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专题报告:固定源废气 s VOCs 排放监测技术现状

更新时间:2020-08-27 10:50:31点击次数:12435次字号:T|T


商 博
山东省循环经济协会生态环境检监测与运营服务专业委员会
二 0  二 0 年

1 VOCs 定义


1.1 国外 VOCs 的定义
挥发性有机化合物英文缩写 VOCs,主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃),含氧的有机化合物(醛、酮、醇、醚类等),含氮的有机化合物,含硫的有机化合物等。
VOCs 有许多定义,这些定义有相同点也有各自的侧重点。
EPA(美国环境保护署)将 VOCs 定义:除 CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外任何参与大气光化学反应的有机化合物,或者依据法定的方法、等效方法、替代方法测得的有机化合物,或者依据条款规定的特定程序确定的有机化合物”。
WHO(世界卫生组织)对 VOCs 的定义:熔点低于室温而沸点在 50-260℃之间的挥发性有机物的总称。
CEP(E 欧洲涂料、油墨和艺术颜料工业协会)对 VOCs 的定义:在 101.3 kPa 下,任何初沸点低于或等于 250 ℃的有机化合物,简称 1 atm 250 ℃ 定义,其实该定义包含了 WHO 提出的 VOCs 和 VVOCs。
ISO (国际标准化组织)依据化合物的蒸发性而提出 VOCs 的定义:在所处的大气环境的正常温度和压力下,可以自然蒸发的任何有机液体和/或固体,简称蒸发性定义。
澳大利亚国家污染物清单将 VOCs 定义为在 25℃条件下蒸气压大于 0.27kpa 的所有有机物。
德国 DIN55649-2000 标准中的定义是:原则上在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和或固体。
1.2 我国国家标准中对 VOCs 的定义
国家标准 VOCs 的定义有:
《合成树脂工业污染物排放标准》(GB 31572–2015)、《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570–2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571–2015)这 3 个标准中采用了 EPA 的 VOCs 定义。

《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB21902-2008)对 VOCs 的定义:指常压下沸点低于 250℃,或者能够以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物(不包括甲烷),简写作 VOCs。

《城市大气挥发性有机化合物(VOCs)监测技术指南》2014 年的定义:VOCs 是指在常压下沸点低于 260℃或常温下饱和蒸气压大于 70.91Pa 的有机化合物。
《室内装饰装修材料 水性木器涂料中有害物质限量》GB 24410–2009 的 VOCs 的定义采用了 CEPE 对 VOCs 的定义。
GB30981–2014《建筑钢结构防腐涂料中有害物质限量》、GB/T34676–2017《儿童房装饰用内墙涂料、GB 38469-2019 《船舶涂料中有害物质限量》和 GB 38468-2019 《室内地坪涂料中有害物质限量》等标准都采用了 ISO 的 VOCs 定义。
1.3 VOCs 的来源
1.3.1 化工燃料燃烧引起的 VOC 排放,如锅炉尾气排放、汽车尾气排放等;
1.3.2 产品过程中的 VOC 排放,如炼油现场装置释放气、置换气,产品储存容器的安全排放气等等;天然气开采、净化、储存、液化过程中的排放气等。
1.3.3 房屋装修、装置喷漆、家具等人为活动或民用产品处置过程中释放出的 VOC 气体。
1.4 VOCs 的主要危害
VOC 的危害主要体现在两个方面:
1.4.1 对环境的危害:排入大气的 VOC 和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
1.4.2 对人体的危害:环境中的光化学烟雾使人眼睛发红,咽喉疼痛,呼吸憋闷、头昏、
头痛。
当居室中的 VOC 达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。VOCs 有急性或慢性、直接或间接的致毒作用,有的还能积累在组织内部改变细胞 DNA 结构,对人体产生“三致” (致畸、致癌和致突变)效应,严重危害人体健康。
2. 行业挥发性有机物(VOCs 的监测
挥发性有机物(VOCs)是形成细颗粒物(PM 2.5 )、臭氧(O₃ )等二次污染物的重要前体物,进
而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。随着我国工业化和城市化的快速发展以及能源消
费的持续增长,区域内空气重污染现象大范围同时出现的频次日益增多,严重制约社会经济
的可持续发展,威胁人民群众身体健康。因此,为根本解决 PM2.5、O₃ 等污染问题,切实改善大气环境质量,国家积极推进其关键前体物 VOCs 的污染防治工作。近年来,京津冀及
周边各省市就加强重点工业源挥发性有机物排放在线监控工作,对重点行业挥发性有机物(VOCs)固定污染源、无组织排放在线监测设施和超标报警传感装置安装、联网提出明确建设要求。
行业挥发性有机物(VOCs)的监测主要可分为 2 种:一是污染源排放监测,主要是对VOCs 固定排放源进行监测;二是无组织排放的 VOCs 监测,主要是对可能存在的排放泄漏节点周边以及企业厂界进行监测,查看企业整体环境以及对附近地区的影响。依据产品不同的功能原理特性,将 VOCs 在线监测仪和超标报警传感装置配套使用,分别用于污染源排放及厂界周边的 VOCs 监测。
2.1 对涉 VOCs 企业监测设施安装具体要求:
2.1.1 有组织排放的固定污染源
其排气筒 VOCs 排放速率(包括等效排气筒排放速率)≥2.5kg/h 或排气量>≥60000m³/h,安装 VOCs 在线监测设备。VOCs 在线监测设备安装技术要求应参考“固定污染源非甲烷总烃在线监测系统安装及联网技术要求”,同时企业的车间外安装超标报警传感装置。
其排气筒 VOCs 排放速率(包括等效排气筒排放速率)<2.5kg/h 或排气量<60000m³/h,固定汚染源可安装超标报警传感装置,同时企业车间外安装超标报警传感站装置。
固定汚染源超标报警装置的安装应在风机出口 1 米处直管段架设平台,平台应有足够的工作面积,便于工作人员安全、方便进行安装、巡查、检修等操作;固定汚染源超标报警装置取样探头应设置于距风机弯头下游不小于烟道直径 2 倍处。
2.1.2 无组织排放的污染源
可密闭车间:单个车间在确保窗户密闭的前提下,每个常用出入口安装 1 台超标报警传感装置。监测点位设在车间出入口外部上侧,距离墙壁 1 米以上,且周边无明显干扰源,并确保设备安装牢固。
不可密闭车间或露天场地:监测点位设在生产设施周围,距离地面 1.5 米以上位置,生产设施四个方位各安装 1 台超标报警传感装置。
2.1.3 联网传输
参照“固定污染源非甲烷总烃在线监测系统安装及联网技术要求”,当设备完成现场安装,并正常运行 168 小时后,向相关部门提交申请,对安装固定源在线监测设施的企业,以统一的传输协议标准,联网接入环保部门污染源自动监控平台,实时传输监测数据;对安装超标报警传感装置的企业,以市为单位建立系统平台,实行数据联网和集中监控。


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