劉勃興
(天津市新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司,天津301500)
隨著環(huán)保要求的日益嚴格,環(huán)境空氣質(zhì)量問題被高度重視,尤其是環(huán)大氣[2019]35號文關(guān)于《推進實施鋼鐵企業(yè)超低排放的意見》中要求在廠區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)塵點周邊、運輸?shù)缆穬蓚?cè)布設(shè)微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站,監(jiān)控顆粒物、有害氣體等管控情況。微型空氣監(jiān)測站能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測局部區(qū)域空氣質(zhì)量的變化,全天不間斷監(jiān)測大氣中的SO2、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10以及TSP的變化情況。通過不間斷監(jiān)測,此設(shè)備可以非常精準的反映出空氣中相關(guān)的數(shù)據(jù)并且能夠?qū)崿F(xiàn)采集和處理數(shù)據(jù)的功能[1],從而獲得更加精準的空氣質(zhì)量污染分析數(shù)據(jù)。
本文介紹了微型空氣監(jiān)測站的功能和設(shè)備參數(shù),對聯(lián)合特鋼公司微型空氣監(jiān)測站的應(yīng)用情況進行了闡述,并對微型空氣監(jiān)測站的管理提出了要求。
微型空氣監(jiān)測站是一個緊湊的微型環(huán)境空氣監(jiān)測站,具有多參數(shù)集成特點。空氣監(jiān)測站基本上采用泵抽采樣的方法,可以快速準確的檢測。常規(guī)監(jiān)測因子包括:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM2.5、PM10、溫度、濕度、風速以及風向等。微型空氣站監(jiān)測系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是一體化設(shè)計,系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計集成,將普通檢測當中的“四氣”和“二塵”能夠集成為一臺監(jiān)測設(shè)備,氣候監(jiān)測裝備與外界大系統(tǒng)的結(jié)合,可實現(xiàn)小體積監(jiān)測和數(shù)據(jù)的傳遞,全部系統(tǒng)安裝便利;其次因該系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊化的設(shè)計,便于以后設(shè)備的使用和維修,一般安裝、維護和運行成本較低。
聯(lián)合特鋼公司采用的微型空氣監(jiān)測站為H6型顆粒物濃度測試儀,整體采用立桿式固定。設(shè)備安裝、拆卸和維護方便快捷,該設(shè)備可根據(jù)需求選擇不同的監(jiān)測參數(shù)自由組合。此設(shè)備運用的是現(xiàn)在優(yōu)勢突出的傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、無線傳輸、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子地理信息等多項技術(shù)[2],能夠全天不間斷對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測的系統(tǒng)。目前聯(lián)合特鋼公司采用的微型空氣監(jiān)測站監(jiān)測內(nèi)容為PM2.5、PM10、TSP以及氣象指標。H6型顆粒物濃度測試儀如圖1所示。
圖1 H6型顆粒物濃度測試儀
(1)測量原理:光散射法;
(2)測量指標:PM2.5、PM10、TSP監(jiān)測;
(3)測量周期:(10±2)s/次;
(4)測量范圍:(0~10)mg/m3;
(5)示值誤差:±1.5%;
(6)分辨率:0.1μg/m3。
(1)溫度:-40~+80℃,測量精度±1℃;
(2)濕度:0~100%RH,測量精度±3%RH;
(3)風速:0~30 m/s,測量精度±1 m/s;
(4)風向:0~360°,測量精度±2°;
(5)氣壓:30~110 KPa,測量精度±6 P。
(1)數(shù)據(jù)傳輸方式:4G無線傳輸;
(2)數(shù)據(jù)傳輸正確率:>95%;
(3)監(jiān)測數(shù)據(jù)本地存儲1年以上;
(4)具有WIFI無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(如圖2所示);
圖2
(5)斷電恢復后系統(tǒng)可自動啟動,恢復運行狀態(tài)并正常開始工作的功能。
(1)采樣進氣口處設(shè)計有過濾裝置,可有效過濾掉蚊蟲、樹葉、絮狀物的干擾;
(2)戶外設(shè)備防護等級:IP54;
(3)供電要求:AC,220±22V,50±2.5 HZ;
(4)采樣進氣口安裝高度2.5~3.0 m,設(shè)備安裝應(yīng)穩(wěn)固,安裝立桿法蘭連接;
(5)設(shè)備運行環(huán)境溫度:-30℃~+60℃;相對濕度:0~95%,無冷凝。
(1)微型空氣監(jiān)測站單臺設(shè)備監(jiān)測項目包含PM2.5、PM10、TSP、溫度、濕度、氣壓、風速、風向八項參數(shù),每臺設(shè)備均配備LED顯示屏,5 s顯示一次現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)。
(2)公司建立有中控顯示平臺,集中顯示各空氣微型站實時監(jiān)測數(shù)據(jù),同時可查詢據(jù)歷史分鐘值、小時均值、日均值;系統(tǒng)具有報表分析功能,可生成日報表,月報表,年報表、趨勢分析圖等。
聯(lián)合特鋼公司在物料儲存大棚、燒結(jié)、球團、高爐、石灰、軋鋼等車間區(qū)域,以及廠內(nèi)道路路口、長度超過200米的道路中部設(shè)置了空氣質(zhì)量微型監(jiān)測站。
