1、1汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)1汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)2汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)3汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)4汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)汞污染物的監(jiān)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)56 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法27來(lái)源：煤中有汞元素。遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程：煤燃燒時(shí)，煤中的汞幾乎全部以Hg0的形式進(jìn)入煙氣中；在煙氣冷卻過(guò)程中，部分Hg0同其它燃燒產(chǎn)物相互作用轉(zhuǎn)化為Hg2+和Hgp。最終分布于底渣、除塵器底灰、脫硫石膏、脫硫廢水，排放的煙氣中。燃煤排入大氣的汞可分為3種形態(tài)：氣態(tài)元素汞（Hg0）、氣態(tài)二價(jià)汞（

2、Hg2+）和顆粒態(tài)汞（Hgp）。所占比例不定。2.1 煤燃燒過(guò)程中汞的遷移轉(zhuǎn)化Hg0 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法8 顆粒態(tài)汞（Hgp）絕大部分可被除塵、濕法脫硫等煙氣凈化裝置捕集去除。 氣態(tài)二價(jià)汞（Hg2+）可溶于水，也易于被顆粒物所吸附，因此易于被捕集和控制，被釋放到大氣中的二價(jià)汞造成局地污染； Hg2+加熱至800 左右可被還原為Hg0 。 氣態(tài)元素汞（Hg0）不溶于水且極易揮發(fā)，難于控制，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)環(huán)境影響大； Hg0可被催化氧化為Hg2+ 。2.2 三種形態(tài)汞的特點(diǎn) 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法u 煙氣中汞的濃度很低，為微克級(jí)，甚至

3、納克級(jí)高精度u 煙氣中的汞以不同化學(xué)形態(tài)存在需分形態(tài)u 飛灰對(duì)汞具有氧化作用,各形態(tài)會(huì)相互轉(zhuǎn)化需先除飛灰u 煙氣中的酸性氣體（如HCl、SO2）會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾需抗干擾9煙氣汞特點(diǎn)及測(cè)試難點(diǎn) 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法10| 在線測(cè)試方法（CEMsEPA30A）| 安大略法（OHM） | EPA 30B法汞汞 分分析析u汞的測(cè)試技術(shù)包括汞的測(cè)試技術(shù)包括采樣采樣和和分析分析兩部分，兩部分，Hg濃度的濃度的儀器分析方法已很成熟，儀器分析方法已很成熟，汞監(jiān)測(cè)的難度主要在于采樣汞監(jiān)測(cè)的難度主要在于采樣。u美國(guó)大部分已開始監(jiān)測(cè)Hg排放的電廠（約占美國(guó)電廠總數(shù)的30%）都采用

4、30B法和30A法，其中30B法占70%，30A法30%。 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法2.3 主要監(jiān)測(cè)方法濕法采樣干法采樣112.3.1 安大略法法（OHM）安大略法安大略法（OHM，Ontario Hydro Method）：是EPA推薦的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)方法，也是國(guó)際承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)采樣測(cè)試方法。原理：從煙氣中等速取樣，取樣管線維持在從煙氣中等速取樣，取樣管線維持在120120，HgHg(p)(p)由前端的石英纖由前端的石英纖維濾筒捕獲，維濾筒捕獲，HgHg2+2+由由3 3個(gè)盛有個(gè)盛有1N KCl1N KCl的吸收瓶收集，的吸收瓶收集，HgHg0 0由由1 1個(gè)裝有個(gè)裝有5%

5、 5% HNOHNO3 310%H10%H2 2O O2 2和和3 3個(gè)裝有個(gè)裝有4% KMnO4% KMnO4 410%H10%H2 2SOSO4 4的吸收瓶氧化吸收。最的吸收瓶氧化吸收。最后后1 1個(gè)吸收瓶裝有吸水膠脫水排放凈煙氣，最后對(duì)各部分吸收液進(jìn)行個(gè)吸收瓶裝有吸水膠脫水排放凈煙氣，最后對(duì)各部分吸收液進(jìn)行HgHg含含量分析，計(jì)算煙氣中各價(jià)態(tài)汞的濃度。量分析，計(jì)算煙氣中各價(jià)態(tài)汞的濃度。 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法12在實(shí)驗(yàn)室樣品恢復(fù)和消解現(xiàn)場(chǎng)固、液、煙氣采樣樣品測(cè)試數(shù)據(jù)處理 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法132.3.1 安大略法法（OHM）

