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化工园区特征污染物点线面一体化监测方案

2021-06-25 16:28:49 来源：天津智易时代科技发展有限公司

化工园区特征污染物“点、线、面”一体化监测方案

一、项目背景

近年来，我国化工园区以其科学的发展理念、先进的技术装备、现代化的管理模式，为促进经济和社会发展做出了重要贡献。随着我国工业经济的快速发展，化工产业经济成为工业经济增长的主导力量，与之相关的环境问题也随之出现。但由于化工企业具有生产工艺复杂，装置规模巨大，涉及化学品种多、数量大等多种特有原因，使得化工园区环境保护的任务也越来越艰巨。因此，应积极完善化工园区环境自动监控能力建设和预防手段，建设化工园区“特征污染物”监测体系，做好化工园区特征污染物监测预警工作，防止园区企业造成的特征污染物排放导致园区及周边环境大气污染。

二、项目设计

按照“化工园区特征污染物全面监测”的总体要求，紧紧围绕园区环境污染状况及环境安全监测体系的主线，化工园区按照“点、线、面”将企业厂区内、企业厂界、化工园区内、化工园区周边区域进行分级监测管控，构建“点、线、面”一体化监测体系。重点监测园区内企业在生产加工等过程中产生的常规污染物、恶臭污染物以及特征污染物。

化工园区“点、线、面”监测应用设备概览图

名词解释：

常规污染物：PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3等。

恶臭污染物：指所有刺激人体嗅觉器官、引起不愉快以及损坏生活环境的气体物质。如：硫化氢、氨气、甲硫醇、恶臭、苯乙烯、二硫化碳、二甲二硫、三jia胺、甲硫醚、挥发性气体等。

特征污染物：指项目排放的污染物中除常规污染物以外的特有污染物。如：恶臭、SO2、NO2、O3、CO、VOC、非甲烷总烃、苯系物、氨、H2S、溴气、四氢呋喃、环氧氯丙烷……

三、监测设备

3.1硬件设备——“点”监测

通过在化工园区企业内部可能产生的气体的罐区、装置等风险单元、固定污染源以及人员密集点布设在线监测设施，从而实现对企业内环境点的监控。可以设计应用到的监测设备有：微型空气质量监测站、特征污染物微型站、恶臭在线监测仪、FID VOCs监测站。

（1）微型空气质量监测仪

微型空气质量监测仪

监测指标：

检测气体	化学式	常规量程（厂界）	分辨率	精度	常用原理	常用监测设备
一氧化碳	CO	0-10PPM	1PPM	±5%FS	电化学	微站
臭氧	O3	0-5PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	微站
二氧化硫	SO2	0-1PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	微站
二氧化氮	NO2	0-1PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	微站
二氧化碳	CO2	0-5000PPM	1PPM	±5%FS	红外线	微站
挥发性气体	TVOC	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	PID	恶臭/微站

（2）特征污染物微型站

特征污染物微型站

监测指标：

检测气体	化学式	常规量程（厂界）	分辨率	精度	常用原理	常用监测设备
甲醛	HCHO	0-10PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
甲醇	CH4O	0-10PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
氯气	CL2	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
一氧化氮	NO	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
氟化氢	HF	0-10PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
氯化氢	HCL	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
氰化氢	HCN	0-50PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
溴气	BR2	0-10PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
四氢呋喃	C4H8O	0-50PPM	0.001PPM	±5%FS	PID	特征污染物微站
环氧氯丙烷	C3H5ClO	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
苯系物	MACHs	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	PID	特征污染物微站
溴化氢	HBr	0-30PPM/0-50PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
丙烯腈	C3H3N	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	电化学	特征污染物微站
乙醇	C2H6O	0-10ppm	0.01ppm	±5%FS	电化学	特征污染物微站
……	……	……	……	……	……	……