微型空氣監(jiān)測站最重要作用是對監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、剖析和評價,為公司的大氣污染治理提供強有力的數(shù)據(jù)支撐,此系統(tǒng)延續(xù)性強、長久穩(wěn)定、自動化程度高。該系統(tǒng)主要是對廠區(qū)內(nèi)各監(jiān)控點大氣中的PM2.5、PM10、TSP等進行標準樣品的檢查,并通過LED屏顯示同時還可以提供實時氣候數(shù)據(jù)。
自安裝微型空氣監(jiān)測站以來,各安裝點的空氣污染情況均可有效監(jiān)測,如果一個或多個指標超標,通過檢查結(jié)果可立即發(fā)現(xiàn)并采取相關(guān)措施。這類監(jiān)測設(shè)備具有智能化的強大特點,速度快、穩(wěn)定,比人工監(jiān)測更加精準、完好、效率高,因而對公司大氣污染治理具有強大的支撐作用[3]。
聯(lián)合特鋼公司制定了微型空氣站運行管理制度,將在線微型空氣監(jiān)測站納入環(huán)保設(shè)施進行管理,設(shè)備的使用單位應(yīng)建立嚴格的崗位責任制度,建立設(shè)備臺賬。
(1)要求設(shè)備使用單位安排專人對設(shè)備進行管理和檢查,做好記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系公司能源環(huán)保處,能源環(huán)保處將第一時間聯(lián)系廠家進行溝通、處理,保證設(shè)備的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的精準性。
(2)設(shè)備使用單位要定期對在線微型空氣監(jiān)測站設(shè)備進行擦拭,設(shè)備所在區(qū)域要定期進行清掃,保持干凈、整潔。
(3)上級生態(tài)環(huán)境部門進行檢查時,各使用單位要積極配合調(diào)取監(jiān)測數(shù)據(jù),到現(xiàn)場時要確保檢查人員的安全。
(4)設(shè)備廠家維護人員到公司維護時必須遵守聯(lián)合特鋼公司各項安全、環(huán)保相關(guān)管理規(guī)章制度,必須佩戴勞動防護用品,確保人身安全。
(5)為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性,要求設(shè)備使用單位嚴禁私自接待外單位人員參觀設(shè)備或查看監(jiān)測數(shù)據(jù)。
(6)必要時,要對設(shè)備使用單位相關(guān)人員進行培訓,提高設(shè)備負責人員的技能,從而提升空氣微型站的管理水平,保障微型站設(shè)備監(jiān)測的及時性、精準性。
微型空氣監(jiān)測設(shè)備需要定期檢查、維護,以使設(shè)備長久保持最佳工作狀態(tài),確保數(shù)據(jù)的可靠性。
(1)定期檢查PM2.5、PM10、TSP、溫度、濕度、風向、風速、大氣壓力等參數(shù)是否正確;
(2)安排專人定期對設(shè)備進行檢查、維護,主要對設(shè)備加熱棒、二級過濾、顆粒物傳感器等進行檢查(見圖3),對發(fā)現(xiàn)的問題的要及時進行修復或更換。尤其是在雨、雪天之后,要第一時間對設(shè)備進行檢查、維護。
圖3
(3)在做好維護工作的同時要求設(shè)備廠家隨時關(guān)注廠區(qū)各微型空氣站的運行狀態(tài),如發(fā)現(xiàn)異常立即聯(lián)系聯(lián)合公司相關(guān)人員。
所有點位的監(jiān)測數(shù)據(jù)在公司環(huán)保管控中心及生產(chǎn)能源調(diào)度中心都能看到(見圖4),公司每天安排專人通過公司無組織管控平臺對每個點位的數(shù)據(jù)變化進行查閱(見圖5),這樣可以及時了解數(shù)據(jù)的變化。按照GB3095-2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》要求,如果發(fā)現(xiàn)超標數(shù)據(jù),會第一時間查找原因,安排對監(jiān)測點位周圍環(huán)境采取措施進行治理,同時聯(lián)系廠家對出現(xiàn)的問題進行溝通,便于及時高效的解決問題。
聯(lián)合特鋼公司安排專人與設(shè)備廠家數(shù)據(jù)中心人員實時溝通、對接,對經(jīng)常出現(xiàn)或者重復出現(xiàn)的問題,與廠家一起分析原因,探討解決辦法,對判斷設(shè)備是否運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)是否準確起到了重要的作用。
圖5
因H6型顆粒物濃度測試儀出廠前,已經(jīng)在標準站校準了設(shè)備的相關(guān)性和平行性,出廠后設(shè)備具備自動定期校準功能,不用再進行手動校準。由于自動校準周期為一個月,所以要及時跟蹤每個月校準日期前后的數(shù)據(jù),及時進行對比,保證數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。
微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站可以實現(xiàn)多維一體化監(jiān)測管理,同時還可以實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控,為聯(lián)合特鋼公司大氣污染防治提供了重要的監(jiān)測數(shù)據(jù)。聯(lián)合特鋼公司實踐證明,每一個精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)都說明了微型空氣站用于鋼鐵行業(yè)大氣污染控制是完全可行的,起到的作用也是勿容置疑的。我們完全有理由相信在將來的大氣污染控制工作中,微型空氣監(jiān)測站也會發(fā)揮更大的作用,因此我們在探究大氣污染環(huán)境治理方法的同時,也要深入研究大氣污染監(jiān)測技術(shù)。