6、采樣要求： 選用石英纖維濾膜截留煙塵，0.3m煙塵截留率99.95%，汞含量0.2 g/m2，收集顆粒態(tài)Hg； 保持探頭、管線煙氣溫度在120 以上，防止水汽凝結(jié)； 采樣時(shí)間為12h，累計(jì)流量為1.02.5Nm3； 樣品吸收瓶置于冰浴中，#1、#2、#3吸收瓶中為1mol/L氯化鉀溶液，#4吸收瓶中為5%硝酸、10%雙氧水混合溶液， #5、#6、#7吸收瓶中為4%（質(zhì)量濃度）高錳酸鉀、10%硫酸混合溶液， #8吸收瓶中為硅膠或其他干燥劑； 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法142.3.1 安大略法法（OHM）安大略法法（OHM）采樣裝置采樣探頭 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤

7、電廠煙氣汞排放測(cè)試方法152.3.1 安大略法法（OHM）采樣瓶采樣控制系統(tǒng)及抽氣泵 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法162.3.1 安大略法法（OHM）待測(cè)樣品汞分析儀器 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法 結(jié)果準(zhǔn)確性影響因素：煙氣濃度，取樣操作程序及設(shè)備參數(shù)等 優(yōu)點(diǎn)：比較普遍，可分形態(tài)測(cè)出汞濃度。 缺點(diǎn)：流程復(fù)雜; 需大的取樣量以克服溶液空白;操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，易污染; 對(duì)操作人員技術(shù)水平要求高。172.3.1 安大略法法（OHM） 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法取樣位置的選取需特別注意煙氣溫度、飛灰濃度及水分的影響！

8、182.3.2 30B法法Method 30B法法，相對(duì)于濕式取樣，30B法采用干式取樣，用固態(tài)物質(zhì)（改性后的活性炭）先吸附采樣，汞在吸附材質(zhì)富集，并記錄采樣流量及采樣時(shí)間。用汞分析儀分析吸附材質(zhì)上富集的汞的容量，通過(guò)采樣流量及采樣時(shí)間計(jì)算煙道氣中排放總氣態(tài)汞的濃度，即（Hg0+Hg2+）的濃度。 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法192.3.2 30B法法吸附管采樣流程及吸附管示意圖吸附管采樣流程及吸附管示意圖 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法202.3.2 30B法法1. 采樣器采樣2. 取出樣品3. 分析樣品ST-915煙道氣吸附采樣汞分析系統(tǒng)操作過(guò)

9、程 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法212.3.2 30B法法活性炭汞捕集管活性炭汞捕集管 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法總汞采樣管價(jià)態(tài)汞采樣管酸性氣體酸性氣體吸收部分吸收部分Hg2+捕集捕集Hg2+穿透穿透Hg0捕集捕集Hg0穿透穿透222.3.2 30B法法適用范圍：適用范圍：任意OHM采樣法適用的采樣口。分析對(duì)象：分析對(duì)象：煙道氣中Hg2+,+ Hg0或（Hg2+ Hg0 ）安裝條件：安裝條件：只需安裝采樣探頭，更換采樣管，采樣過(guò)程由采樣器按設(shè)定自動(dòng)完成。電源：220V, 50Hz, 1-20amp 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)

10、試方法232.3.2 30B法法u優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 采樣系統(tǒng)不需要化學(xué)吸收也不需化學(xué)清洗；具有可操作性強(qiáng)；穩(wěn)定性好；成本低；現(xiàn)場(chǎng)工作量少；易操作等。另外，采樣時(shí)間1分鐘1個(gè)月（按客戶需求）。u缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 所測(cè)結(jié)果是取樣周期內(nèi)汞的平均值，并且樣品必須送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，結(jié)果的獲得有一定的滯后性！同時(shí)，取樣介質(zhì)的選擇吸收特性、吸收效率以及分析物的回收效率等存在不確定性因素。 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法24原理：用裝有煙塵過(guò)濾裝置的采樣探頭將煙氣抽取出來(lái)，經(jīng)過(guò)加熱管線，一路直接送至冷原子吸收（CVAA）或其他類型的檢測(cè)器檢測(cè)，測(cè)得Hg0，另一路送至汞轉(zhuǎn)換器，通過(guò)高溫轉(zhuǎn)化或催化