（3）恶臭在线监测仪

恶臭在线监测仪

监测指标：

检测气体	化学式	常规量程（厂界）	分辨率	精度	常用原理	常用监测设备
硫化氢	H2S	0-1PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	恶臭
氨气	NH3	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	电化学	恶臭
甲硫醇	CH4S	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	电化学	恶臭
恶臭	OU	0-1000U	0.1OU	±5%FS	MOS	恶臭
苯yi烯	C8H8	0-100PPM	0.1PPM	±5%FS	电化学/PID	恶臭
二硫化碳	CS2	0-10PPM	0.01PPM	±5%FS	电化学	恶臭
二甲二硫	C2H6S2	0-10ppm	0.001ppm	±5%FS	PID/EC	恶臭
san jia胺	C3H9N	0-10ppm	0.001ppm	±5%FS	PID/MOS	恶臭
甲硫醚	C2H6S	0-10ppm	0.001ppm	±5%FS	PID/EC	恶臭
挥发性气体	TVOC	0-10PPM	0.001PPM	±5%FS	PID	恶臭/微站

各行业恶臭污染物浓度范围

行业	臭气浓度范围		恶臭物质
行业	厂界	排气筒	恶臭物质
垃圾填埋	17~415	—	氨、硫化氢、甲硫醚、二甲二硫、乙醛、异戊酸、戊suan
污水处理	10~89	174~97724	氨、硫化氢、甲硫醇、二甲二硫、甲胺、乙胺、二甲胺、san jia胺
畜禽养殖	41~1318	—	氨、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、乙醇、乙醛、丁醛、san jia胺
石油化工	15~89	309~17387	氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、乙硫醇、丙酮、异戊醛、丙醛、正丁醛、丁烯醛、ben乙xi、乙苯、间/对-二甲苯、异丙苯、柠檬烯
制药行业	28~65	131~54954	氨、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丙醛、乙suan乙酯、乙suan丁酯、甲苯
涂装行业	14~174	55~7413	乙醇、jia基yi基tong、甲基异丁酮、乙酸乙酯、乙suan丁酯、甲苯、乙苯、苯yi烯
橡胶制品	10~43	55~4168	二硫化碳、异丙醇、乙suan乙酯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯、苯yi烯
食品加工	15~713	977~74134	氨、甲硫醇、二甲二硫、乙醛、丙醛、戊醛、异戊醛
电子行业	10~93	74~9772	二硫化碳、乙醇、丙酮、异丙醇、乙suan乙酯、乙酸丁酯、甲苯、柠檬烯
机械制造	11~234	41~5495	乙醇、甲基异丁酮、乙suan乙酯、乙suan丁酯、间/对-二jia苯、邻-二甲苯、苯yi烯
印刷行业	18~89	417~41687	乙醇、丙酮、异丙醇、乙醛、丙醛、甲苯、乙suan乙酯、乙suan丁酯、乙suan异丙酯

（4）FID VOCs监测站

FID VOCs监测站

监测指标：

项目	指标参数
监测能力	甲烷、非甲烷总烃、苯系物
量程	甲烷（0.1-10000）ppm（v/v）非甲烷总烃（0.04-10000）ppm（v/v）
检测器	高灵敏度氢火焰离子化检测器（FID）
检出限	≤0.1ppm（甲烷）（v/v）；≤0.04ppm（v/v）（非甲烷总烃）
重复性	RSD≤2%

3.2硬件设备——“线”监测

通过在化工园区内企业厂界处布设在线监测设施，从而实现对企业厂界线状区域的环境风险监控。优先选择当地全年主导风向、次主导风向下风向所在厂界作为重点布控对象。可以设计应用到的设备有：傅里叶红外监测仪（主动开路式）、车载巡航监测系统（可搭载：GC-MS、FID VOCs监测站、国标站、PAMS）。

