【正文】 .......................... 14 采樣點(diǎn)的選取 ..................................................................................................................... 15 采樣系統(tǒng)組成 ..................................................................................................................... 15 測(cè)試方法 ............................................................................................................................ 17 測(cè)試計(jì)算公式 ..................................................................................................................... 21 第 4 章 美國(guó) EPA 標(biāo)準(zhǔn)方法 30B ..................................................................................................... 24 方法概述 ............................................................................................................................ 24 采樣系統(tǒng)組成 ..................................................................................................................... 24 測(cè)試方法 ............................................................................................................................ 26 測(cè)試計(jì)算公式 ..................................................................................................................... 28 第 5 章 美國(guó) EPA 標(biāo)準(zhǔn)方法 30A ..................................................................................................... 31 方法概述 ............................................................................................................................ 31 汞在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成 .......................................................................................................... 32 Model 83i 探頭 /轉(zhuǎn)化爐 ........................................................................................................ 33 Model 82i 探頭控制器 ......................................................................................................... 38 Model 81i 汞校準(zhǔn)儀 ............................................................................................................ 39 Model 80i 汞分析儀 ............................................................................................................ 40 第 6 章 建議 ................................................................................................................................... 42 第 1 章 燃煤 電廠大氣汞排放 3 第 1章 燃煤 電廠大氣 汞 排放 我國(guó)燃煤電廠大氣汞排放現(xiàn)狀 汞在環(huán)境中是一種痕量重金屬污染物，它進(jìn)入生物體后很難被排出，并會(huì)在生物體的作用下轉(zhuǎn)化為甲基汞，產(chǎn)生極強(qiáng)的生物毒性，同時(shí)由于生物體內(nèi)汞的累積作用，汞會(huì)沿食物鏈逐漸向高端富集，最終影響人類的健康。 我國(guó)是目前全球汞使用量和排放量最大的國(guó)家。清華大學(xué)綜合文獻(xiàn)研究結(jié)果，計(jì)算得到中國(guó)原煤中的平均汞含量為 mg/kg，略低于美國(guó)原煤中的平均汞含量（ mg/kg）。如果不采取任何控制措施， 2020 年我國(guó)燃煤電廠產(chǎn)生的大氣汞將高達(dá) 310~450 噸，面臨巨大的汞減排壓力。電除塵和濕法脫硫的總脫汞效 率約為 62%。 實(shí)際上，燃煤電廠的大氣汞排放對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的影響更 為顯著。 因此 ， 絕大部分汞在煤燃燒過(guò)程中 ， 以 Hg0 形式蒸發(fā)釋放進(jìn)入氣相 ， 殘留在底灰中的汞的含量一般小于 1%。但在使用高氯煤的鍋爐，煙氣中會(huì)產(chǎn)生更多的未燃盡碳（ UBC），氯和碳會(huì)促使氧化汞和顆粒汞的形成，使靜電除塵器獲得大約在 45%以上的脫顆粒態(tài)汞效率。 氣態(tài) Hg2+通常是水溶性的，因此可以被濕法脫硫設(shè)施有效地脫除。在一定條件下，選擇性催化還原催化劑，可以促進(jìn)元素汞氧化生成氧化汞，改變汞的化學(xué)形態(tài)。由于氯、溴或者碘與汞之間的反應(yīng)能防止活性炭表面的汞再次蒸發(fā)逸出，可提高吸附效率。 EPA 方法 2 EPA 方法 101A、 EPA 方法 101B和 OH法均為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法，其中， OH法和 EPA 方法 29 最為常用，而 TB 法和IB 法是學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展出來(lái)的兩種方法，也具有比較好的準(zhǔn)確性，但并不屬于標(biāo)準(zhǔn)方法，因此不常用。 其流程是，采樣系統(tǒng)從煙氣流中等速取樣，取樣管線的溫度維持在 120176。 根據(jù)美國(guó) 2020 年 2 月更新的 EPA 方法 29 采用等速取樣方式，使煙氣通過(guò)加熱的石英纖維濾膜和一組冰浴中的吸收瓶，吸收瓶系列包括 2 個(gè) 裝有 5% HNO3/10% H2O2 和 2 個(gè) 裝有 4% KMnO4/10% H2SO4 溶液 的 吸收瓶。 第 2 章 煙氣汞監(jiān)測(cè)技術(shù)的分類 11 表 2 各類濕化學(xué)法的對(duì)比 測(cè)試方法分類 離線測(cè)試方法 取樣系統(tǒng)配置 吸收瓶配置 分析 方法 前半部分 （用于捕集顆粒態(tài)汞） 后半部分 （ 用于捕集 氣態(tài)汞） 第一組 第二組 第三組 數(shù)量 吸收液 數(shù)量 吸收液 數(shù)量 吸收液 總汞測(cè)試方法 EPA 方法 29 石英纖維濾紙 液體吸收瓶 2 HNO3/ H2O2 1 空 2 H2SO4/ KMnO4 CVAAS EPA 方法 101A 石英纖維濾紙 液體吸收瓶 3 H2SO4/ KMnO4 無(wú) 無(wú) CVAAS 分形態(tài)汞測(cè)試方法 EPA 方法 101B 石英纖維濾紙 液體吸收瓶 2 去離子水 1 HNO3/ H2O2 2 H2SO4/ KMnO4 CVAAS OH法 石英纖維濾紙 液體吸 收瓶 3 KCl 1 HNO3/ H2O2 3 H2SO4/ KMnO4 CVAAS TB 法 石英纖維濾紙 液體吸 收瓶 2 Tris 吸收液 2 H2SO4/ KMnO4 無(wú) CVAAS IB 法 石英纖維濾紙 液體吸 收瓶 2 Tris 吸收液 1 HNO3/ H2O2 2 KI/ HCl CVAAS 固體吸附法 固體吸附法主要指 EPA 方法 30B。 CEMS有五個(gè)主要部分：采樣探頭、輸樣管線、煙氣調(diào)質(zhì)單元、校準(zhǔn)單元和汞分析單元。 四種方法中， OH法最 為準(zhǔn)確，還可給出分形態(tài)汞的結(jié)果，可用于校驗(yàn)其它測(cè)試方法，也是四種方法中最為常用的測(cè)試方法。 這種對(duì)煙氣中分形態(tài)汞的測(cè)量，能夠?yàn)閿U(kuò)散建模、沉降評(píng)估、人體健康與環(huán)境影響評(píng)價(jià)、排放報(bào)告、決策分析等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)，對(duì)煙氣凈化設(shè)備前后的測(cè)試能夠優(yōu)化和評(píng)估排放控制技術(shù)對(duì)汞的去除效率。同時(shí)，為了進(jìn)行質(zhì)量衡算，需要對(duì)每個(gè)工藝過(guò)程產(chǎn)生的物質(zhì)中的汞含量進(jìn)行分析。采樣管的前端是玻璃管嘴，為煙道氣的入口，通過(guò)更換不同內(nèi)徑的管嘴來(lái)進(jìn)行等速采樣。