建筑陶瓷废气监测中若干技术问题的探讨

梁俊莹

(佛山市环境监测中心站 广东佛山 528000)

建筑陶瓷废气监测中若干技术问题的探讨

梁俊莹

(佛山市环境监测中心站 广东佛山 528000)

针对建筑陶瓷生产中产生的废气特点,通过对实际监测过程中采样位置的设置、处理设施加碱量的控制、采样管清洁等一系列问题的观察研究,并结合实际工作经验进行了分析和探讨。

废气监测 问题 探讨

广东佛山是全国乃至全球最大的陶瓷生产基地[1]。陶瓷生产过程中产生的废气主要来源于喷雾干燥及窑炉烧成阶段产生的烟气。在喷雾干燥过程中,喷雾干燥塔废气中携带了大量的解凝剂(三聚磷酸钠、碳酸钠等),干燥热气中的有害物质(SOX、NOX、CO、Pb等)、粉尘等污染物,在窑炉烧成过程中产生了大量的SOX、Pb、NOX、CO及粉尘[2]。

对于固定源废气监测,国家已出台了相应的技术法规和规范。但在建筑陶瓷生产过程中,由于废气温度高、含尘量大、处理后烟气湿度影响大等因素,致使监测过程中还存在一些十分重要,且需要高度重视的问题,如采样位置的设置、生产工况的控制、处理设施加碱量的控制、采样管的清洁等。笔者结合实际工作经验,对上述问题作初步分析和探讨,并提出一些解决措施,以供参考。

1 采样位置的设置

《固定源废气监测技术规范》(HJ/T 397-2007)对采样位置有明确规定:“采样位置应优先选择在垂直管段,应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。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。”“测试现场空间位置有限,很难满足上述要求时,可选择比较适宜的管道采样,但采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍,并应适当增加测试点的数量与采样频次。”

虽然相关规范对采样位置已有上述规定,但在辊道窑及喷雾干燥塔的废气监测中,更重要的是在现场复杂的烟气管道中识别烟气的走向及最终的排放情况,再满足上述采样位置的设置要求,从而保证所采集样品具有代表性。

1.1 未配套治理设施的窑炉废气采样位置的设置

对于没有经收集治理的辊道窑废气,由于生产过程中,厂企往往会出于节能的考虑,把窑炉烧成带的热风引至干燥线进行余热的利用,现场错综复杂的管道的确为采样位置的设置增加了难度。笔者在实际监测中,也曾把采样位置设置于窑头的抽烟管道中而出现二氧化硫含量明显偏低的情况。另外,把采样位置设置于窑尾的抽风管也不甚合理,最为理想的是窑头、窑尾的热风经干燥线余热利用后,把采样位置设置于最终的外排口管道上,这样的监测结果最能代表该企业排放废气对外环境的影响。

因此,作为一线的监测人员,必须向企业有关负责人员充分了解烟气的走向,明确烟气最终的排放口,同时记录采样点位置图和标明采样点名称。

1.2 配套治理设施的窑炉废气采样位置的设置

建筑陶瓷生产过程中排出的废气由于二氧化硫与烟(粉)尘含量高,一般采用湿法脱硫除尘技术。因此,其治理后的废气湿度高,而目前国内普遍采用的监测仪器(电位电解烟气测定仪)的水气分离装置未能满足要求,湿气的影响必然导致二氧化硫实测数值偏低,甚至出现检不出的情况。因此,采样位置的设置很重要,必须与治理设施之间留有足够的距离,以保证气液分离,尽可能避免湿度对监测数据的影响。

2 生产工况的控制

在废气监测过程中,生产工况关系到监测数据的代表性、准确性和该次监测的有效性问题。因此,相关监测技术规范也明确规定,在现场监测期间,应有专人负责对被测污染源工况进行监督,保证生产设备的处理设施正常运行,工况条件符合监测要求。

对于建筑陶瓷企业,其主要产污环节是烧成过程,因此烧成曲线的控制至关重要。而辊道窑烧成带温度波动一般小于5℃[3],也就是说,建筑陶瓷生产企业为保证产品质量,辊道窑工况不容改变,因此,其制定的烧成制度比较稳定,均能满足监测要求。

3 处理设施加碱量的控制

目前,建筑陶瓷生产中的废气均采用湿法脱硫除尘技术,而许多湿法脱硫除尘器通过加碱脱硫,通常碱与二氧化硫反应后有部分多余的碱随烟气进入烟道,碱会被采入滤筒中,看上去滤筒没有黑,但称重增重很多,这样会明显影响烟尘监测结果,应当在烟尘监测时控制好加碱量[4]。

4 采样管的清洁

采样管的清洁与否决定着气态污染物监测结果的可靠性。烟气中氟化物是陶瓷生产特征大气污染物之一。烟气中氟化物系指气态氟与尘氟的总和。在气态氟的实际监测过程中,往往会出现其采样管及其连接管的冲洗液的氟含量高于其吸收液的含量。

此外,采样管对监测结果的影响还表现在二氧化硫的监测上,由于采样管受吸附物的影响,在监测过程中,也会出现刚开始监测时二氧化硫未检出,在连续测1～2 h后,吸附物饱和后就能检出的情况。

因此,为了避免上述两种异常情况的出现,应定期对烟气的采样管进行清洗,保持采样管的清洁,防止发生附着物的吸附和污染现象,以保证监测结果的准确性和可靠性。

1 中国建筑卫生陶瓷协会.中国建筑卫生陶瓷年鉴(首卷).北京:中国建筑工业出版社,2008

2 贾燕,尹华,常瑞,等.建筑陶瓷工业的清洁生产.全国性建材科技期刊——陶瓷,2006(7):49～51

3 李易进,霍秀琼.建筑卫生陶瓷技术读本.北京:化学工业出版社,2006

4 邵峰.锅炉烟尘、烟气监测质量控制探讨.中国环境监测,2006,22(3):45～46