续自动监测仪器对环境空气质量进行连续的样品采集、处理、分析的过程。 执行环境空气质量自动监测技术规范（HJ/T 193-2005）。 环境空气质量手工监测：在监测点位用采样装置采集一定时段的环境空气样品，将采集的样品在实验室用分析仪器分析、处理的过程。执行环境空气质量手工监测技术规范（HJ/T 194-2005）。 空气和废气监测分析方法（第四版增补版），中国环境科学出版社，2007年11月。,环境空气监测,空气中的污染物及其存在形态 （1）根据污染物的形成过程分 一次污染物是指直接从各种污染源排放到大气中的有害物质。 例如，SO2、NOx、CO、碳氢化合物、颗粒性物质等。“十二五”期间，细颗粒物（PM2.5）和重金属将成为大气监控的重点。 二次污染物是指一次污染物在大气中相互作用或它们与大气中正常组分发生反应所产生的新污染物。例如，硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等。,环境空气监测,空气中的污染物及其存在形态 （2）根据污染物存在状态分类 分子状态污染物是指常温常压下以气体或蒸汽形式分散在大气中的污染物质。例如，SO2、NO2、硝酸盐、C1-C5化合物、酮、CO、CO2、HF、HCl等。 粒子状态污染物（或是颗粒物）是指分散在大气中的微小液体和固体颗粒，粒径在100m之间，是一个复杂的非均匀体系。粒径大于10m的颗粒物能够较快的沉降到地面上，称为降尘；粒径小于10m的颗粒物可长期漂浮在大气中，称为飘尘，包括烟（0.011m）、雾（10m）、灰尘等形式。“霾”,环境空气监测,环境空气监测的目的（“三个依据”） 判断空气质量是否符合国家制定地大气质量标准，为编写空气环境质量状况评价报告提供数据； 为研究空气质量的变化规律和发展趋势，开展空气污染的预测预报工作提供依据； 为执行有关环保法规，开展环境质量管理、环境科研及修订空气环境质量标准提供基础资料和依据。,“环保工作的耳目”,“定量管理的尺度”,环境空气监测,实施方案：优化布点、样品采样、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价。,环境空气监测,常用术语,年平均：一年的日均浓度的算术均值 季平均：一季的日均浓度的算术均值 月平均：一月的日均浓度的算术均值 日平均：一日的平均浓度 1h平均：1h的平均浓度 植物生长季平均：一个植物生长季月均浓度的算术均值 一次最高容许浓度：指任何一次测定结果的最大容许值,环境空气监测,环境空气监测方案的制订 有关资料的收集 监测项目 监测网点的布设 采样时间和采样频率 采样方法和仪器 监测方法 质量保证及实施计划,环境空气是一种混合气体，平均分子量为28.966，标准状态下的密度为1.293kg/m3。,环境空气监测, 有关资料的收集 污染源分布及排放情况 气象资料 地形资料 土地利用和功能分区情况 人口分布及人群健康情况 以往空气监测资料,大气污染物是指由于人类的活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。,环境空气监测, 监测项目 连续采样实验室： 必测：SO2、NOx、TSP、硫酸盐化速率、灰尘自然降尘量 选测：CO、飘尘、光化学氧化剂、氟化物、铅、汞、苯并(a)芘、总烃及非甲烷烃 自动监测系统： 必测：SO2、NOX、TSP或PM10、CO 选测：O3、总HC,可吸入颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于10m的颗粒物。,总悬浮颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于100m的颗粒物。,环境空气监测, 监测网点的布设 布设采样点的原则和要求 设在高中低三种不同污染物浓度的地方。 主导风向明显，污染源下风向作为主要监测范围，上风向布设少量点位。 工业密集或污染物超标地区，可增加采样点，郊区、农村或污染物浓度低，可减少样点。 采样点周围环境要求： 采样点设置条件一致。 采样点相对高度：1.5-2m，连续采样，3-15m或屋顶。,环境空气监测, 监测网点的布设 采样点数目的确定 考虑因素：人口分布及密度，监测范围、污染物的空间分布特征、气象、地形、经济条件。