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VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

發(fā)布時間：2020/12/23 9:48:00 發(fā)布人：北京中恒安瀏覽量：1991

近年來

，VOCs已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)內(nèi)的一個新興熱點

。不僅越來越多的產(chǎn)業(yè)和資本開始關注這個方向，越來越多的企業(yè)和機構也紛紛投身其中

。從VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)的控制到溯源

；從VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)的形成機理到環(huán)境評估。作為擁有20年行業(yè)經(jīng)驗的儀器儀表廠商

，北京中恒安也不斷地關注中國市場動向

，及時調(diào)整自身的產(chǎn)品和技術來迎接這一波市場熱浪的考驗。本文僅從市場和技術方面淺談對VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的感想

。

HA-VOCs3000（A型）固定污染源揮發(fā)性有機物在線報警監(jiān)控系統(tǒng)

VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)被推上了環(huán)保行業(yè)大潮的浪尖

，相關的熱詞已經(jīng)成為網(wǎng)紅；要討論VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展

，就要把它放在VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)整個產(chǎn)業(yè)鏈條和環(huán)境環(huán)保要求的大背景之中去考慮

。VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展主要是由市場需求和技術發(fā)展兩個主線決定的

。市場的需求決定了VOCs要檢測什么？檢測應用場景是怎樣的

？產(chǎn)品如何定價

？技術的發(fā)展決定了怎么樣去檢測？能測到什么精度

？檢測的成本和效率如何

？身處互聯(lián)網(wǎng)時代，市場高度透明

、瞬息萬變

，技術層出不窮、一日千里

。本文將基于我們對市場和技術的理解來展現(xiàn)和展望VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

。

VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的類別及儀器需求

眾所周知，VOCs就是在一定的溫度和壓力條件下可以揮發(fā)為氣態(tài)的有機化合物

。這個定義非常寬泛，涉及的有機化合物成千上萬

。要檢測什么組分的VOCs就成為了檢測設備要面對的第一個問題

。在吸收了美國和歐洲等先進國家在VOCs監(jiān)測和治理的應用基礎上，我國目前VOCs檢測組分可以分為以下3個大類：（如圖1）

第一類：能夠造成環(huán)境污染

，產(chǎn)生臭氧和霾相關的VOCs組份

。這一類的VOCs組分可以和氮氧化物在光化學反應中產(chǎn)生臭氧以及PM2.5，直接造成環(huán)境污染

，影響我們的空氣質(zhì)量

。對這類組分，國際學術界已經(jīng)研究多年

。主流觀點是采用美國EPA推出的PAMS臭氧前驅體

，共有65種VOCs組分。（還有些擴充的TO14

，TO-15等不再詳述）

第二類：對人體健康有毒

、有害的VOCs氣體，主要是指可以導致形成癌癥（例如笨

、二甲苯等苯系物）和對人體有毒性（如氯乙烯）的VOCs組分

。這些組分是根據(jù)國際癌癥研究以及毒理學研究來確定的?div id="jfovm50" class="index-wrap">？梢砸暈橐活愄卣饕蜃?div id="jfovm50" class="index-wrap">。

第三類：異味強烈的VOCs組分（如：甲硫醇、甲硫醚

、二甲二硫醚）

。這些組分逸散到空氣中將造成人們強烈的不適，影響人民生活。這類組分在美國EPA和我國的惡臭污染物排放標準（GB14554-1993）中有所定義

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了解VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)要測什么

，我們下一步就要看看不同的應用場景對于VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)有什么樣不同的需求

。從大的方向上來看可以分成兩個維度：

污染源端：主要指VOCs的排放口和引起泄露的源頭。這個場景的特點是排放的VOCs濃度較高（從幾個ppm到幾千ppm）

、現(xiàn)場的工況比較惡劣（高溫

、高濕、高塵）

。對于這類VOCs排放關鍵是要把總量降下來

，對于檢測組分的細分要求不高，檢測設備關注的是測出的總量（如總碳氫

、非甲烷VOCs）和重點組分（如苯系物）

。在這個場景中，往往是污染企業(yè)需要自己付錢去安裝檢測設備

，因此對于價格相當敏感

。

大氣環(huán)境末端：這個應用場景的主要特點是VOCs的濃度較低（幾個ppb甚至零點幾個ppb到ppm級別）這個場景往往是環(huán)保部門關注的重點，對于組分的細分和檢測精度要求更高

。

五類污染源的檢測方式

至此

，我們已經(jīng)看到了VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)要面對的組分和應用場景的復雜程度。從技術上看

，如果要同時滿足這些應用場景

、組分、成本的要求幾乎是不可能的

。因此

，VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的第一趨勢就是要適應各種應用場景的需求，不斷滿足細分領域里的組分

