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廢污染源氣體中汞采樣檢測方法淺析

更新時(shí)間:2018-11-08點(diǎn)擊次數(shù):1293

離線測試法

干式吸附劑法

EPAmethod30B法-國外

又稱活性炭管吸附管法。先用固體活性炭吸附采樣,再解吸(消解或直接燃燒)進(jìn)行濃度分析。吸附管由兩部分組成,一段用于吸附絕大部分氣態(tài)汞,二段備用用于吸附穿透的氣態(tài)汞。操作方便、成本適中、精度較高,不需任何化學(xué)試劑和氣體,且不產(chǎn)生任何化學(xué)廢棄物;測量結(jié)果比30A法準(zhǔn)確。適合氣態(tài)總汞質(zhì)量濃度(干氣)0.1-50ug/Nm的含汞煙氣。

40CFRPart7ppendixK法-國外

也是一種干式吸附法,同30B法的主要區(qū)別在吸附管的組成不同。其吸附管由三段組成,兩段與EPAMethod30B法的作用基本相同,三段用于確定氣態(tài)總汞的回收率。

下圖是典型干式吸附劑法采樣分析系統(tǒng)。包括吸附管、探槍、干燥冷卻裝置、真空表、累計(jì)流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。采樣時(shí),將吸附管固定在探槍上,接插入煙氣流中,煙氣進(jìn)入累計(jì)流量計(jì)前,通過冷卻干燥裝置將煙氣中水分去除。根據(jù)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)調(diào)節(jié)煙氣流量,而實(shí)現(xiàn)等速采樣。采集數(shù)據(jù)(溫度、壓力、流量等)通過數(shù)據(jù)記錄器輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

濾筒采樣法-

以玻璃/石英纖維濾筒作為收集材料,通過等速采樣,將顆粒物從固定污染源中抽取到濾筒中。環(huán)保檢測一般使用,該方法檢測的是顆粒態(tài)汞,適用于任何煙塵濃度(尤其高濃度)下的汞檢測,若煙塵濃度較低,則延長采樣時(shí)間以得到足夠的樣品。

濕式化學(xué)法

美國安大略法

該方法要求等速采樣。煙氣通過采樣探頭進(jìn)入過濾器系統(tǒng),過濾系統(tǒng)(保持溫度120℃或與采樣點(diǎn)同溫度)將顆粒態(tài)汞捕集下來。隨后進(jìn)入一系列在冰浴中的沖擊瓶捕集各種形態(tài)汞??蓽y量元素汞、氧化態(tài)汞、顆粒態(tài)汞、總汞。檢測濃度范圍0.05~100ug/Nm,確保采樣體積在1~2.5Nm。該法測量范圍大,靈敏度高。但是取樣測試操作流程復(fù)雜,采樣時(shí)間長;溶液有揮發(fā)性,產(chǎn)生后續(xù)污染;結(jié)果準(zhǔn)確性受煙氣濃度、儀器設(shè)備等影響;分析成本較高。采樣系統(tǒng)圖如下圖所示。

美國EPA-Method29法

借鑒安大略法。同安大略法不同之處主要在于試劑瓶組的組配不同。它有2個(gè)抗沖擊瓶??蓽y各形態(tài)汞和顆粒態(tài)汞。

英國BSEN13211法

借鑒安大略法。用石英纖維濾紙捕集固態(tài)顆粒汞,加兩個(gè)試劑瓶收集氣態(tài)二價(jià)汞和單質(zhì)汞。經(jīng)消解后,測得的是樣品中痕量汞。無法測得單質(zhì)汞和二價(jià)汞的各自含量。

-沖擊瓶采樣法

該方法采用高錳酸鉀-硫酸溶液作為吸收液,捕集到的氣態(tài)汞全部被氧化為二價(jià)汞,將離子態(tài)汞用氯化亞錫還原為原子態(tài)汞。此測量結(jié)果為氣態(tài)總汞。

在線測試法

30A法連續(xù)在線檢測法

雖然安大略(OHM)法在檢測煙氣中的汞含量時(shí),是一種很有效的分析方法,然而這種方法的取樣時(shí)間相對比較長,并且在取樣后還需要對樣品進(jìn)行復(fù)原和消解,檢測需要時(shí)間較長,且檢測過程比較復(fù)雜。汞在線連續(xù)檢測技術(shù)能夠完成單質(zhì)汞和離子汞的實(shí)時(shí)在線連續(xù)檢測。

該技術(shù)的核心就是應(yīng)用純金捕集劑來捕集汞,然后再對其進(jìn)行加熱,再利用氬氣作為載氣來攜帶汞蒸氣經(jīng)過原子熒光發(fā)射器,當(dāng)汞蒸氣被254um波長的熒光照射后就使其釋放出熒光光譜,熒光光譜的強(qiáng)弱與汞蒸氣的含量成正比,通過檢測熒光光譜的強(qiáng)度,并將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,此電信號經(jīng)過儀器儀表的放大電路放大后經(jīng)過處理后就可計(jì)算出所對應(yīng)的汞的濃度。

在線檢測技術(shù)采樣分析系統(tǒng)一般由采樣裝置、測試裝置、數(shù)據(jù)采集與處理裝置組成。關(guān)于在線采樣,目前沒有可溯源的標(biāo)準(zhǔn)氣體用于系統(tǒng)的校準(zhǔn)。我們可用安大略法校核在線采樣分析系統(tǒng)。

汞檢測的分析方法

冷原子吸收分光光度法(CVAAS)

利用汞原子蒸氣對253.7nm的紫外光有選擇性吸收。即在一定的檢測范圍內(nèi),吸光度和濃度成正比。該方法可用于ppb級汞的分析。如高頻塞曼效應(yīng)汞分析儀RA-915M采用高頻調(diào)制偏振光的塞曼原子吸收光譜,其主機(jī)(測空氣試樣)檢出線為2ng/m3。

原子熒光分光光度法(CVAFS)

利用熒光譜線的波長和強(qiáng)度進(jìn)行汞的定性定量分析。樣品溶液中的汞被硼qing化鉀還原成單質(zhì)汞后,用低壓汞燈發(fā)出波長為253.7nm的激光照射,基態(tài)汞原子被激發(fā)到高能態(tài),當(dāng)返回基態(tài)時(shí)會(huì)輻射出共振熒光,由光電倍增管測量產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度來確定汞濃度。

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