,环境空气监测, 监测网点的布设 布点方法 功能区布点法：按功能区划分布点 功能区：工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、清洁区等,环境空气监测, 监测网点的布设 布点方法 网格布点法：污染源分布均匀时 采样点设在两条直线的交点处或方格中心,环境空气监测, 监测网点的布设 布点方法 同心圆布点法：多个污染源构成污染群，大污染源较集中的地区 同心圆半径：4、10、20、40千米； 从里向外各圆周上设4、8、8、4个采样点； 不同圆周上的采样点数目不一定相等或均匀分布。,环境空气监测, 监测网点的布设 布点方法 扇形布点法：孤立的高架点源，主导风向明显 以点源所在位置为顶点，主要风向为轴线，在下风向地面是划出一个扇形区作为布点范围； 扇形角度：45-90度，10-20度设一条线； 每条弧线上设3-4个采样点。,环境空气监测, 采样时间和采样频率 采样时间：每次采样从开始到结束所经历的时间 采样频率：我国监测技术规范对此有具体的规定 如何使采集样品更具有代表性： 增加采样频率 采用连续自动采样,环境空气监测, 采样时间和采样频率,各项污染物统计的有效性规定,环境空气监测,空气样品的采集方法和采样仪器 直接采样法 富集浓缩采样法 采样仪器的基本组成 采样记录 采样效率评价 污染物浓度表示方法,环境空气监测, 直接采样法 适用于大气中被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高的情况，这时不必浓缩，只需用仪器直接采集少量样品进行分析测定即可。此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。常用采样方法有： 注射器采样； 塑料袋采样； 采气管采样； 真空瓶采样；,环境空气监测,（ 1 ）玻璃注射器采样 常用 100mL 注射器采集样品。采样时，先用现场气体抽洗 2-3 次，然后抽取 100mL ，密封进气口，带回实验室分析。样品存放时间不宜长，一般当天分析完。 气相色谱分析法常采用此法取样。取样后，应将注射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外压。, 直接采样法,环境空气监测,（ 2 ）塑料袋采样 应选不吸附、不渗漏，也不与样气中污染组分发生化学反应的塑料袋，如聚四氟乙烯袋、聚乙烯袋、聚氯乙烯袋和聚酯袋等，还有用金属薄膜作衬里（如衬银、衬铝）的塑料袋。 采样时，先用二联橡皮球打进现场气体冲洗 2-3 次，再充满样气，夹封进气口，带回实验室尽快分析。, 直接采样法,环境空气监测,（ 3 ）采气管采样 采气管容积一般为 100-500mL 。采样时，打开两端旋塞，用二联球或抽气泵接在管的一端，迅速抽进比采气管容积大 6-10 倍的欲采气体，使采气管中原有气体被完全置换出，关上旋塞，采气管体积即为采气体积 。, 直接采样法,环境空气监测,（ 4 ）真空瓶采样 真空瓶是一种具有活塞的耐压玻璃瓶，容积一般为 500-1000mL 。采样前，先用抽真空装置把采气瓶内气体抽走，使瓶内真空度达到 1.33KPa ，之后，便可打开旋塞采样，采完即关闭旋塞，则采样体积即为真空瓶体积。, 直接采样法,环境空气监测, 富集浓缩采样法 适用于大气中污染物质浓度较低（ ppm-ppb ）的情况，直接采样不能满足分析测定要求。采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。具体可分为： 溶液吸收法 填充柱阻留法 滤料阻留法 低温冷凝法 自然积集法,环境空气监测,吸收液：水、水溶液、有机溶剂 吸收类型： 物理吸收：气体分子溶解 化学吸收：气体与吸收液反应 吸收液选择原则： 反应快，溶解度大； 稳定； 吸收后用利于分析； 吸收液毒性小，价格低，易 于回收；（演示）, 富集浓缩采样法 溶液吸收法,环境空气监测,常用吸收管 : 气泡式吸收管：适用于采集气态和蒸汽态物质，不宜采气溶胶态物质。 冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质和易溶解的气体样品，而不适用于气态和蒸汽态物质的采集。管内有一尖嘴玻璃管作冲击器。 