刘静娜
摘 要:文章针对氨法烟气脱硫工程中的环保问题,从环境检测分析标准、现行标准存在的问题、改进环境检测分析工作的措施建议等方面进行探究。希望不断完善检测标准、创新分析方法,提高环保效益,推动企业可持续发展。
关键词:烟气脱硫;环境检测分析;规范标准;改进措施
氨法烟气脱硫,不仅吸收剂利用率高、反应速率快,而且原料易得、脱硫效果好,因此得到推广应用[1]。然而,该方法在实际应用中,存在一个明显缺陷是颗粒物排放浓度大,影响生态环境和人身健康。对于这一现状,我们从环境检测标准的角度入手,寻找存在的不足,并提出合理化解决对策,从而改良氨法烟气脱硫工程。
1.氨法烟气脱硫工程中环境检测分析标准
1.1 氨法烟气脱硫的原理
氨法烟气脱硫的原理:先使用氨吸收烟气中的二氧化硫,然后氧化成为硫酸铵,最后通过加热蒸发结晶析出硫酸铵。整个过程涉及的化学反应有:
NH3 + H2O + SO2→ (NH4)2SO3
(NH4) 2SO3 + SO2 + H2O→ NH4HSO3
NH4HSO3 + NH3→ (NH4) 2SO3
(NH4) 2SO3 + O2→ (NH4) 2SO4
1.2 環境检测分析标准
氨法烟气脱硫工程中,环境检测分析项目较多,相应的规范标准较为复杂。以颗粒物、硫酸雾、氨为例,检测方法和标准如下:①颗粒物,采用《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》,标准编号是GB/T 16157-1996;或采用《固定污染源废气低浓度颗粒物的测定重量法》,标准编号是HJ 836-2017。②硫酸雾,采用《固定污染源废气:硫酸雾的测定离子色谱法》,标准编号是HJ 544-2016;或采用《硫酸工业尾气硫酸雾的测定方法》,标准编号是GB/T 38685-2020。③氨,采用《环境空气和废气:氨的测定纳氏试剂分光光度计》,标准编号是HJ 533-2009。
2.现行环境检测分析标准存在的问题
现行环境检测分析标准之所以存在问题,原因在于针对同一个检测项目,有多个规范可以参考,且不同规范中的定义、方法、检出限值存在差异,这就导致实际检测分析时,缺少统一的标准依据。
2.1 颗粒物检测
在HJ2001-2018标准中,对颗粒物的定义包括两部分:一是烟气悬浮固体,二是溶液颗粒状物质。而在GB/T 16157-1996标准中,对颗粒物的定义有所差异。这两个标准存在的问题是:采用现有检测方法,能否全面反映出颗粒物的排放情况。依据现有标准,大粒径的颗粒物可经滤膜、滤筒采集,但小粒径的颗粒物无法采集,这就导致最终的检测结果低于实际值。
2.2 硫酸雾检测
对比HJ544-2016标准和GB/T 38685-2020标准,两者对于硫酸雾的定义中,都包含了硫酸小液滴、三氧化硫,但前者囊括了可溶性硫酸盐,而后者没有。硫酸雾和大气中的氨反应,会生成颗粒状硫酸盐;而在烟气中的硫酸盐,主要形态是气溶胶和细颗粒[2]。由于硫酸盐会污染环境,因此应纳入检测范围。这两个标准存在的问题是:硫酸盐是否作为硫酸雾的一部分进行检测。
2.3 氨逃逸检测
在HJ 2001-2018标准中,对氨的定义是烟气中的游离氨,不包括雾滴、颗粒物中的铵盐。这个标准带来的问题是:铵盐是否会干扰氨的测试分析结果。结合现有研究和笔者的个人实践,采集氨逃逸样本时,使用装有滤料(主要是岩棉)的套管加热,但滤料并不能完全过滤粒径微小的铵盐,而且气溶胶中存在铵根离子,这就会导致检测结果中的氨含量偏高。
3.改进环境检测分析工作的措施建议
针对以上问题,我们从增加检测项目、完善检测标准、进行可比性研究三个方面予以改进,简要介绍如下。
3.1 增加检测项目
目前来看,氨法烟气脱硫工程中的检测方法,虽然满足环境管理要求,但发展空间较大。例如:在固定源污染物检测中,未将可凝结颗粒物纳入其中,实际上这一指标的排放浓度较高。为了更好地保护人身健康,可增加硫酸盐、可凝结颗粒物等检测项目,这一点在欧美发达国家中有明确的检测方法和标准要求,我国可参考借鉴[3]。如此,检测结果的准确性更高,能为环境管理工作提供支持。
3.2 完善检测标准
随着人们环保意识增强,以及试验检测技术的进步,我国环境检测分析标准获得长足进步。然而,氨法烟气脱硫工程中,因规范标准不统一,检测方法和指标产生干扰,导致标准的适用性不强。对此,完善检测标准不能停留在口头上,应该对现有规范标准进行整合分析,重点筛选出过时的、可操作性低、存在明显差异甚至矛盾的内容,结合检测工作实际需求予以改进,促使检测标准更加统一,方法更加规范高效,结果更加全面准确,实现检测质量的不断提升。
3.3 进行可比性研究
不同检测方法的原理、操作、精密度、检出限不同,而且均会受到外部因素的干扰,因此对检测标准进行制定或修订时,应进行可比性研究,提高标准的实用性[4]。例如:氨法烟气脱硫工程中,颗粒物、硫酸雾等检测项目,均和硫酸铵的含量相关,硫酸铵中的铵根离子,会影响这些检测项目的结果。对此,将滤膜采集、碰撞冷凝、溶液吸收等方法结合起来,采集烟气后分段检测,研究不同指标的相互影响,能更加全面地反映出各类烟气污染物的含量,为标准制定或修订打下基础。
4.结语
综上所述,氨法烟气脱硫在工业生产领域应用广泛,具有多个技术优势。然而,现行检测标准存在一些问题,对部分检测项目的操作过程带来影响。基于此,文章从增加检测项目、完善检测标准、进行可比性研究等方面提出改进对策,助力环境检测工作顺利进行,提高环境保护效果。
参考文献:
[1] 环境保护部科技标准司.环境监测分析方法标准制修订技术导则:HJ168-2010[S].北京:中国环境科学出版社,2010.
[2] 环保部公告发布《烟气循环流化床法烟气脱硫工程通用技术规范》等3项国家环境保护标准[J].化工环保,2018,38(03):332.
[3] 张丽珍,陈全军.中安煤化工465t/h锅炉氨法烟气脱硫工程应用实例[J].电力科技与环保,2019,35(03):38-39.
[4] 肖育军,李彩亭,李珊红,等.氨法脱硫工艺硫酸铵颗粒生成与排放的影响因素分析[J].环境工程学报,2020(06):1605-1612.