C） 左右 。 圖 5 采樣管與過(guò)濾箱及撞擊瓶箱的詳細(xì)結(jié)構(gòu) 測(cè)試方法 測(cè)試前的準(zhǔn)備 在 20177。在 4撞擊瓶中置入 100mL的 H2O2/HNO3 溶液 ，稱重。使用耐高溫的膠帶在采樣管上進(jìn)行標(biāo)記，反映采樣管插入煙道的深 度，以保證斷面平行采樣的順利進(jìn)行。C 左右，煙氣溫度保持在 177。 打開(kāi)泵，使管嘴的方向?qū)?zhǔn)氣流方向，封住采樣管周圍的空隙，防止外界大氣進(jìn)入采樣口，使煙氣被稀釋。 采樣時(shí)間一般為 ～ 3h，根據(jù)煙氣中汞含量的多少，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整，采集的干煙氣體積一般為 ～ Nm3，每個(gè)采樣點(diǎn)需要進(jìn)行兩次以上平行測(cè)試。 將濾紙從濾墊上小心地取下，稱量濾紙和飛灰的質(zhì)量，將濾紙放入一個(gè)玻璃皿進(jìn)行保存。H2SO4 + 10% NaCl） 回滴，最后加入 1mL 5%的 K2Cr2O7 溶液，用于保存。 樣品分析 煙氣樣品吸收液的提取液使用 F732V 智能型測(cè)汞儀 （ 圖 6） 進(jìn)行分析，固液樣品使用DMA80 直 接測(cè)汞儀 （ 圖 7） 分析。 (3) 標(biāo)況下濃度的換算 0Hg HgmTT??? 第 3 章 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)方法 D6784（ OH法） 23 式中： Hg′為標(biāo)況下煙氣中汞的含量， μg/Nm3； Hg 為煙氣中汞的含量， μg/m3； T0 為標(biāo)況下的煙氣溫度， 273K； Tm 為測(cè)得的煙氣溫度， K。 EPA 方法 30B屬于 干法，不需要繁瑣的化學(xué)處理步驟 ，簡(jiǎn)單易操作，這是它最主要的優(yōu)點(diǎn)。吸附管結(jié)構(gòu)如 圖 9 所示。 (4) 樣品分析設(shè)備 樣品分析設(shè)備應(yīng)具有從所用的吸附介質(zhì)中定量回收汞，并進(jìn)行定量分析的功能。打開(kāi)法蘭孔蓋，插入探頭，加固探頭與法蘭的連接，保證無(wú)泄漏。采樣結(jié)束時(shí)，記錄流量計(jì)最終讀數(shù)和所有其它基本參數(shù)的最終值。 樣品分析 現(xiàn)場(chǎng)汞樣品和質(zhì)控樣品的分析，可使用能夠定量測(cè)定吸附介質(zhì)中總汞并滿足性能標(biāo)準(zhǔn)的任何儀器或技術(shù)。 在 不超過(guò) 10 個(gè)樣品或分組分析結(jié)束時(shí)，必須分析后續(xù)校準(zhǔn)檢查標(biāo)準(zhǔn)樣品。報(bào)告 Ca和 Cb的平均濃度。 第 5 章 美國(guó) EPA標(biāo)準(zhǔn)方法 30A 32 圖 11 Mercury FreedomTM 系統(tǒng) 的實(shí)物圖 汞在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)組成 Mercury FreedomTM系統(tǒng) 與其它汞在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，擁有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1) 簡(jiǎn)單化的設(shè)計(jì) ，采用 干基轉(zhuǎn)化和去除 ，避免了濕化學(xué)的繁瑣步驟； 2) 直接測(cè)量 ，無(wú)需汞富集， 能夠做到 真正的實(shí)時(shí)測(cè)量 ， 無(wú)需水或載氣 ，便于 維護(hù) ； 3) 采用 稀釋采樣法 ， 濕基測(cè)量汞濃度 ，無(wú)需濕度測(cè)量 ； 4) 慣性過(guò)濾器樣氣處理 ， 玻璃涂層部件防止汞的反應(yīng) ； 5) 在煙道上 原位轉(zhuǎn)化 ，將易吸附的 Hg2+轉(zhuǎn)化成不易吸附的 Hg0 進(jìn)行輸送， 減少汞的再氧化 ， 有效保證了汞的捕集率。為防止樣氣凝結(jié)，所有關(guān)鍵部件（過(guò)濾器，稀釋模塊、氣動(dòng)抽氣器）都安裝在鋁加熱塊中，可保持加熱溫度在 290176。 82i向稀釋探頭 83i 提供 220VAC 和 110VAC 電源，220VAC 電源用于探頭取樣管和過(guò)濾器 /氣動(dòng)抽氣器的加熱， 110VAC 電源用于汞轉(zhuǎn)化爐和探頭內(nèi)部電磁閥。顆粒物的慣性沖擊效果可以防止高速軸向氣流帶走沉積在過(guò)濾器管壁微孔上的顆粒物。通過(guò)“過(guò)濾器反吹”可以經(jīng)常清潔臨界小孔 。稀釋法提供帶濕樣品氣測(cè)量數(shù)值，通過(guò)和帶濕煙氣流量值的計(jì)算，因而不再需要為數(shù)據(jù)修正提供額外的濕度計(jì)。C ）將離子汞從其鹽類化合物和氧化物中分離出來(lái)，并形成元素汞。 (12) 取樣管反吹 用于將取樣管內(nèi)累積的顆粒物吹出探頭。系統(tǒng)在與正?！安蓸幽Ｊ健毕嗤臓顩r下將標(biāo)氣抽取進(jìn)來(lái)。 第 5 章 美國(guó) EPA標(biāo)準(zhǔn)方法 30