多孔筛板吸收管（瓶）：内管出气口熔接一块多孔砂芯玻板，当气体通过多孔玻板时，一方面被分散成很小的气泡，增大了与吸收液的接触面积；另一方面被弯曲的孔道所阻留，然后被吸收液吸收。既适用于采集气态和蒸汽态物质，也适于气溶胶态物质。, 富集浓缩采样法 溶液吸收法,环境空气监测,气体与填充剂发生作用：吸附、溶解、化学反应 填充剂类型： 吸附型：活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球 分配型：涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物 反应型：惰性多孔颗粒物、纤维状物表面能与被测组分发生化学反应。, 富集浓缩采样法 填充柱阻留法,分子间引力引起的物理吸附，吸附力较弱剩余价键力引起的化学吸附，吸附力较强。,如硅藻土，类似于GC中的固定相，当被采集气样通过填充柱时，在有机溶剂中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集。,气样通过填充柱时，被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留。采样量和采集速度大，富集物稳定，对气态、蒸汽态和气溶胶态物质有较高的富集效率。,环境空气监测,常用滤料： 滤纸、玻璃纤维滤膜、过氯乙烯滤膜、聚苯乙烯滤膜、微孔滤膜、核孔滤膜 影响采集效率因素： 滤料 采样速度：低速时细小颗粒物效率高 高速时大颗粒物效率高 （演示）, 富集浓缩采样法 滤料阻留法,环境空气监测,原理：当大气中某些沸点比较低的气态污染物质，通过低温填充柱时，因冷凝而凝结在采样管底部，从而达到富集的目的。如苯乙烯，三氯乙醛等。 特点：效果好，采样量大，利于组分稳定，但空气中的水蒸气、二氧化碳、氧会干扰测定。, 富集浓缩采样法 低温冷凝法,环境空气监测,降尘采集： 概念：大气中自然降落于地面的颗粒物。 湿法：在圆筒形玻璃缸中加入一定量的水。 干法：不加水，用标准集尘器，利于尘自然降落其中。 硫酸盐化速率试样采集： 概念：排放到大气中的二氧化硫、硫化氢、硫酸蒸气等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾的过程称为硫酸盐化速率。 二氧化铅法 碱片法, 富集浓缩采样法 自然积集法,环境空气监测, 采样仪器的基本组成,一般组成： 收集器：捕集大气中欲测物质的装置，如气体吸收管、填充柱、滤料采样夹、低温冷凝采样管。 流量计：测量气体流量，如孔口流量计、转子流量计 采样动力：常用电动抽气泵 专用采样装置：由收集器、流量计、抽气泵及气样预处理、流量调节、自动定时控制等部件组装在一起。 大气采样器：气态和蒸气态物质 颗粒物采样器：TSP、IP,环境空气监测, 采样记录,采样记录与实验室记录同等重要，在实际工作中，若对采样记录不重视，不认真填写采样记录，会导致由于采样记录不全而使一大批监测数据无法统计而作废。 内容： 所采集样品被测污染物的名称及编号； 采样地点和采样时间； 采样流量、采样体积； 采样时的温度、大气压力和天气状况； 采样仪器，吸收液及采样时周围情况； 采样者、审核者姓名等。,环境空气监测, 采样记录,环境空气监测, 采样效率评价,（一） 采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法 1 、绝对比较法，用标准气测定采样效率，采样效率K为： 2 、相对比较法 ：配制一定浓度范围的待测气体，串联2 3个采样管采集所配制的样品，采样效率K为： K应大于90，若K小于90，应串三个管使用。,环境空气监测, 采样效率评价,（二） 采集颗粒物效率的评价方法 1 、采集颗粒数效率：即所采集到的颗粒物粒数占总颗粒数的百分数。 2 、质量采样效率：即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。 由于小颗粒物的数量总是占大部分，而按质量计算却只占很小部分，故质量采样效率总是大于颗粒数采样效率。由于微米以下颗粒对人体健康影响较大，颗粒采样效率有着重要作用；在大气监测评价中，评价采集颗粒物方法的采样效率多用质量采样效率表示。