杨纳铭
(杭州市萧山区环境监测站 浙江杭州 311200)
探析固定污染源废气中氟化物的监测
杨纳铭
(杭州市萧山区环境监测站 浙江杭州 311200)
废气固定污染源氟化物监测目前制定了相关标准及检测方法,但实际应用时依然会存在一些即有标准无详细规定但对监测结果产生较高影响的情况。文章分析固定污染源废气中氟化物监测过程中采样管合理应用及高湿烟气中氟化物测试情况,使得实际工作更加合理化。
氟化物;监测;高湿;废气;固定污染源
定污染源通常每天均往大气内排放烟尘烟气,导致大气受到严重污染。因此实时固定污染源监测对于控制大气污染具有重要作用[1]。废气固定污染源氟化物相关测试方法目前具有标准统一方法,但是实际工作中依然存在一些使得监测结果存在差异性的问题,例如采样管选择、高湿度烟气不良影响等,本文分析了采样管任何选取问题,并观察高湿烟气对于氟化物结果影响,探讨固定污染源废气中氟化物的监测情况。
氟极易与其它元素产生化合反应,通常应用不锈钢、氟树脂等材质所造采样管。经工作经验分析显示,在烟气温度在200℃以上,极易导致聚四氟乙烯管发生破裂,而在400℃以上时,则往往有局部熔化现象。所以烟气处在低温情况下,以聚四氟乙烯管进行采样较为适合;烟气处于高温条件下,选取不锈钢管进行氟化物采样较为合理。
烟气达到的含湿量超过10%烟道作为高湿烟道。烟气除尘且将所含有的氟化物进行净化。对烟气含湿量及露点温度进行不间断检测,含湿量范围在11.2%~14.2%,均值为12.8%,露点温度值在45.3℃~50.5℃范围内,均值保持在50℃左右,所以试验点在选取时通常应用机头洗涤净化塔。
本文试验主要针对采样系统。当对湿度较高烟气内所含氟化物进行采集时,在采样管内壁所产生的冷凝水往往导致采样出现严重误差,为了避免待测污染物因与水发生融合而出现误差,应对采样管进行加热处理,氟化物温度则需高于120℃。所以对比分析加热不锈钢采样管与用聚四氟乙烯管未加热采样结果。根据标准将氟化物加热到120℃以上,不锈钢采样管则为130℃左右,用其采样同时应用聚四氟乙烯管采用且进行对比检测分析,每组采集样本3~7个。将不锈钢采样管进行加热所达温度保持在烟气所呈现的露点温度与100℃间(通常范围是50℃~90℃,使得不会产生冷凝水可且防止水出现蒸发),与聚四氟乙烯管一起采样完成检测,每组采样均为3~7个。
加热不锈钢采样管130℃左右时,组1测定结果为38.0mg/m3,组 2为 28.7mg/m3,组 3为 23.4mg/m3,组 4为43.0mg/m3,组5为25.6mg/m3,组6为12.6mg/m3;同时采用的聚四氟乙烯管各组测定结果分别为:59.6mg/m3、47.3mg/m3、26.8mg/m3、60.3mg/m3、44.0mg/m3、25.4mg/m3;加热采样管50~90℃左右时各个样本测试结果分别为24.7mg/m3、38.9mg/m3、56.8mg/m3、72.9mg/m3、88.0mg/m3、41.5mg/m3;同时采样的聚四氟乙烯管所得样本测试结果分别为24.8mg/m3、38.4mg/m3、46.1mg/m3、70.6mg/m3、75.7mg/m3、46.1mg/m3。加热不锈钢采样管130℃时检测结果较低,达到聚四氟乙烯采样管结果47%~90%,平均值在65%左右;在加热不锈钢采样管温度为50℃~90℃时,测定结果与聚四氟乙烯采样管检测值保持一致性,差异无明显性。采样管在130℃时所得结果较低是因为采样管在超过100℃时,进入采样管中水分往往快速蒸干,使得氟化物保持盐的状态滞留管内壁而导致。经蒸馏水全面冲洗,加热采样管130℃左右冲洗后蒸馏水内含氟量分别为组1为5.95mg、组2为3.54mg、组3为2.20mg、组4为1.95mg;聚四氟乙烯管四组蒸馏水含氟量分别为0.83mg、0.42mg、1.01mg、0.36mg;加热采样管50℃~90℃左右含氟量分别是组1为1.70mg、组2为0.40mg、组3为0.70mg;聚四氟乙烯管含氟量是组1为1.42mg、组2为0.34mg、组3为0.25mg。经持续浸泡17h后加热采样管130℃左右浸泡液含氟量组1为3.48mg、组2为3.23mg、组3为2.26mg、组4为2.21mg;聚四氟乙烯管对应组1为0.28mg、组2为0.31mg、组3为0.31mg、组4为0.42mg。加热不锈钢采样管吸附的氟化物与聚四氟乙烯管进行比较明显增加,130℃时内壁含氟量对比50~90℃时含量明显提高。
采集氟化物时处于低温状态下烟气进行检测时,采样管应用聚四氟乙烯材质达到的效果最理想;处于高温状态下的烟气,采样管可应用不锈钢材质进行检测。当夏天温度较高时,烟气的测定温度不会过高,具有较高湿度时,采集烟气通常直接选取未经加热聚四氟乙烯管,不会导致冷凝水产生对检测造成不利影响[2]。冬季温度较低,采样管内往往因产生冷凝导致测定结果出现差异,采样时需对采样管进合理加热,使之在烟气露点温度与100℃范围内,使得冷凝水不会产生。
[1]王丽华.固定污染源废气监测中的质量控制[J].包钢科技,2010,36 (2):78-81.
[2]廖加元,胡平伟,高建强.DOAS技术在固定污染源废气中苯系物在线监测中的应用[J].农业与技术,2012,32(1):65-66.