（1）傅里叶红外监测仪（主动开路式）

傅里叶红外监测（主动开路式）

监测指标：

项目	指标参数
测量组分	同时监测VOCs、SO2、NO、NO2、HCl、HF、NH3、O3、CO、CO2、 N2O、CH4等四百多种气体成分
测量范围	ppb～百分比量级
测量下限	ppb～ppm量级
测量光程	30～500米
测量方式	连续自动运行，测量结果自动显示、存储
时间分辨率	1～10min可选
波段范围	700～5000 cm-1
红外光源	24w碳硅棒
望远镜	卡塞格林型
探测器制冷方式	液氮制冷、斯特林制冷可选
安装方式	双站对射式

（2）车载巡航监测系统

车载巡航监测系统为走航车，是可移动式环境监测系统，可搭载：GC-MS、FID VOCs监测站、国标站、PAMS等监测设备（可根据需求选配搭载监测设备），旨在对环境空气中污染因子进行快速检测。可实时在线测定常规污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3，以及特征污染物非甲烷总烃、er甲苯、TSP、烟尘、烟气黑度、氨、丙酮、硫化氢、臭气浓度等。

车载巡航监测系统

搭载GC-MS：

监测原理：气相色谱-质谱联用（GC-MS）；主要监测因子：117、125种VOCs组分。

搭载FID VOCs监测站：

监测原理：气象色谱法（FID）；主要监测因子：非甲烷总烃，苯系物。

搭载国标站：

监测原理：化学发光法，紫外荧光法，红外吸收法，紫外光度法，β射线法；主要监测因子：CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10。

搭载PAMS：

监测原理：气象色谱法；主要监测因子：57种VOCs组分

3.3硬件设备——“面”监测

通过在园区制高点无遮挡的地域安装在线监测设施等采集数据，并使用高精度监测设备及便携式应急监测设备等进行补充监测，从而实现对化工园区整体范围内目标污染物连续变化趋势的监测及园区异常高温的监控。可以设计应用到的设备有：激光雷达、傅里叶红外监测仪（被动扫描式）、高空瞭望。

（1）激光雷达

激光雷达主要可以监测大气气溶胶消光系数垂直廓线、大气边界层（PBL）的结构、云层高度、大气能见度和PM2.5、PM10浓度及其演变特征等信息。

激光雷达实物图

（2）傅里叶红外监测仪（被动扫描式）

被动扫描成像报警系统实物图

监测指标：

项目	技术指标
测量组分	光谱数据库包含300多种组分，挥发性有机物（VOCs）、硫化物、氮氧化物、苯系物等工业污染气体，以及沙林（GB）、芥子气（HD）、维埃克斯（VX）等化学毒剂（可按需定制）
zui大遥测距离	5km/3km
zui低检出限	ppm*m量级；以氨气（NH3）为例，1.5ppm/1ppm（云团厚度50m，温差2℃，充满视场）
噪声等效温差	20mk
光谱分辨率：	1cm^-1
测量波段	8~15μm（常规气体）、3.5~15μm（高温热烟羽）
微光夜视系统	分辨率1920×1080，变焦12倍
扫描范围	水平360°，俯仰-45°～+45°，精度±0.01°

（3）高空瞭望

高空瞭望实物图

监测指标：

项目	指标参数
图像设置	全景：亮度、对比度、锐度、饱和度、伽马；球机：亮度、对比度、锐度、饱和度、伽马、色彩抑制、锐度抑制；
OSD信息叠加	全景:区域覆盖、通道标题、时间标题、地理位置、图片叠加、自定义叠加、GPS坐标；球机：隐私遮挡、通道标题、时间标题、OSD信息（预置点、温度、云台坐标、变倍、正北方向、巡迹、地理位置）、字体属性、图片叠加、自定义叠加、GPS坐标、测距；
录像模式	手动录像、视频检测录像、定时录像、报警录像；录像优先级从高到低依次为手动 > 外部报警 > 视频检测 > 定时
*大Micro SD卡	512 GB
恢复默认	支持一键恢复默认配置
用户管理	*大支持20个用户
安全模式	授权的用户名和密码、MAC地址绑定、HTTPS加密、IEEE 802.1x、网络访问控制
低照等级	星光
其他功能	35114；GPS；枪球联动