,环境空气监测, 污染物浓度表示方法,（ 一）污染物浓度表示方法有两种： 1 、 单位体积内所包含污染物的质量数 单位： mg/ Nm3或g/ Nm3 ，对任何状态的污染物都适用。 2 、 污染物体积与气样总体积的比值 单位： ppm 或 ppb ，仅适于气态或蒸汽态物质。 3 、两种单位换算关系： Cp = 22.4 C/M ( 二)气体体积换算 把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积 : Vo = Vt 273 P /(273+t) 101.325,环境空气监测,空气污染连续自动监测系统,空气质量 监测仪,污染源 监测仪,气象监测仪,数据采集仪,调制解调器,硬盘,打印机,硬盘、U盘,打印机,绘图机,计算机,子站,中心站,调制解调器,环境空气监测,空气污染指数（API）计算 将常规监测的几种主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的数值形式，分级表示空气质量和污染程度。 计算方法：内插法。取分指数最大值为该区域或城市的API，API50时，不报告首要污染物。 式中： Ci，Ii分别为第i种污染物的浓度值和污染分指数值； ci,j，Ii,j 分别为第i种污染物在j转折点的极限浓度值和污染分指数值； ci,j+1，Ii,j+1 分别为第i种污染物在j+1转折点的浓度极限值和 污染分指数值。,环境空气监测,空气污染指数（API）计算,空气污染指数分级浓度限值,环境空气监测,空气污染指数（API）计算,空气污染指数范围及相应的空气质量级别,环境空气监测,01 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22,SO2 (mg/m3) 0.24 0.20 0.16 0.12 0.08 0.04 0.00,某城市SO2浓度的时间变化曲线(日变化曲线),废气监测,污染源包括固定污染源和流动污染源。 固定污染源系指烟道、烟囱及排气筒等。它们排放的废气中既包含固态的烟尘和粉尘，也包含气态和气溶胶态的多种有害物质。 流动污染源系指汽车、柴油机车等交通运输工具，其排放废气中也含有烟尘和某些有害物质。两种污染源都是大气污染物的主要来源。,概述,废气监测,概述,各类工业企业向空气排放的主要污染物,废气监测,检查污染源排放废气中的有害物质是否符合排放标准的要求； 评价净化装置的性能和运行情况及污染防治措施的效果； 为空气质量管理与评价提供依据。,监测目的,废气监测,固定源废气监测技术规范 ( HJ/T 397-2007 2008-03-01实施) ； 本标准规定了在烟道、烟囱及排气筒等固定污染源排放废气中，颗粒物与气态污染物监测的手工采样和测定技术方法，以及便携式仪器监测方法。以下仍然保留： HJ/T47 烟气采样器技术条件 GB/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ/T48 烟尘采样器技术条件 GB546891 锅炉烟尘测试方法,监测技术规范,废气监测,固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）( HJ/T752007 代替HJ/T 75-2001 2007-08-01实施) 本标准规定了固定污染源烟气排放连续监测系统（CEMS）中的颗粒物CEMS、气态污染物（含SO2、NOx 等）CEMS和有关排气参数（含氧量等）连续监测系统（CMS）的主要技术指标、检测项目、安装位置、调试检测方法、验收方法、日常运行管理、日常运行质量保证、数据审核和上报数据的格式。 本标准适用于以固、液体为燃料或原料的火电厂锅炉、工业/民用锅炉以及工业炉窑等固定污染源的烟气CEMS。 生活垃圾焚烧炉、危险废物焚烧炉及以气体为燃料或原料的固定污染源烟气CEMS 可参照本标准执行。,废气监测,饮食业油烟净化设备技术方法及检测技术规范（试行）( HJ/T 62-2001 2001-08-01实施) 本标准规定了饮食业单位油烟的最高允许排放浓度和油烟净化设施的最低去除效率。 本标准适用于城市建成区，适用于现有饮食业单位的油烟排放管理，以及新设立饮食业单位的设计、环境影响评价、环境保护设施竣工验收及其经营期间的油烟排放管理；排放油烟的食品加工单位和非经营性单位内部职工食堂，参照本标准执行。