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惡臭電子鼻在化學工業(yè)區(qū)惡臭氣體監(jiān)測中的應(yīng)用研究

2020-04-29 21:04:22 艾方立科技
電子鼻以三點嗅袋法為理論依據(jù),用氣敏元件(即傳感器)技術(shù)代替人鼻子進行感官測定,直接得出臭氣濃度值,即 OU 值,它由多個性能彼此重疊的氣敏傳感器和適當?shù)哪J椒诸惙椒ńM成的具有識別單一和復(fù)雜氣體能力的裝置。并且具有兩種電化學傳感器和一個 PID 傳感器,能夠直接給出氨氣、硫化氫、VOC 氣體的濃度值。如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境惡臭超標,可通過遠程控制啟動自動留樣系統(tǒng)。電子鼻一般由氣體采集控制系統(tǒng)、氣敏傳感器陣列、信號處理子系統(tǒng)和模式識別子系統(tǒng)等四大部分組成。工作時,通過控制器將氣味分子采集回來,并流經(jīng)氣敏傳感器,氣味分子被氣敏傳感器陣列吸附,產(chǎn)生信號;生成的信號被送到信號處理子系統(tǒng)進行處理和加工;并最終由模式識別子系統(tǒng)對信號處理的結(jié)果作出判斷。

      由于它具有便捷、快速、高效、成本低、可操作性強、對不同的樣品有多種進樣方式加以選擇、可在線連續(xù)進樣等特點,被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)的各個部門,如石油化工、環(huán)保監(jiān)測等。由于惡臭監(jiān)測取樣困難,使用常規(guī)的化學分析或嗅覺測試法測試時,直接反映惡臭強度的能力、平行性、結(jié)果重現(xiàn)性都比較差,而且無法在線監(jiān)測污染物的排放情況,發(fā)生突發(fā)狀況時也不能及時監(jiān)測予以應(yīng)對,而電子鼻在這些方面具有很大的優(yōu)勢[17, 18],而且在這方面做了大量的跟三點比較式嗅袋法對比的實驗測試,結(jié)果具有很強的相關(guān)性和一致性。

檢測地點:化工區(qū)

實驗設(shè)備:  惡臭電子鼻

實驗結(jié)果:

       從圖 2 和圖 3 可以直觀的看出,化工廠的惡臭氣體和石油化工廠的是完全不同的,惡臭氣體的組成是完全不一樣的。4 個金屬氧化傳感器對不同類型的惡臭氣體有很好的響應(yīng)。

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       對某一個化工廠進行 24 小時,一個月連續(xù)監(jiān)測。從圖 4 我們發(fā)現(xiàn),某石化廠在每天的凌晨 12點至 4 點之間,臭氣濃度值普遍的高于其他時間段,經(jīng)過考察后發(fā)現(xiàn),12 點至 4 點時間段,經(jīng)常有拉貨的大卡車排隊拉貨物,更多的是汽車尾氣造成的環(huán)境污染。VOC 值在 100ppb 至 300ppb 之間波動。這個時間段有機物會發(fā)明顯高于其他時間段。

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       對大港化工區(qū)某幾個路段進行綜合比對,計算平均值后,比對冬天和夏天的數(shù)據(jù),如圖 5 所示,從圖中我們可也看出,12 月份、1 月份、2 月份數(shù)據(jù)明顯高于其他月份,綜合分析,可能是因為空氣濕度比加大,再加上霧霾天氣比較多的原因。今年冬季的數(shù)據(jù)又將如何呢,屆時我們還會做出分析。

惡臭電子鼻在化學工業(yè)區(qū)惡臭氣體監(jiān)測中的應(yīng)用研究

        如圖 5 所示是某工廠發(fā)生了短時的氨氣泄漏,電子鼻di一時間進行了響應(yīng),工作人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常后,在di一時間通知了工廠進了zui快速的處理。

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論:

      電子鼻在化工區(qū)有很多的成功的案例,因為安裝到了大約 40 家工廠,電子鼻在 24 小時在線監(jiān)測,數(shù)據(jù)實時的發(fā)送到終端進行分析和比對。一旦發(fā)生事故可第一時間進行響應(yīng)報警提示。分布在各個重點異味源周邊的電子鼻,不但能夠在線實時監(jiān)測異味源的排放情況,還能夠及時啟動預(yù)警,幫助環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法人員快速“鎖定” 排放源,對污染企業(yè)進行處罰和懲戒。異味的發(fā)生具有瞬時性和不確定性,在大港地區(qū)異味治理過程中,存在著大氣污染源定位困難、缺乏監(jiān)測執(zhí)法手段等問題。比如采取人工采樣與嗅辨員嗅辯方式進行執(zhí)法時,在接到信訪投訴到環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法人員趕到現(xiàn)場之間存在著時間差,難以及時采集到有效證據(jù),對于異味源的準確判斷也十分困難。115 套電子鼻的投入使用將讓這種困境得到很好的解決。

      它們實現(xiàn)了對大港城區(qū)周邊污染排放“第yi時間采樣、第yi時間監(jiān)測、第儀時間預(yù)警”。“每個電子鼻收集到的數(shù)據(jù)信息都將實時傳送到監(jiān)控終端平臺,一旦電子鼻發(fā)生預(yù)警,監(jiān)控人員將立即根據(jù)實時數(shù)據(jù)進行研判。如果排放物濃度接近超標值,將提醒企業(yè)注意,及時處理,預(yù)防污染事故發(fā)生,最大限度減少異味對居民生活的影響。如果排放確實超標,還可以通過遠程控制操作電子鼻進行自動采樣,鎖定證據(jù),為下一步依法懲處提供依據(jù)。監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)處于全面運行狀態(tài),可實時顯示來自 115 個電子鼻的實時數(shù)據(jù),并能準確無誤的發(fā)布預(yù)警信息,準確率達到 80%以上。


  
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