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圖文科普丨詳解污染源顆粒物直讀監(jiān)測技術(shù)及解決方案

1、為什么要做煙塵制度

（1）相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保工作的需要

更加嚴(yán)格的固定污染源排氣中顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)限值：部分省市（包括山東?。┤济簷C(jī)組顆粒物排放濃度限值降至 5mg/m3,。

2017 年實(shí)施HJ 836-2017,，專門用于低濃度顆粒物（< 50 mg/m3）的測定，但是在采樣和分析過程非常繁瑣,，而且對(duì)現(xiàn)場要求較高,，不可避免的引入了人為誤差。

檢測要求更加嚴(yán)格,，現(xiàn)有重量法數(shù)據(jù)的時(shí)效性較差,，不利于應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測和執(zhí)法監(jiān)測，降低了環(huán)境監(jiān)管效能,。因此,，急需制定顆粒物現(xiàn)場監(jiān)測分析方法，提高環(huán)境監(jiān)管效能,。

（2）大氣污染現(xiàn)場監(jiān)管執(zhí)法對(duì)快速檢測技術(shù)的需求迫切

“十三五”以來,，監(jiān)測任務(wù)越來越重，而且監(jiān)測人員相對(duì)較少,。在這種條件下,，急需操作簡便、儀器便攜,、測試快速的現(xiàn)場直讀式方法來開展污染源顆粒物監(jiān)測工作,。

新《大氣污染防治法》第二十九條規(guī)定如下：

在面對(duì)環(huán)境管理部門的執(zhí)法檢查時(shí)，涉超標(biāo)排放的企業(yè)往往會(huì)及時(shí)調(diào)整排放工況,，且能在較短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整到達(dá)標(biāo)排放狀態(tài),。因此，為解決現(xiàn)場執(zhí)法檢測難的突出問題,，適用于現(xiàn)場執(zhí)法的快速檢測技術(shù)需求迫切,。

2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹

2019年12月27日,，山東省發(fā)布了《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 β射線法》

2019年12月23日,，遼寧省發(fā)布了《固定污染源廢氣 低濃度顆粒物的測定 β射線法（征求意見稿）》

作為環(huán)境監(jiān)測儀器制造商的青島眾瑞也非常榮幸的參與了其中的多個(gè)省份的標(biāo)準(zhǔn)制定和驗(yàn)證工作中，與相關(guān)同行一起努力讓我國的環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)更加標(biāo)準(zhǔn),、正規(guī),。早在2016年眾瑞就參與了“十三五國家大氣專項(xiàng)”中關(guān)于固定污染源廢氣顆粒物的直讀監(jiān)測技術(shù)研究工作，是參與“國家大氣專項(xiàng)的一家民營企業(yè)”,，推出了ZR-7100和ZR-D09NT兩種煙塵直讀設(shè)備。

3,、監(jiān)測方法解讀

常用方法分析

《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》中對(duì)煙塵的測定也提及到幾種不同的方法：光散射方法和β射線法,；目前，儀器法測定廢氣顆粒物濃度原理方法有光散射原理,、震蕩天平原理和β射線吸收原理等,，而且都有對(duì)應(yīng)的儀器應(yīng)用于CEMS 監(jiān)測系統(tǒng)中,。

（1）光散射法

   光散射法原理是激光在通過含有顆粒物的氣體時(shí)產(chǎn)生光散射，而散射光的變化與顆粒物的濃度成一定關(guān)系,，通過測量散射光的強(qiáng)度并進(jìn)行校準(zhǔn)得到顆粒物的濃度,。

      激光散射法在煙氣顆粒物CEMS 中得到廣泛的應(yīng)用，但水汽,、顆粒物性質(zhì)和形狀,、顏色等對(duì)數(shù)據(jù)影響較大；加熱抽取式激光前散射測量方法用于超低排放顆粒物濃度監(jiān)測,，效果不錯(cuò),，但由于體積笨重不利攜帶，不太適合便攜式移動(dòng)測量,。

激光散射法工作原理

（2）TEOM微量振蕩天平法原理

TEOM 微量振蕩天平法原理是在質(zhì)量傳感器內(nèi)使用一個(gè)振蕩空心錐形管,，在其振蕩端安裝可更換的濾膜，振蕩頻率取決于錐形管特征和其質(zhì)量,。當(dāng)采樣氣流通過濾膜,，其中的顆粒物沉積在濾膜上，濾膜的質(zhì)量變化導(dǎo)致振蕩頻率的變化,，通過振蕩頻率變化計(jì)算出沉積在濾膜上顆粒物的質(zhì)量,，再根據(jù)流量、溫度和壓力計(jì)算出該時(shí)段顆粒物的質(zhì)量濃度,。

   震蕩天平等效于重量法,，從原理方面分析也可以用于煙塵直讀，但是等速跟蹤或者高濕工況的應(yīng)用對(duì)于該方法的影響如何,，是值得深入研究和探討的,！

震蕩天平

（3）β射線吸收法-方法原理

此方法在環(huán)境空氣顆粒物直讀方面應(yīng)用有幾十年，比較成熟,；顆粒物性質(zhì)和形狀,、顏色等對(duì)此原理幾乎沒有任何影響；β射線吸收法采用煙道外過濾的方式,，將具有加熱功能的顆粒物組合式采樣管由采樣孔插入煙道中,，利用等速采樣原理抽取一定量的含顆粒物的廢氣，顆粒物被截留在煙道外測量裝置內(nèi)的濾膜上,。用β射線照射濾膜,，根據(jù)采樣前后單位面積的濾膜上β射線能量衰減量得出濾膜上捕集的顆粒物量，與同時(shí)抽取的廢氣量,，計(jì)算出顆粒物的濃度,。