本标准不适用于居民家庭油烟排放。,废气监测,大气污染物无组织排放监测技术导则 ( HJ/T 55-2000 2001-03-01实施) 本标准对大气污染物无组织排放监控点设置方法、监测气象条件的判定和选择、监测结果的计算等作出规定和指导，是GB162971996大气污染物综合排放标准附录C的补充和具体化。 工业炉窑、炼焦炉、水泥厂的大气污染物无组织排放监测点设置，仍按其相应大气污染物排放标准GB90781996；GB161711996；GB49151996中的有关规定执行，其余有关问题参照本标准的规定执行。,废气监测,生产工艺过程及生产设施的性能、主要污染物种类及排放浓度大致范围，以确定监测项目和监测方法。 净化原理、工艺过程、主要技术指标等，以确定监测内容。 运行工况，污染物排放方式和排放规律，以确定采样频次及采样时间。 现场勘察污染源所处位置和数目，废气输送管道的布置及断面的形状、尺寸，废气输送管道周围的环境状况，废气的去向及排气筒高度等，以确定采样位置及采样点数量。 收集与污染源有关的其它技术资料。 监测方案的内容: 污染源概况，监测目的，评价标准，监测内容，监测项目，采样位置，采样频次及采样时间，采样方法和分析测定技术，监测报告要求，质量保证措施等。,监测方案的制定,废气监测,出发前准备工作A 往年监测资料（报告）。 烟尘（气）监测仪、干湿球含湿量测定仪通电检查，电源线，插板，指示灯，显示。 采样枪准备，一般1t/h用1.2m，2-10 t/h用1.5-1.8m，10t/h用2-3 m采样管，电厂用3m以上。采样嘴齐全，6,7,8,10,12mm。含湿量测定仪短枪滤筒检查。 气路检查，胶管，接头，干燥器硅胶，开机气闭性检查。 0.15Kpa。皮托管检查，是否堵塞，用洗耳球。,废气监测,出发前准备工作B 滤筒准备，超细玻璃纤维滤筒，32120，2590。当烟温300，滤筒在干燥箱内105烘1h；烟温300，在马福炉内400灼烧1h，玻璃干燥器内冷却至室温称重。最好放置在特制具塞滤筒盒中。所有滤筒按使用要求和顺序进行编号。 其他物品检查：镊子，记录本，计算图表，计算器，胶布，气管，乳胶管，电笔，线板，螺丝刀，夹钳，测试孔密封塞或塞堵石棉布及棉纱等。采样支架，辅助加长管及管扣，铁丝等。仪器使用说明书。,采样嘴,采样头,S形皮托管,热电偶,滤筒,玻璃纤维滤筒采样管,刚玉滤筒采样管,废气监测,现场准备工作A 选择测孔。 内径应不小于80mm，孔管长应不大于50mm。当采样孔仅用于采集气态污染物时，其内径应不小于40mm。原则： . 气流平稳平直管段，优先垂直管道； . “上3下6加密1.5”（矩形烟道D=2AB/(A+B)）； . 操作现场开阔，便于操作； . 采样断面烟气流速5m/s； . 不宜水平烟道顶、底部开孔。,废气污染源采样位置应设置在距弯头、阀门、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。很难满足上述要求时，采样断面与弯头等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和采样频次。,废气监测,现场准备工作B 断面测点布置。 圆形烟道：等面积圆环。若D 0.3m，流速均匀对称，中心采样；一般一个测孔，若流速变化较大，90方向增设一个测孔。（演示） 矩形烟道：一般情况下划分若干 0.1m2等面积矩形小块，小块中心采样；若气流变化较大，小块加密至 0.05m2。（演示）,烟道气测定时，采样点的位置和数目主要根据烟道断面的形状 、截面积、烟道走向确定。,废气监测,现场准备工作C 委托单位工作准备： .电源，平台；.安装测孔，打开丝堵； .提供相关资料，煤质，煤量，风机、除尘器型号，烟囱高度等； . 配合工况，确保稳定 。 连接仪器： .主机一定要放置平稳；.电路、气路、信号线路安装并检查；粗管与除硫干燥箱（筒）连接；.皮托管背向气流的一端与差压计“+”接口相连；.防静电、防雨淋。,采样平台面积应不小于1.5m2，并设有1.1m 高的护栏和不低于10cm 的脚部挡板，平台承重应200kg/m2，采样孔距平台面约为1.2m1.3m。