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聚光科技应对大气污染物排放新标准的整体解决方案

时间:2016-08-25

背景介绍
  北京市环保部门新发布了五项大气污染物排放地方标准,涉及火葬场、锅炉、炼油与石油化工、印刷、家具制造等行业领域。五项标准将于2015年7月1日起实施,标准规定的污染物排放限值均达到国际先进水平。
  挥发性有机物(VOCs)排放是此次新标准控制的重点,五项标准中有三项涉及挥发性有机物排放控制,分别是印刷业、家具业和炼油与石油化工。新标准首次提出了限制原辅材料中挥发性有机物含量的指标,以及工艺措施和管理要求,力争从源头上综合控制挥发性有机物的排放。
  VOCs在常温下可以蒸发物的形式存在于空气中,它具有不同程度的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,这些都会对人体的皮肤和黏膜产生影响,甚至对人体产生急性损害,是空气中三种有机污染物影响较为严重的一种。
新标准解读
  《DB11/1201—2015印刷业挥发性有机物排放标准》
  对比前后两次的征求意见稿可以发现,该标准内容上的变化比较大。对印刷油墨VOCs含量限值的要求也更为严格,比如单张纸胶印油墨的VOCs含量限值为3%(上次征求意见稿中要求第Ⅱ时段为4%);柔印油墨和凹印油墨不再区分溶剂基和水基,VOCs含量限值统一定为30%。此外,对于通过设备或车间排气筒排放的VOCs,最高允许排放浓度不再区分印刷方式,并删除了对最高允许排放速率的要求。
  新标准规定:印刷油墨挥发性有机物含量限值在3%~30%的范围内。
  印刷生产活动中,设备或车间排气筒排放的挥发性有机物浓度的限值要求如下:(单位:mg/m3)
新标准解读
  《DB11/1201—2015印刷业挥发性有机物排放标准》
  对比前后两次的征求意见稿可以发现,该标准内容上的变化比较大。对印刷油墨VOCs含量限值的要求也更为严格,比如单张纸胶印油墨的VOCs含量限值为3%(上次征求意见稿中要求第Ⅱ时段为4%);柔印油墨和凹印油墨不再区分溶剂基和水基,VOCs含量限值统一定为30%。此外,对于通过设备或车间排气筒排放的VOCs,最高允许排放浓度不再区分印刷方式,并删除了对最高允许排放速率的要求。
  新标准规定:印刷油墨挥发性有机物含量限值在3%~30%的范围内。

印刷生产活动中,设备或车间排气筒排放的挥发性有机物浓度的限值要求如下:(单位:mg/m3)

污染物项目

Ⅰ时段

Ⅱ时段

0.5

0.5

甲苯与二甲苯合计

15

10

非甲烷总烃

50

30

无组织排放监控点挥发性有机物浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)

监控位置

甲苯与二甲苯合计

非甲烷总烃

Ⅰ时段

Ⅱ时段

Ⅰ时段

Ⅱ时段

Ⅰ时段

Ⅱ时段

厂界

0.1

0.1

0.5

0.2

2.0

1.0

印刷生产场所

0.1

0.1

2.0

1.0

6.0

3.0

  《DB11/1202—2015木质家具制造业大气污染物排放标准》
  该标准为环保系统又一“史上最严”的地方环保标准,制定的主要目的是推动油性涂料彻底退出市场。据悉,中国涂料涂装业每年向大气排放的挥发性有机化合物(VOCs)总量约计430万吨,其中油性漆占比约为98%。相比油性漆,水性漆的环保优势明显,按照标准执行日期来说,从2017年1月1日起执行第二时段的要求,即北京市家具制造行业禁止使用有机溶剂型(油性)涂料喷涂工序。
  新标准规定:企业生产使用的处于即用状态的涂料挥发性有机物含量限值Ⅰ时段在300g/L,Ⅱ时段在70~80g/L之间。

企业生产设备或车间排气筒排放的大气污染物浓度应执行限值要求:(单位:mg/m3)

污染物项目

Ⅰ时段

Ⅱ时段

0.5

0.5

苯系物

15

2

非甲烷总烃

40

10

颗粒物

10

5

无组织排放监控点挥发性有机物浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)

监控位置

苯系物

非甲烷总烃

Ⅰ时段

Ⅱ时段

Ⅰ时段

Ⅱ时段

Ⅰ时段

Ⅱ时段

厂区边界

0.1

0.1

0.5

0.2

1.0

0.5

非封闭涂装车间工位/或封闭涂装车间门窗口

0.1

0.1

2.0

0.5

5.0

2.0

  备注:苯系物是指分子式中只含有一个苯环的芳烃统称。本标准中的苯系物仅包括苯、甲苯、二甲苯(间,对二甲苯和邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯及苯乙烯合计。无标气物种以甲苯计。
  《DB 11/447—2015炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》
  炼油与石油化工的相关排放标准是第一次修订,预计新标准执行后,可减少无组织挥发性有机物排放50%、二氧化硫和氮氧化物排放10%。
  炼油与石油化工企业厂界环境空气中任何1小时的大气污染物平均浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)

