炼油污水处理场恶臭气体排查
2015-08-28牛新征
牛新征
(中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南 洛阳471012)
1 前言
随着石化企业的发展和城市的扩展,许多企业被居民区包围,特别是石化污水处理场的大部分构筑物都是敞开体系,逸散大量的挥发性有机物、硫化氢、有机硫化物、氨等恶臭气体,对人体危害很大。污染严重时,会使人头痛、恶心、呕吐,一些石化企业经常因此受到投诉,严重损害了企业的社会形象。石化污水处理场恶臭的产生主要源于废水中含有的挥发性有机组分[1],因此分析监测挥发性有机物对于分析炼油污水处理装置污染物的排放状况,判定主要污染物组分,以及判定装置的处理效果有极为重要的作用。气相色谱法是分析测定有机污染物的不可替代的有效手段,随着新型的灵敏的广谱型检测器的出现,高效毛细管柱的广泛使用以及电子技术的快速发展,高性能的便携式气相色谱仪已研制成功并得到了推广使用。本文利用美国Photovac公司生产的Voyager便携式气相色谱仪对某企业炼油污水场各处理装置废气进行了分析监测,为炼油污水处理场挥发性污染物的处理提供参考。
2 炼油污水处理场恶臭气体排查分析
2.1 分析仪器
美国Photovac公司的Voyager便携式气相色谱仪;PID检测器;色谱柱A为4m×0.53mm×2.0umSPB-35(中等极性柱),色谱柱B为20m×0.32mm×1.0um Supelcowax10(PEG)(极性柱),色谱柱C为15m×0.32mm×12um Quad rex007-1(非极性柱);Sitechart色谱处理软件。
2.2 Voyager便携式气相色谱仪检测原理
Voyager便携式气相色谱仪使用对VOC极其灵敏的光离子化检测器(Photo IonizationDetector)PID对污染物进行检测。该仪器使用一只具有10.6eV能量的真空紫外无极放电灯作为光源,在这个能量的紫外光辐射下,样气中大多数有机物和部分无机物电离,但空气中的基本成分如N2、O2、H2O、CO2不被电离(这些物质的电离电位大于10.6eV)。被测物质的成分由色谱柱分离后进入离子化室,经过真空紫外无极放电灯照射电离,然后测量离子电流的大小,即可得到物质的含量。物质的种类根据色谱柱保留时间定性[2]。
2.3 分析方法
2.3.1 可挥发性有机物组分分析
采用仪器设定分析方法Assay1。选用仪器B柱(Supelcowax10TM,20×0.32mm×1.5um)进行可挥发有机组分的测定。实验条件:柱温60℃,柱压8psi,泵气时间20秒,进样时间2秒,反吹时间200秒,灵敏度设置为高档。
2.3.2 硫化氢的分析
根据仪器特性自建分析方法。以75.9mg/m3标准气体为标准,将标准气体装入气袋中,使用气袋适配器将气袋与仪器连接。设定好色谱条件:选用仪器C柱(15m×0.32mm×12um Quadrex 007-1(非极性柱))进行硫化氢的测定,柱温60℃,柱压8psi,泵气时间10秒,进样时间2秒,反吹时间200秒,灵敏度设置为低档。待Ready灯亮半个小时后,打开气袋入口,抽取样品分析。样品分析完后,将仪器与电脑连接,等待数据文件自动传输至电脑。打开Sitechart软件,单击Aassay栏,进入assay后点击File菜单,选择open,打开上传的标准气体文件。选择色谱柱,并依据分析标准气体的色谱条件点击assay菜单中Config可设置色谱参数。打开文件后,左键双击标准气体色谱峰,出现对话框后输入化合物的名称硫化氢与浓度75.9mg/m3。点击File菜单中Save as,将方法保存为以.assay为后缀的方法文件。
2.3.3 TVOC分析
使用仪器的TVOC模式进行样品的总挥发性有机化合物样品分析。色谱柱V柱是一个空白管柱,不产生分离,进入检测器测定。设置泵气时间为10秒,反吹时间30秒,柱温60℃,柱压8psi,分析时间60秒,检测灵敏度高。
2.4 分析结果
使用Voyager便携式气相色谱仪,应用以上方法分别对某企业炼油污水处理场各污水处理装置废气进行了分析测试。监测结果如表1所示:
表1
3 问题讨论
3.1炼油污水总进口恶臭气味较浓,用硫化氢方法在300秒内检出4个峰,其中第一个峰和硫化氢的保留时间最近为91秒,但套不上硫化氢。这是在稀释160倍的情况下做出来的,说明总进口能在C柱上检出的轻组分浓度很高,种类也不少。CPI装置也无硫化氢检出,但也有4个未知峰检出。涡凹气浮池、水解酸化池、一级生化曝气池废气在用硫化氢方法分析时,均能检出硫化氢,另外还有3~4个未知峰检出,因没有标准物质,无法定性和定量。
3.2可挥发性有机物组分的分析以苯、甲苯、二甲苯为主,水解酸化池和一级生化曝气池检出的组分最多。说明污水中的有机物质在水解酸化池和方曝池中被微生物分解,并随着曝气逸出。
3.3二级生化曝气池基本没有可挥发性组分和硫化氢检出,TVOC分析结果也很低,主要恶臭气体为炼油污水总进、CPI处、涡凹气浮池、水解酸化池、一级生化曝气池等污水处理设施所散发。在进行废气处理时应考虑对这些污水处理装置的废气集中收集处理,并优先考虑处理炼油污水总进、水解酸化池、一级生化曝气池废气,而二级生化曝气池废气由于污染物含量较低可以不进行处理。
[1]肖春宝.石化污水处理场废气处理——催化燃烧技术的应用[J].安徽化工,2008,34(4):48-51.
[2]李国刚.真空紫外光离子化检测器及其在环境监测中的应用[J].现代科学仪器,2004(1):18-20.