,皮托管检漏：用橡皮管将全压管和静压管出口分别与微压计正、负压端相连，由全压管测孔吹气后，迅速堵严该测孔，如微压计液柱面位置不变，则表明全压管不漏气；此时再将静压测孔密封，然后打开全压测孔，此时微压计液柱将跌落至某一位置，如果液面不继续跌落，则表明静压管不漏气。,废气监测,污染源的工况要求, 现场监测应有专人负责对污染源工况进行监督，保证生产设备和治理设施正常运行，工况条件符合监测要求。 与相应设计指标比对监测期间主要产品产量、主要材料或燃料消耗量，核算生产设备实际负荷和负荷率。 相关标准中对监测时工况有规定的，按相关标准规定执行。 监督性监测，采样期间的工况应与平时正常运行工况相同。 竣工验收监测生产负荷应达到75%以上含75）。对于无法达到75%以上负荷的：.可以调整工况达到75%以上的部分，验收监测应在满足75%以上负荷或国家及地方标准中所要求的生产负荷的条件下进行；.无法调整工况达到75%以上的部分，验收监测应在主体工程稳定、环保设施运行正常，并征得环保主管部门同意的情况下进行，同时注明实际工况。国家、地方相关标准对生产负荷另有规定的按规定执行。,废气监测, 污染物排放与运行负荷密切相关，烟尘测试必须70%负荷率进行。当负荷率为60%，烟尘排放浓度仅为额定负荷的30%；当负荷率为80%，烟尘排放浓度上升到额定负荷的65%。 窑炉测试负荷应在最大热负荷下进行，当窑炉达不到或超过设计能力时，也必须在最大生产能力的热负荷下进行，即在燃料耗量较大的稳定加温阶段进行。,污染源的工况要求,废气监测,烟气状态参数测定 烟温：热电偶温度计或玻璃水银温度计；一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定，稳定后读数。 压力：大气压气压表； 烟气压力型皮托管法。微压差传感器测定动压；压力传感器测量烟道静压及流量计前压力。动压=全压静压，各测点静压相等。 测定时注意：.皮托管开口方向对准气流方向，偏差 5；.测定3次取平均值；.必须堵严测孔。 （演示）,废气监测,烟气状态参数测定 含湿量：一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定。微处理器控制传感器测量、采集湿球、干球表面温度以及通过湿球表面的压力及排气静压，结合输入的大气压，同时根据湿球表面温度自动查出该温度下的饱和水蒸气压力-Pbv，根据公式计算出烟气含湿量。 测定时注意：.连接胶管不宜超过50mm；稳定后读数；.测定3次取平均值；.烟气流速大于2.5m/s；.抽气流量1520Lmin。（演示）,废气监测,烟气状态参数测定 含氧量：将采样管放入烟道中，一般情况下可在靠近烟道中心的一点测定，抽取含有O2 的烟气，使之通过O2电化学传感器，检测出O2的瞬时浓度，同时根据检测到的O2浓度，换算出空气过剩系数。 测定时注意（若氧传感器坏）：.采集23个样品；.小采样管（前端加滤筒）插到烟道中心处，抽气1min后采样，冲洗球胆，采集500ml回实验室分析。. 必须堵严测孔。,废气监测,烟尘测定（概述） 预测流速法：经典方法，手工操作方法，标准考核方法 。特点：适用于连续稳定锅、窑炉烟尘测试。（演示） 皮托管平行采样法：特点：需要先行测量烟气温度和压 力并计算采样流量，手动跟踪工作量较大，但方法适用 于各种工况。 静压平衡采样法：特点：操作简便，毋须大量计算就可 跟踪采样，适用于工况变化较大的锅、窑炉，但对烟尘 浓度较高、湿度较大的烟道，静压孔易堵，不宜使用。 动压平衡采样法：特点：操作简便，亦不需大量计算即 可跟踪采样，适用于工况变化较大的锅、窑炉，受滤筒 阻力影响，有一定误差，对较高烟尘浓度适应性较好。,废气监测,烟尘测定（采样步骤） 开机设置，进入主菜单设置当前日期、时间，输入大气压、烟气湿度（烟气状态参数测定已先期进行）。 选采样点，输入圆形烟道直径，分环数，测孔外端距烟道内壁距离。若为矩形烟道，输入边长，测孔外端距烟道内壁距离，开孔数目，单孔测点数。烟尘仪将自动计算各采样点采样位置，依此在采样管上做好标记；若为不规则烟道，输入烟道截面积，采样点数目，自行计算采样点采样位置，并作标记。确认定向手柄方位。,废气监测,烟尘测定（采样步骤） 传感调零，采样管装入预测滤筒，使皮托管测压口和采样嘴悬空，在现场外环境下采样系统传感器自动调零。 