固定源VOCs监测技术与要求

中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心固定源VOCs监测技术与要求中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心田翠芳中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心VOCs的概念是挥发性有机物的简称，国内乃至国外没有统一的定义，常规理解为参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。VOCs的特点种类繁多；存在方式多样；易挥发、易吸附、易粘附；易燃、易爆；……VOCs的概念和特点中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心NOxVOCsO3OH·SO2NOxVOCs气溶胶硫酸和硫酸盐硝酸和硝酸盐酸雨紫外光参与光化学反应，产生光化学烟雾。VOCs的危害中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心02030405规范VOCs的采样过程，避免损失并确保采集样品的代表性；规范VOCs的分析过程，避免VOCs分析中的损失；确保采样和分析中的安全防护；做好采样和分析中的质量控制。01根据工作要求和待监测样品的特点选择合适的采样和分析方法；VOCS监测中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心第一部分VOCs采样技术与要求中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心第一部分VOCs采样技术与要求采样执行的标准有组织废气采样执行的标准：•HJ732固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法；•HJ397固定源废气监测技术规范；•GB16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法；无组织废气采样执行的标准：•HJ/T55大气污染物无组织排放监测技术导则；工业废水采样执行的标准：•HJ494水质采样技术指导；固体废弃物执行标准：•HJ20工业固体废物采样制样技术规范。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心第一部分采样技术与要求采样点位布设采样频次采样器具样品采集采样的安全防护样品运输和保存中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—现场踏勘确认生产装置和环保设施运行情况，生产负荷达到75%以上。了解污染物排放种类；确定监测项目；确定分析方法；确定采样方法。选择排放口；确定采样位置；确认采样条件；现场踏勘工况确认确定采样位置排放口优先选择：排放浓度高的排放口；排放量大的排放口；排放量大的排放时段。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废气有组织中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废气有组织中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废气有组织中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废气有组织中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废气有组织中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心按照HJ/T55标准，上风向设置参照点1个，下风向监控点3-4个，周界外10m范围内，不低于1.5米高度处，选取浓度最高点。排放VOCs的生产工序或设施，在带有集气系统的密闭工作间内完成，监控点设置在工作间厂界外1米；010203排放VOCs的生产工序或设施未在密闭工作间内，监控点设置在生产设备外1米；如有防爆等安全要求的，可参照以上原则选点，与生产设备的距离不受以上限制。1、采样点位布设—无组织废气中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心某石化厂周末无组织废气监测点位图1、采样点位布设—无组织废气中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—无组织废气中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废水和固废A.废水生产企业的总排口；B.废水产生设施的出口；C.管道密闭输送，默认该过程没有VOCs逸散，可不进行采样；废水采样位置A.采样地点可以在装置现场或集中堆放地点；B.选择产生时间最近的固废采样。固废采样位置中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心1、采样点位布设—废水和固废中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心2、采样频次—废气样品废气样品检测小时均值。连续排放源间歇排放源采集1小时。1小时内以等时间间隔采集3-4个样品。排放时间大于1小时的，按照连续排放源要求采样.排放时间不足1小时时，采样时间与间歇生产启停时间相同；或在排放时段内采集3-4个样品.中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心2、采样频次—废气样品1.吸附管采集低浓度挥发性有机物时，采样体积应不低于相关标准中方法检出限的采样体积2.对于储罐类排放采样，应在其加注、输送操作时段内时采样3.在测试挥发性有机物处理效率时，应避免在装置或设备启动等不稳定工况条件下采样；4.当对污染事故排放进行监测时，应按需要设置采样频次及时段，不受上述要求限制。注意事项中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心2、采样频次—废水和固废废水A.稳定排放的污水，可以采瞬时样；B.不稳定排放的污水，要根据具体情况分时间单元采样，再组成混合样品；C.如排放污水的流量、浓度甚至组分都有明显变化，则在各单元采样时的采样量应与当时的污水流量成比例，以使混合样品更具代表性。固废固废选择产生时间最近的固体物料，按照采样规则，采集混合样。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具低吸附性，待测物质能稳定保存易清洗和密封不释放干扰物质低气体渗透率中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-注射器全玻璃材质注射器，容积不小于100ml，应使用惰性密封头，清洗干燥后备用；注射器采样，采集瞬时样品，采样体积较小，保存时间不超过8小时。