某工厂废气排放检测的实施与优化
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【摘 要】本文对工厂废气排放检测的实施和优化进行了探讨，并且就废气排放检测方案进行了分析，主要包括检测项目以及检测点，颗粒物、二氧化硫以及苯乙烯等内容，还对检测工艺的改进进行阐述，主要包括颗粒物滤膜以及搪瓷炉改造，可供有关单位参考。
【关键词】废气排放检测;检测工艺优化;苯乙烯;颗粒物
中图分类号： TP29 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）21-0152-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.21.069
0 引言
大氣污染物，无论是以气体还是颗粒的形式存在，都具有污染面广且会在大气中扩散的特性，即所谓的整体性与区域性特征。因此，一个地方的工业废气排放程度受到几个方面的综合影响，如自然环境、能源结构、工业布局、人口密度和交通状况等。为了综合整治工业废气的排放，必须从该地区的整体环境出发，充分考虑环境特征，对各项因素做全面分析，借助自然环境的自净能力同时综合运用各类技术措施，在此基础上制定污染防治措施，以此达到控制地区大气环境质量，降低工业废气排放的目的。
1 项目概况
本项目为上海科勒有限公司废气排放检测项目，该公司主要生产铸铁浴缸和亚克力浴缸，该项目是对排放筒（21个排气筒，包括炉窑）、无组织、油烟排放，检测项目主要包括颗粒物（其他、二氧化硅粉尘等）、氮氧化物、二氧化硫、苯乙烯、非甲烷总烃、油烟等，每年度至少进行一次检测。本项目受上海科勒有限公司的委托进行污染物排放浓度检测，主要用于内部质量控制和环保纳税的依据，实施内容包括布点、分析方法、检测数据、评价依据、质控数据等的审核。
2 检测方案
2.1 检测项目与检测点
本项目检测点包括搪瓷炉（10-4#、10-8#、10-5#、10-7#）、底釉烘房（8#），检测内容为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物;亚克力人工、自动喷涂、树脂搅拌间、烘房（17#）、模具房VOC废气处理设备（18#），检测项目为苯乙烯;模具房集尘器（12#）、高档浴缸线打磨（16#）、高档浴缸线打磨（15#）、普通浴缸抛光、钻孔、切割（14#）、高档浴缸钻孔/切割（13#）、、VP车间（3#）、熔炼造型除尘设备（2#）、清理1#抛丸机和手动抛丸机集尘器（5#）、底釉喷涂棚除尘设备（7#）、全自动抛丸集尘器（6#）、搪瓷车间集尘器（9#）、铸铁部模具车间集尘器（1#）、机器人防滑处理机除尘设备（11#）、VP车间（4#）检测项目均为颗粒物。
食堂油烟排口（21#）检测项目为油烟，厂界检测项目为非甲烷总烃、颗粒物以及臭气浓度。
2.2 颗粒物
在对固体污染源排气中的颗粒物浓度检测的过程中，如果浓度低于20mg/m3，可以适用于HJ836-2017《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定重量法》;当浓度大于20mg/m3且不超过50mg/m3，该标准和GB/T 16157-1996可以同时使用。
颗粒物是指燃料以及其他物质在燃烧、合成、分解以及各种物料在机械处理中所产生的悬浮于排放气体中的固体和液体颗粒状物质。采样工况应当是在生产设备处于正常运行状态下开展，或者依据相关的污染物排放标准的规定;在规定的工况条件下检测，采样位置应当优先选择在垂直管段，应当避开烟道弯头以及断面急剧变化的区域，采样位置应当设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径以及距上述部件上游方向不小于3倍直径处，对于矩形烟道，其当量直径D=2AB/（A+B），其中A、B为长边。对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样区域可以不受上述规定限制，但要避开涡流区域，比如同时检测排气流量。采样区域应当在上述区域中选择，采样区域必须避开对测试人员操作有危险的场所。
颗粒物采用等速采样方法，即采样嘴的吸气速度与测点处气流速度相等（其相对误差在10%内），抽取一定量的含尘气体。根据采样管滤筒上采集到的颗粒物量和同时抽取的气体量，计算出排气中颗粒物浓度。等速采样方法包括移动采样、定点采样、间断采样等。
2.3 二氧化硫