预测流速，将采样管嘴背向气流方向插入烟道第一测点处，将采样孔封闭，预热35min，然后将采样管翻转180，观察烟温、动压、静压、全压、流速的变化情况（烟温亦可输入），稳定确认后，烟尘仪将自动计算出第一测点预测烟气流量、预选采样嘴直径。将采样管陆续移到其他测点，让烟尘仪自动计算出其他测点的预测烟气流量及预选采样嘴直径。,废气监测,烟尘测定（采样步骤） 烟尘采样，将预测滤筒从采样管中取出，装入正式采样滤筒，检查并安装合适的采样嘴（也可自设定采样嘴直径），但采样嘴直径不能 4mm。 将采样管嘴背向气流方向插入烟道第一测点处，确认采样孔已封闭，迅速将采样管翻转180，确认采样流量在烟尘仪的技术指标范围内（1060L/min，最好在2040 L/min），否则返回主菜单重新预测该点流速并选择合适采样嘴。 开始采样，并随时观察仪器各项指标（特别是采样流量、跟踪率等）是否正常。第一点采样结束后，将采样管嘴背向气流方向取出采样管，更换第二个滤筒，或迅速平移下一个测点继续采样（如果不需更换采样嘴），直至采样结束。,废气监测,烟尘测定（采样步骤） 注意事项：在各测点上，使皮托管的全压测孔正对着气流方向，其偏差不得超过10。每个测定断面，采样次数不得少于3次，每个测点连续采样时间原则上不得少于3min，各点采样时间应相等，每台锅炉累计采气量不得少于1m3。且勿将采样管倒置。防止烫伤，需戴手套。取滤筒时，轻轻敲打管嘴并用毛刷将附在管嘴内的尘粒刷到滤筒内，用镊子仔细将滤筒取出，放入特制的滤筒盒内。每次采样均及时保存和打印数据记录。（演示）,废气监测,烟气污染物测定 对于气态污染物，由于混合比较均匀，除非同时测定排气流量，其采样位置不受“上3下6加密1.5”等规定限制，一般可在靠近烟道中心点测定，但应避开涡流区。待仪器读数稳定后记录测试数据，读数完毕取出采样探头置于环境空气中，清洗传感器至仪器读数在20mg/m3 以下时，再将采样探头插入烟道进行下一次测试（全部结束后需作彻底清洗）。 便携式仪器直接监测烟气中污染物，输气管路应加热保温（ SO2 为120，NOx为140），配置烟气预处理装置，对采集的烟气进行过滤、除湿和气液分离。除湿装置应使除湿后气体中被测污染物的损失不大于5%。,废气监测,烟气污染物测定 一般废气以连续1 小时采样获取平均值，或在1 小时内等时间间隔采集34 个样品计算平均值。 若某排气筒为间断性排放，排放时间小于1 小时，则按一般废气采样要求进行。 建设项目竣工环境保护验收监测的采样时间和频次，按国家环境保护总局发布的相关建设项目竣工环境保护验收技术规范执行。 污染事故排放监测时，采样时间和采样频次需要设置，不受限制。,废气监测,数据整理与计算 烟气密度： =1.34273/（173+Ts）（Ba+Ps）/101.325= （kg/m3） 过剩空气系数计算： 实测过量空气系数； XO2 排气中氧的体积百分数。 等速采样流量： ,废气监测,数据整理与计算 污染物排放浓度换算： C 污染物质量体积比浓度，mg/m3 或g/m3； M 污染物的摩尔质量，g； 22.4 污染物的摩尔体积，L； X 污染物的体积比浓度，ppm 或ppb。 污染物排放浓度折算： C 折算成过量空气系数为时的污染物排放浓度，mg/m3； C 污染物实测排放浓度，mg/m3； 实测过量空气系数； 有关排放标准中规定的过量空气系数。,废气监测,数据整理与计算（除尘效率） 其计算公式如下: 式中: 除尘效率; c1除尘器进口含尘浓度(mg/m3) c2除尘器出口含尘浓度(mg/m3)，或者 式中：除尘效率; G1除尘器进口含尘量(kg/h) G2除尘器出口含尘量(kg/h) 式中：C除尘器出口含尘浓度，mg/ Nm3； Lp烟气标况流量(Nm3/h),废气监测,大气污染物综合排放及炉窑采样相关规定 污染事故排放监测，按需设置采样时间和采样频率； 工业炉窑一般测试时间不得少于2小时； 实测的工业炉窑的烟（粉）尘、有害污染物排放浓度，应换算为规定的掺风系数或过量空气系数时的数值： 冲天炉（冷风炉，鼓风温度400）掺风系数规定为4.0；冲天炉（热风炉，鼓风温度400）掺风系数规定为2.5； 其它工业炉窑过量空气系数规定为1.7； 熔炼炉、铁矿烧结炉按实测浓度计。,废气监测,无组织排放采样 无组织排放：指大气污染物不经过排气筒的无规则排放。