污染物

颗粒物

非甲烷总烃

甲苯

二甲苯

氯化氢

厂界监控点处浓度

Ⅰ时段

1.0

4.0

0.4

0.8

0.8

0.01

Ⅱ时段

1.0

2.0

0.2

0.8

0.5

0.01

  注:炼油与石油化学工业执行的国家大气污染物排放标准中,如某种污染物的企业边界浓度限值严于本标准,则执行该种污染物的国家标准。
挥发性有机物标准测定方法

序号

污染物项目

标准

1

苯甲苯二甲苯苯系物

HJ 583 环境空气苯系物的测定  固体吸附/热脱附-气相色谱法

HJ 584环境空气苯系物的测定活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法

HJ 734固定污染源废气挥发性有机物的测定固定相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法

HJ 644环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样热脱附/气相色谱-质谱法

2

非甲烷总烃

HJ/T38固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法

  注:本标准实施之日后,国家再行发布的适用的大气污染物分析方法也应执行。
聚光科技整体解决方案
  以上几项污染物排放标准中,挥发性有机物项目包括了苯、甲苯、二甲苯等苯系物以及非甲烷总烃,其排放浓度限值为0.1~50mg/m3。聚光科技自主研发生产的专用款Mars-400 Pro型便携式气质联用仪可以结合吸附-热脱附法检测大气中苯、甲苯、二甲苯等苯系物的排放量,检测方法完全符合HJ 583、HJ 734、HJ 644等最新环境标准的要求。另外GC-2000型气相色谱仪可以检测污染源排气中的非甲烷总烃含量。
  由于新标准增加了限制原辅材料中挥发性有机物含量的指标,以及工艺措施和管理要求,目的是让各家企业从源头上综合控制挥发性有机物的排放。因此对于传统检测方法,如实验室台式GC或台式GC-MS,其检测过程通常是用吸附管现场采样,再将采样管带回实验室用热脱附仪加热解吸后用GC或GC-MS分离分析。这种检测方法周期长,样品量大,人力成本高。而目前更多的环境监测部门和企业选择在线GC或便携式GC和GC-MS的方法进行过程控制,这种检测手段更灵活便捷,不仅缩短了采样时间和检测周期,而且对于污染排放的连续性监控更具有实施性。
  对于浓度差异较大的污染源废气分析,传统的便携式GC和便携式GC-MS,都需要分析人员先预判样品的浓度,然后在仪器上安装合适的采集管路。如果浓度较小,安装和使用吸附管;如果浓度较高,则安装和使用定量环。当遇到浓度变化较大,如污染源分析,吸附管与定量环部件需相互更换时,则需要重新调试仪器,在实际操作中给分析人员带来较大的困难。因此在实际应用中,分析人员一般只会选用其中一种采样管路,由此也导致了仪器的应用范围缩小。
  Mars-400 Pro型便携式GC-MS为聚光科技(杭州)股份有限公司最新推出的专用型便携式气质联用仪,该产品最大的特点是富集管与定量环兼容,实现ppt到百分含量的无缝分析,覆盖污染源到常规空气本底分析需求;预抽功能减小了采样流路的死体积与残留,提高分析的准确度和精密度;反吹功能减小了富集管和流路的残留,提高分析的准确度和精密度;采用专用VOCs分析色谱柱,保证VOCs分析的分离度。

Mars-400Pro型便携式GC-MS

  仪器同时内置定量环和吸附管,可以减少分析人员对浓度的预判难度。分析人员只需要在现场首先选用定量环高浓度分析,就能在5 min之内预判样品浓度,根据预判浓度选择采样方式。另外,Mars-400 Pro型便携式GC-MS可将外部控制软件安装在笔记本电脑上,可以对主机进行控制和调试,并可实现序列运行和循环运行,适用于污染源排放的连续监测。

GC-2000型气相色谱仪
  GC-2000甲烷非甲烷定制款为聚光新推出的针对甲烷非甲烷总烃检测的专用气相色谱仪,该仪器为双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪,利用阀进样系统分别测定样品中的总烃和甲烷含量,以两者之差测的非甲烷总烃含量,总烃检出限为0.009mg/m3,甲烷检出限为0.02mg/m3。可以满足标准HJ/T38的要求。
  针对新标准中规定检测指标和检测限值,聚光科技利用Mars-400 Pro型便携式GC-MS和GC-2000甲烷非甲烷定制款分别检测苯系物和非甲烷总烃,全面解决排放标准中挥发性有机物的检测需求。便携式GC-MS吸附热解吸法操作简便,移动性强,不仅能够实现污染源排放的连续监测,也能够给更多的企业用户提供原辅材料中挥发性有机物的检测,为监管工艺过程提供数据支持,帮助用户从源头上控制挥发性有机物的排放。

作为杭州本地诞生的环境监测设备国家级高新技术企业,聚光科技当仁不让地担负起本次峰会所在地的大气运维保障、地表水水质监测保障、大气预报预警保障、饮用水源地监测保障等社会责任。