原理方法簡圖

新技術(shù)對(duì)比

為什么選用β射線法

①β射線法可以克服光學(xué)法的對(duì)于顆粒物粒徑、大小,、顏色,、分布等影響,；

②β射線吸收法測定顆粒物已廣泛應(yīng)用于環(huán)境空氣中PM₁₀、PM_2.5的監(jiān)測,，且技術(shù)已較為成熟,；

③等速跟蹤的原因：為了準(zhǔn)確表征顆粒物的分布和排放，國家要求等速跟蹤的采樣方式,，β射線原理實(shí)現(xiàn)相比較其他方法比較簡單?。ü鈱W(xué)法理論上需要一個(gè)穩(wěn)定的工作流量狀態(tài)，光散射的校準(zhǔn)就是在固定流速的狀態(tài)下進(jìn)行的）

4,、儀器介紹及質(zhì)量控制

ZR-7100型便攜式煙塵直讀測試儀

一體式,，可以選用47mm的濾膜，具有留樣功能,，可進(jìn)行廢氣顆粒物的成分分析,，用于源解析，同時(shí)還可以進(jìn)行稱重法校準(zhǔn),；

參與十三五國家大氣專項(xiàng)固定污染源顆粒物部分的驗(yàn)證,；

采用β射線吸收與等速跟蹤或恒流采樣相結(jié)合的原理，與顆粒物的大小,，化學(xué)成分,，物理性質(zhì)無關(guān)；

采用φ47mm的濾膜進(jìn)行顆粒物捕集,；

采樣完畢后還具有留樣功能,，可進(jìn)行廢氣顆粒物的成分分析，用于源解析,，同時(shí)還可以進(jìn)行稱重法校準(zhǔn),；

主機(jī)檢出限低，滿足超低排放中顆粒物濃度低于0.5mg/m3的排放場所的現(xiàn)場直讀的監(jiān)測要求,；

內(nèi)置鋰電池,，便于掉電狀態(tài)下完成機(jī)械動(dòng)作，方便取放濾膜,；

ZR-D09NT煙塵多參數(shù)直讀采樣管

D09NT-使用濾紙帶,，連續(xù)采樣，便攜度更高,，適用于第三方監(jiān)測機(jī)構(gòu)和監(jiān)管部門的快速執(zhí)法,；同時(shí)3260B也可以單獨(dú)使用作為煙塵現(xiàn)場采樣！

采用β射線+紙帶方法,，既可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場濃度直讀,，也可以實(shí)現(xiàn)短期在線監(jiān)測，適用于環(huán)保執(zhí)法,，快速檢測,，在線儀器比對(duì)等情況；

雙工位：采樣工位,，β照射工位,；

配合煙塵主機(jī)使用，體積更小,、重量更輕,；

捕集檢測模塊和采樣管做成便拆方式，方便組裝,；

和濾膜法分工,，濾膜法適合現(xiàn)場快速檢測+溯源比對(duì)；紙帶法適合快速檢測+短期在線監(jiān)測,；

一機(jī)多用,！主機(jī)既可以完成煙塵直讀功能，同時(shí)也可以作為煙塵采樣器使用,，滿足客戶不同的使用需求,！

采樣連接示意圖

1.主機(jī) 

2. D10AT采樣管伴熱電纜  

3.Φ8*12硅膠管（連接主機(jī)煙塵采樣出口）

4.Φ10*16硅膠管（連接主機(jī)煙塵采樣入口） 

5. D10AT煙塵采樣管 

6. 采樣管接地線   

7.φ4×7硅橡膠管（紅/藍(lán)）

8. 高效干燥分水器

采樣流程圖解

疑問解答

①ZR7100直讀煙塵采用標(biāo)準(zhǔn)47mm的濾膜安裝在PTFE濾膜夾內(nèi)；

濾膜夾可現(xiàn)場安裝或在實(shí)驗(yàn)室提前安裝都可以,；

采樣前直接把濾膜夾按照提示放入主機(jī)即可,，整個(gè)采樣過程自動(dòng)完成，無須人工干預(yù)操作,！

②檢測器與采樣位置采用分離式,，保證了檢測精度的同時(shí)，大大提高了檢測器的使用壽命,。

參與國家大氣重大專項(xiàng)驗(yàn)證

青島眾瑞參與國家大氣重大專項(xiàng)驗(yàn)證現(xiàn)場

ZR-D09NT現(xiàn)場顆粒物監(jiān)測

2018年某電廠現(xiàn)場-煙塵直讀-檢驗(yàn)電除塵效率

2018年參與環(huán)保部有色煙羽的快速排查項(xiàng)目

2019年3月份參與驗(yàn)證地方標(biāo)準(zhǔn)

• 煙塵多參數(shù)采樣管

  前處理設(shè)備在線詢價(jià)