低矮排气筒的排放属有组织排放，但在一定条件下也可造成与无组织排放相同的后果。因此，在执行“无组织排放监控浓度限值”的指标时，由低矮排气筒造成的监控点污染物浓度增加不予扣除。,废气监测,无组织排放采样 大气污染物综合排放： B类：SO2、NOx、CO、生产性粉尘（颗粒物）、氟及其化合物五项；A类：其他污染物。 B类污染物的无组织排放控制点设于排放源下风向，距排放源2-50m范围（以选取浓度最高点为原则），同时在排放源上风向，距排放源2-50m范围内设背景对照点。注意：第一时段作上风向背景浓度修正，第二时段取消，上风向监测数据仅作为参考值！ A类污染物的无组织排放监控点设于排放企业处于下风向的厂界（外）10m范围内的浓度最高点。,废气监测,无组织排放采样 工业炉窑：无组织排放烟尘及生产粉尘监测点，设置在工业炉窑所在厂房门窗排放口处，并选浓度最大点。若工业窑炉露天设置（或有顶无围墙），监测点应选在距排放源处5m，最低高度1.5m处的任意点，并选浓度最大点； 水泥厂：无组织排放采样点设在厂界外20m处（无明显厂界，以车间外20m处）上风向和下风向同时布点采样，结果作上风向背景浓度修正。,废气监测,无组织排放采样 采样时间与频率： 一般采用连续1h采样计平均值，若浓度偏低，需要时可适当延长时间。若分析方法灵敏，仅需短时间采集样品时，应实行等时间间隔采样，采集四个样品计平均值。,废气监测,烟尘烟气在线监测 烟尘自动分析仪：不透明度法、射线法、散射红外法、激光法、电量法等。 烟气自动分析仪：电导法、非分散红外吸收法（动态范围较窄）、紫外吸收法、紫外荧光法、火焰光度法和恒电位电解法。 烟气 自动分析仪：有红外吸收法、稀释化学发光法、恒电位电解法。,工作方式：直接抽气采样法、稀释抽气采样法、在线直接测量法,问题与总结,“五性”环境监测的灵魂! 监测样品 代表性 、完整性 监测结果 准确性、精密性、可比性,问题与总结, 关于测孔密封： 如果封堵不严，特别在侧段为负压时，大量冷空气进入烟道，会给测试结果带来不可估量的误差。（1）烟气混入空气后，氧气含量增加，有的达1920%，值高达1020。（2）由于烟道负压，大量空气被吸收，搅乱了气流，使烟气流速受到严重影响，无法实现等速采样。（3）当烟道负压较高时，很容易将封堵材料吸到除尘器或引风机内，使测试中断。,问题与总结, 关于测试烟道流速： 测试管道烟气流速最好选择在1020m/s之间，最低不得低于5m/s，最高不宜大于25m/s。因为流速太大时，较大尘粒因其惯性大，就会在管道拐弯处脱离烟气流线，而流速太小时，大颗粒粉尘就容易在管道内某些部位沉积，这两种情况都会时采样出现误差。 当烟气流速5m/s或烟气动压小于1 Pa时，监测仪器的动压读数可能持续为零，采样泵不启动，给等速采样带来困难，在这种情况下，一般只能通过预设流量来采样，引入较大程度的误差。,问题与总结, 关于采样嘴与气流方向偏差： 尘粒采样时，采样嘴必须对准气流，不能有偏差。根据实验，当偏差角度达到15时，测得的数据有明显差异；当偏差角度达30时，误差接近1/3。 为使采样嘴正确对准气流和采样滞后于抽气带来的测量误差，可先将采样嘴背对气流，当抽气计时时，迅速将采样管翻转180，这样基本上可以消除误差。,问题与总结, 关于烟道负压较大的问题： 当采样断面选在负压区，且烟道内负压很大时，为了避免采样结束后，尘粒被强大的负压反吸回烟道，一是选择采样泵功率相对较大平行烟尘采样仪，克服烟道中负压的影响；二是采样结束前，提前两、三秒钟将采样枪从烟道内取出。,问题与总结, 关于最佳采样流量： 以天虹TH880V烟尘平行采样仪为例，等速采样情况下平行采样仪流量控制在2025L/min时，仪器运行最稳定，监测数据的可比性和精确性都比较好。但在实际监测过程中，采样流量是仪器自身通过计算确定的，不一定落在此区间，通常在1050L/min间波动，此时可通过改变采样嘴的大小对采样流量进行调节，当流量40L/min，可采用比仪器自身通过计算小12号的采样嘴，当流量在 10L/min上下时，可采用比仪器自身通过计算大12号的采样嘴，尽量使采样流量落在2025L/min范围之内。,问题与总结, 关于测试滤筒： 1、环境湿度对滤筒的影响 滤筒从干燥器取出后开始快速吸湿增量，根据实测统计, 1 min可达1 mg，