、精度

、成本等方面的要求。本文結合組分和應用場景將檢測設備分了5類（如表1所示）

。我們從這5類來看看其發(fā)展的趨勢

。

一、對于固定污染源VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展而言

，首先是要能適應污染源現(xiàn)場的惡劣工況

，其次是要滿足對于不同組分靈活性的要求，最后要能滿足污染企業(yè)對于低成本的要求

。從技術上來看GC-FID是目前最適合的

，而且會成為趨勢

。該技術已經(jīng)成熟，可以滿足對于總量和各種組分的靈活性和精度要求

。多年來在線色譜技術的發(fā)展結合CEMS采樣系統(tǒng)的完善

，讓它能夠長時間在污染源的工況下穩(wěn)定工作，并且成本相較質(zhì)譜等其他技術有一定的優(yōu)勢

。未來GC-FID技術還會有很強的生命力

。另外一個趨勢是靈活的支持更多的特征因子檢測。這個趨勢的原動力在于當總量控制下來之后

，對于特征因子（如毒害氣體

、惡臭氣體）的檢測要求會越來越高。2016年以來在浙江的“一廠一策VOCs監(jiān)測”以及各地區(qū)和行業(yè)的VOCs特征因子規(guī)范的紛紛出臺已經(jīng)在給這個趨勢做了背書

。

二

、對于環(huán)境空氣VOCs檢測儀設備的發(fā)展，多組分的能力和精度的提高是可以預見的趨勢

。和污染源關心總量控制不同

，環(huán)保部門就是要解析VOCs的組分，利用組分來做臭氧前驅體的分析和溯源

。歐洲和美國的經(jīng)驗告訴我們PAMS或者說臭氧前驅體的光化學站可能是我國下一步要發(fā)展的方向

。因此，此類儀器發(fā)展的重點會傾向于VOCs全組分分析

，特別是臭氧前驅體的檢測能力。技術上目前主要是基于預濃縮加GC-FID的系統(tǒng)和基于實驗室GC/MS演進的系統(tǒng)在角逐

。但對于這類會有法規(guī)明確檢測組分的應用來看GC-FID的系統(tǒng)可以滿足需求

，而且成本和維護上的優(yōu)勢會更明顯。因此

，前者勝出的趨勢會比較大

。

三、對于VOCs泄露檢測主要是應對無組織排放的應用

，就是大家熟悉的LDAR（泄漏檢測和修復）

。由于這類應用在過去20年內(nèi)發(fā)展的非常完善，從法規(guī)建立

、執(zhí)行細則

、檢測設備、質(zhì)量控制等方面都有成熟的經(jīng)驗

。因此

，此類檢測設備將沿著手持、便攜

、FID/PID雙檢測器的方向繼續(xù)發(fā)展

。我國的LDAR未來的發(fā)展重點的不是設備而是如何更好貫徹和實施LDAR

。

四、應急和督查的應用已經(jīng)成為今年的一個熱點

。從新年伊始原環(huán)保部部長陳吉寧在燕山石化的督查到各地常態(tài)化的VOCs督查工作

，已經(jīng)給這類檢測設備指明了發(fā)展方向：一要現(xiàn)場快速定性，二要現(xiàn)場快速定量

，從而達到督查的現(xiàn)場效果和震懾作用

。目前手持的VOCs紅外相機可以在1-2公里外查出泄露和偷排；手持的VOCs檢漏儀可以在3分鐘以內(nèi)完成現(xiàn)場快速定量

。這一組合已經(jīng)成為督查組的黃搭檔

。二者的互聯(lián)互通、雙劍合璧將成為下一步發(fā)展的趨勢

。

五

、對于特VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)，未來的發(fā)展可能會是另一個熱點

。在前面幾個方面已經(jīng)得到很好控制的基礎上

，有毒、有害

、致癌以及異味的影響會越來越得到重視

。這類氣體的組分會比較復雜，有的組分檢測的精度要求很高（例如惡臭）

，監(jiān)測的技術也不是那么完善（例如有機硫就是個技術難題）

。多種技術都在探索這個方向：色譜、質(zhì)譜

、光譜

。目前看起來基于磁質(zhì)譜的快速、多點

、網(wǎng)格化方案可能會是解決特種氣體溯源

、控制的好方法。

本文僅從市場和技術角度來分析VOCs檢測儀器的發(fā)展趨勢

，難免有些局限

。不過值得一提的還有法律法規(guī)對檢測儀器發(fā)展的影響，因為VOCs的監(jiān)測是一個需要法規(guī)來規(guī)范和管理的行業(yè)

。目前我國VOCs的法規(guī)建設還在發(fā)展過程中

，我們既要吸取歐美在多年發(fā)展中好的經(jīng)驗和教訓，又要結合我國的國情

，最終才能完善我國的VOCs法規(guī)

。隨著全社會對環(huán)保越來越重視，加之技術的進步和法規(guī)的完善

，相信VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)一定會有很好的發(fā)展

。希望檢測設備的不斷創(chuàng)新能對監(jiān)測市場的發(fā)展做出一定的貢獻

。

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