煤、石油等物质的燃烧会产生大量的二氧化碳，由于二氧化硫能在很大程度上破坏环境，所以有必要对烟气二氧化硫浓度展开检测。二氧化硫在全球范围总量大，影响范围广，因此常被作为衡量大气污染程度的主要指标之一。二氧化硫的形成来源来主要可分为天然源和人工源。自然源主要包括土壤风化、生物腐烂、火山地热活动等。此类天然源中，有些释放出大量的H2S，进入空气被氧化成二氧化硫;有些是在微生物作用下将硫酸盐还原成有机硫化物，再通过大气化学作用将有机硫化物氧化成二氧化硫。几乎所有排放硫化物的天然源都是间接排放二氧化硫的天然源。尽管每年天然源排放的二氧化硫数量巨大，但是由于地处旷野、浓度低和自然净化作用，因而不会形成大气二氧化硫污染，也不会产生酸雨现象且人工难以控制。二氧化硫的人工源大多来自工业生产和燃料燃烧，其中化石燃料燃烧是最主要的污染源。此处燃料燃烧系指含硫石油或煤炭，燃烧时会大量排放二氧化硫、烟尘等污染物。人工源的污染集中分布在城市及工矿区，浓度往往较高，会形成大气污染，是产生酸雨的基本原因，但是可以通过人工手段控制。
2.4 苯乙烯
VOCs的来源广泛，大多数是从锅炉燃烧、石油化工、工业制造、运输行业和自然排放中产生的。值得注意的是，VOCs的类型不同，其来源也不相同，而醇类、醛类、烃类、酯类等大量用作工业溶剂，排放量极大。
苯乙烯作为一种有机物污染物具有典型的挥发性，对人体健康和生态环境都会带来巨大危害。苯乙烯作为芳烃类有机化合物的代表，在各个行业都有广泛的应用，如塑料、制药、染料、合成橡胶等领域。苯乙烯是典型的VOCs恶臭污染物，而VOCs是继悬浮颗粒物和二氧化硫之后，又一类大气污染物质，其成分复杂，来源多样化，还会对人类造成健康损害，主要表现在有毒、有恶臭，能对人体的消化、呼吸、循环及神经系统造成严重伤害，部分甚至会致畸、致癌。此外如果大气中几种有毒有害物质并存且其毒性发生协同作用，会产生更严重的危害，如丙酮、邻苯二甲酸酐等。 3 检测工艺改进
3.1 颗粒物滤膜
颗粒物的检测方法HJ836-2017《固定污染源废气 低浓度颗粒物的测定 重量法》2018年3月1日实施，鉴于DB31/933-2015《大气污染物综合排放标准》和DB31/860-2014《工业炉窑大气污染物排放标准》颗粒物的限值（有组织）在15mg/m3～30mg/m3之间，颗粒物的检测方法由GB/T16157变更为HJ836，在变更验证过程中，发现滤膜的选择特别重要，滤膜既要满足工艺（高温）的要求，阻力又不可以太高，丙酮的残留量，恒温恒湿环境条件的变化等都会对结果造成影响。
针对以上问题，内部对滤膜（成分、阻力等）、丙酮等进行相应指标的验证，恒温恒湿间通过有资质单位检测确认符合要求，在获得资质认定证书后对排气筒进行检测，并且每次通过全程序空白进行质量控制，以保证数据准确;另外，在日常检测工作中（并非本项目）发现排气筒有时是几种工艺产生的废气混合之后排放，造成排气筒中的是顆粒物和其他物质的混合体，特别是喷涂、注塑等工艺都有温度的要求，通过动力系统采集废气时（尤其是无净化设备），滤膜上会有富集大量裂解气中的化学物质（并非颗粒物），造成滤膜的增重过大，鉴于以上情况，每次对委托方的排气筒都要认真调查，辨别相应工艺、排放物质种类，已确定是依据颗粒物还是其他物质作为最终检测项目。
3.2 搪瓷炉改造
本项目实施内容还包括对搪瓷炉的测定，搪瓷炉属于炉窑的一种，按照DB31/860-2014《工业炉窑大气污染物排放标准》的要求，需要测定含氧量，按照标准中的计算公式将实际浓度进行折算。通过检测，实测含氧量在19.2%～20.0%之间，基准含氧量为9%，折算系数在7～12之间。
本项目的搪瓷炉设计特殊，烟囱中间设置烟囱盖板，盖板的平衡块主要用于控制烟囱的开口度，通常的调节标准是搪瓷炉大火时开口最大，小火时接近关闭。盖板上方与空气完全相通，隔一段距离，设置排放筒直至屋顶。平衡板处和炉内温度高，致使目前的仪器无法使用，只能在屋顶上方的排放筒开孔检测，因为与空气相通，致使含氧量非常高，炉窑内的含氧量又无法测定，按照炉窑进行判定不合理，我与企业沟通，按照有组织进行检测，并将上述情况向环保主管部门说明;另外，平衡块会根据炉窑内部的压力进行调节，对取样的难度造成一定的影响，可能会造成关闭时采样，开口最大时未取样的情况，针对这种情况采样时同企业工作人员实时沟通，保证样品的代表性。
经过同委托方的沟通，委托方同意听取项目组的意见，将排气筒直至屋顶不再与与空气接触，同时为满足采样烟枪对温度的要求，将生产过程中产生热通过其他方式进行再利用以实现温度的下降，目前正在整改中。
4 检测数据与分析
在对工厂废气排放检测的时候，可能会受到多种物质的干扰。如果想要精准的得到相关检测信息，必须要提前做好检测准备工作，了解工厂实际运行情况，燃料以及风机状况等基础信息，主要是为了更好的完成检测工作。除此之外，为了能够匹配准确的检测方案，还应当基于国家对污染物的标准选择合适的设备按要求开展检测。最后，还要严格的分析实验结果，有利于之后制定合理有效的整改方案。
5 结论
现阶段我国由化工行业导致的污染问题较为严重，在部分地区已经明显影响到了生态环境和人体健康。综上所述，整治化工污染的产生，对生态以及化工行业的发展有着至关重要的作用，因此必须给予高度关注并采取果断防治措施。
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