10091.287.974.665.428.102040608010012003691224回收率%小时实际样品在玻璃注射器中保存实验结果热轧炉废气炼焦废气制药废气小时中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-铝箔气袋保存实验结果表明：传统的锡箔气袋不适合采集VOCs样品；10086.256.754.255.857.655.455.20204060801001201261519254372实际样品在锡箔气袋中的保存实验结果石化废气油库废气喷漆废气小时中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-氟聚合物气袋氟聚合物薄膜气袋，容积不小于1L。99.992.498.498.296.790.995.5868890929496981001021234567回收率%甲烷在聚氟乙烯气袋中保存实验结果100μmol/mol300μmol/mol建议：废气中VOCs采样，如果可行，全流路使用不易吸附VOCs的聚四氟乙烯或等效材料。日中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-氟聚合物气袋常见集中氟聚合物薄膜气袋序号名称代号组成区别使用1聚四氟乙烯PTFE-(CF2-CF2)x-不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃2聚氟乙烯PVF（泰德拉）-(CH2-CHF)x-热熔温度约170℃3聚全氟乙丙烯FEP（特氟龙）C2F4和C3F6共聚物最高使用温度为200℃，热熔温度260。4聚偏氟乙烯-(CH2-CF2)x-熔点170℃。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-氟聚合物气袋常见集中氟聚合物薄膜气袋中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气-苏马罐、活性炭管橡胶球胆有较强吸附性不能采集VOCs样品；双联球是橡胶材质，不适合采集VOCs样品；采样罐应是内壁经过惰性化处理的不锈钢采样罐；采样罐一般用来采集无组织排放的、低含量的VOCs样品，如果采集高浓度样品清洗难度大。吸附管可根据VOCs的实际成分选择填料类型；中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气1.采样管线应为不锈钢、石英玻璃、聚四氟乙烯等低吸附材料。2.可重复利用器材，在使用后应尽快充分净化；净化时先用空气吹扫2-3次，再用高纯氮气吹扫2-3次。3.经净化后的器具应保存在密封袋或箱内避免污染。4.在使用前抽检10%的气袋、采样罐等可重复利用器材，进行空白实验。注意事项做法：容器内注入除烃零空气——密封静置——按照样品分析操作测定VOCs浓度。空白值应低于方法检出限（或是在可接受范围内）。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废水和固废废水采样容器A.细口磨塞玻璃瓶；B.40ml棕色玻璃样品瓶，螺旋盖带聚四氟乙烯-硅胶密封垫；C.氟聚合物采样袋（可承重）D.蠕动泵（采样管和泵管应是无吸附或低吸附材料）或采样锤；固废采样容器A.广口磨塞玻璃瓶；B.60ml或250ml螺纹广口棕色玻璃瓶，螺旋盖带聚四氟乙烯-硅胶密封垫；C.氟聚合物采样袋，一端开口有压条密封（可承重）中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集0304050201常用废气的采样方法采气泵-气袋采样法注射器采样法真空箱-气袋法采样吸附管采样法真空瓶/苏马罐采样法应根据污染源排放VOCs的种类、浓度范围、现场采样条件、实验室采取的分析方法，以及实验室配置的仪器设备等选择采样方法。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气HJ732固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法真空箱-气袋法采样此方法是专用于挥发性有机物的采样方法，采样速度快，采集的是瞬时样品，难以实现长时间采样，测定小时均值需在1小时内采集3-4个样品。用泵将真空箱内抽成真空，烟道内与真空箱内形成压力差，样品气通过采样管-快速接头-进入真空箱内的采样袋中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心HJ732标准要求明确要求：采样袋应使用低吸附和低气体渗透性，不释放干扰物质，经实验验证所监测的目标VOCs能在气袋中稳定保存的氟聚合物薄膜气袋；采样管内壁应是不锈钢或内衬PTFE材料，也可以用石英玻璃；连接管应采用PTFE材料。采样管线等是反复使用，采样时应格外注意对采样管线以及各部分接口的清洗置换，以免产生交叉污染。真空箱采样器真空箱采样器有成熟的产品，并有可充电的防爆产品；在防爆环境下能够保证采样安全；无需在装置现场接临时用电。4、样品采集—有组织废气中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心3、采样器具—废气真空箱采样器中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气HJ/T397固定源废气监测技术规范注射器采样法经常采用的气体采样法。操作简单、速度快、瞬时样品、体积较小，不能实现长时间采样；测定小时均值需在1小时内采集3-4个样品；保存时间短，8小时内完成分析。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气HJ/T397固定源废气监测技术规范真空瓶采样法此方法可以实现大体积采样，能确保样品代表性，但真空瓶价格昂贵，清洗难度大，不适合采集高浓度的样品，更适合采集环境样品和无组织排放等低浓度的样品。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法吸附管采样法每批样品应至少进行一组穿透实验；采样流量和时间视待测物浓度而定，采样期间应保持流量恒定，波动不超过10%；可使用tenax填料，不受废气中含有的少量水气的影响。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气采样泵-气袋法实际中常使用的采样法。使用蠕动泵采样，方便更换泵管，避免交叉污染；可对烟道和气袋实现有效分隔，防范安全风险；可以调整采气流量，采集小时平均样品，样品代表性更好；能够减少样品分析量，不必在一小时内等时间间隔采集4个样品进行分析；如果采用传统的隔膜泵，样品气需要通过隔膜泵后进入采样袋，容易形成交叉污染。中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心4、样品采集—有组织废气采样中的注意事项A.采样管插入烟道的中心位置，进气口与排气流动方向成直角；B.密封采样口，对于负压采样，密封尤其重要；C.如果烟气温度高，应先将采样管加热到120℃（有防爆安全要求的除外），防止VOCs在采样管中凝结；D.废气中颗粒物含量高，采样枪前端可安装颗粒物过滤器（陶瓷或不锈钢材质等低吸附材料的）；E.充分置换采样管内的空气，避免交叉污染；中国石油大学