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污染源在线监测异常数据分析

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污染源在线监测异常数据分析

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污染源在线监测异常数据分析

  污染源在线监测异常数据由多方面因素造成,应根据异常数据发生的类型和频次,结合排放情况、在线监测设备设计和原理、运维情况进行全面分析,管理部门应定期对在线监测异常数据较多的排污单位、在线监测设备品牌和运维单位进行通报,明确各方责任。

  随着在线监测设备在各行各业应用的增多,在线监测异常数据也越来越多,形成在线监测数据异常的因素众多,其中在线监测设备性能参数和选型直接关系到运行中监测数据是否正常,本文通过对一定区域内一定时期污染源在线监测设备运行中异常数据次数的类型和原因进行统计分析,希望能为相关人员提供一些参考。

  异常数据情况

  污染源在线监测异常数据主要有数据恒值、数据零值、无数据、数据异常大和数据负值等类型,某地一个季度内污染源在线监控系统内产生了1500余条异常数据,异常数据主要针对的是污染物浓度数据的异常情况,污染物浓度包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、COD、氨氮、总磷、总氮。恒值的判断条件为污染物浓度数据8h以上无变化,负值判断条件为污染物小时浓度数据为负值,数据异常大判断条件为污染物浓度数据超过排放标准数倍,无数据判断条件为污染物浓度小时数据缺失的情况。

  分析过程

  1. 统计异常数据类型次数分布并进行分析。

  分析:从上图中可以看出异常数据中数据恒值和数据异常大数量相对较多,约占整个异常数据次数的50%以上。

  2.从各个污染物异常数据产生的次数进行分析。

  分析:烟气在线监测污染物异常数据次数明显高于废水在线污染物异常数据次数,反应出该区域内烟气在线监测设备异常数据高于废水在线监测设备,烟气在线监测数据中烟尘、二氧化硫、氮氧化物异常数据的次数约占全部异常数据次数的60%以上,其中烟尘(颗粒物)浓度数据异常次数最多,二氧化硫异常数据次数次之。废水在线监测中氨氮异常数据的次数约占全部异常数据次数的20%,氨氮在线监测的异常数据从一定程度上反应出该区域氨氮设备存在较多的问题。

  3.对各污染物、异常数据类型和次数进行统计分析

  分析:

  1、颗粒物异常数据中数据异常大发生的次数远高于其他类型,二氧化硫和氮氧化物中数据异常大的次数也是最多的,从某种意义上来说,可能存在三个污染物数据同时异常大的情况,结合烟气污染源生产设施和治理设施考虑,在直排的情况下可能会出现三个污染物浓度数据超标异常大的情况,同时烟气排放企业目前几乎无旁路可以直接排放,直排情况不会出现。从在线监测方面分析,存在以上的情况就是排污企业停产,氧量在20%以上,污染物浓度显示不为零(小于允许漂移误差范围),折算浓度数据会出现异常大的情况。

  2、废水在线监测中COD和氨氮异常数据中出现数据8h无变化的情况较多,有可能出现两个污染物同时数据无变化的情况,结合水质在线监测工作流程和配置分析,出现两个污染物数据恒值无变化时应为两个设备同时发生故障,设备同时故障多为无水样报警引起,即采样部分出现问题或者无废水排放。

  3、烟气参数中二氧化硫数据为零的情况最多,结合在线设备原理和治理设施情况分析,多数烟气排放企业都建有脱硫设施,部分企业在脱硫设施建设时设计容量较大,或操作控制粗放药剂添加过量,形成排放烟气中二氧化硫浓度低于检出限的情况;同时由于湿法脱硫和氨法脱硝的使用,烟气中存在湿度水分和氨逃逸过大,造成在线监测设备采样过程中二氧化硫的损失,形成测量数据长期为零的情况。

  4、烟气在线监测污染物浓度数据负值最为突出,存在三个污染物浓度同时为负值的可能性,从在线监测方面分析,同时产生负值的情况主要是在热湿法CEMS设备中,由于污染物浓度和氧量需进行干湿基换算,在停产情况污染物浓度数据接近于零,烟气湿度测量数据不归零时,干氧数据大于21%,经过折算后污染物浓度数据为负值。

  5、废水在线监测中COD数据出现为零的次数占比较高,通过在线监测设备原理和生产及治理设施工艺工况分析,存在为零的情况主要有排放废水中COD浓度较低、废水中存在干扰物质影响测量、在线监测设备精度性能较差;COD排放浓度较低的情况多为市政生活污水处理厂,由于进水中COD浓度较低,总氮去除中需要消耗碳源,造成COD排放浓度较低。废水中的干扰物质主要为排放消毒池内投加具有强氧化性的氧化剂造成,由于废水中强氧化剂的氧化性比重铬酸钾氧化性强,重铬酸钾无消耗,形成测量数据为零的假象。部分在线监测设备由于计量控制不精准、比色光源不稳定等因素,造成测量数据不稳定,经常出现漂移,监测数据为零的情况。

  小结:

  1、通过对在线监测异常数据进行统计分析,污染源停产时是异常数据高发期,主要表现在烟气设备停产后污染物折算浓度数据异常大(未启用停炉模式时),数据为负值(热湿法CEMS),废水在线监测设备数据恒值(无排放无法采样监测,无测量数据恒值不变)。

  2、单一的通过对污染源浓度数据进行统计分析,一定程度上可以反应出在线监测设备一些软件设置、性能方面的问题,但是需要结合现场实际运行参数(烟气参数和废水流量等)和现场相关运行记录进行再深入的分析。

  3、通过对异常数据次数、异常类型和在线监测设备品牌进行统计分析,可以更加详细的了解各个品牌在线监测设备存在问题,为在线监测设备厂家和排污单位在选择在线监测设备时提供参考。

 

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