11、轉(zhuǎn)化將Hg2+還原為Hg0，再送至檢測(cè)器測(cè)得總汞含量，兩路讀數(shù)之差即為Hg2+。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，能滿足電廠氣態(tài)汞濃度監(jiān)測(cè)的需要。缺點(diǎn)：儀器貴重，較難維護(hù)，系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性有待提高。 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法2.3.3在線測(cè)試方法（30A法法）252.3.3 30A法法 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法氧化汞向元素汞的轉(zhuǎn)化方式 濕法，將樣氣通入盛有還原劑的轉(zhuǎn)換單元內(nèi)采用濕化學(xué)方法還原氧化態(tài)的汞。 具有腐蝕性；廢液是有毒廢物不能直接排棄 干法: 采用高溫催化劑或者高溫加熱轉(zhuǎn)化的方式完成氧化汞向元素汞的轉(zhuǎn)化。 催化劑壽命較短；成本較高262.3.3

12、30A法法美國(guó)采用Hg在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣探頭主控系統(tǒng) 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法272.3.3 30A法法代表性檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)有：IRM-915 在線式煙道氣汞分析儀 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法2.3.3 30A法法適用范圍：適用范圍：地面采樣口煙囪出口處帶有監(jiān)測(cè)平臺(tái)的采樣口分析對(duì)象：分析對(duì)象：煙道氣中Hg2+,+ Hg0或（Hg2+ Hg0 ）安裝條件：安裝條件：電源：220V, 1000W 壓縮空氣28 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè) 實(shí)時(shí)結(jié)果輸出實(shí)時(shí)結(jié)果輸出292.3.3 30A法法模

13、塊化設(shè)計(jì)，拆裝簡(jiǎn)易儀器穩(wěn)固耐用，可適應(yīng)惡劣的野外環(huán)境既可以在同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，也可以快速安裝到另一監(jiān)測(cè)點(diǎn)同一燃煤電廠僅需一臺(tái)儀器，即可完成對(duì)全廠所有煙道氣監(jiān)控同一燃煤電廠僅需一臺(tái)儀器，即可完成對(duì)全廠所有煙道氣監(jiān)控環(huán)保檢測(cè)部門，僅需一臺(tái)儀器，即可完成轄區(qū)內(nèi)的煙道氣監(jiān)控環(huán)保檢測(cè)部門，僅需一臺(tái)儀器，即可完成轄區(qū)內(nèi)的煙道氣監(jiān)控 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法測(cè)試系統(tǒng)還不具備顆粒態(tài)汞的測(cè)量能力，因而通常意義上的總汞連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)只是氣態(tài)汞的總量濃度連續(xù)監(jiān)測(cè)!2.4 樣品分析方法樣品分析方法n 冷原子吸收法（冷原子吸收法（AAS）n 塞曼效應(yīng)原子吸收法（塞曼效應(yīng)原子吸收法（AAS）n

14、 冷原子熒光法（冷原子熒光法（AFS）n 氫化物發(fā)生氫化物發(fā)生-原子熒光法（原子熒光法（AFS）n 等離子體無(wú)機(jī)質(zhì)譜法（等離子體無(wú)機(jī)質(zhì)譜法（ICP-MS）30 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法汞分析儀器方法比較31 燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法燃煤電廠煙氣汞排放測(cè)試方法 測(cè)試對(duì)象：某發(fā)電廠660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐型號(hào)為SG-2031/26.15-M623超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐。燃煤機(jī)組污染物控制組成由電除塵器、選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝和石灰石石膏濕法脫硫（FGD）組成。 試驗(yàn)?zāi)康模貉芯抗男螒B(tài)沿程變化及煙氣污染物控制裝置（SCR、ESP、FGD

15、）對(duì)汞的脫除率。 采樣測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：US EPA Methods SW-846 7471B，Methods 7473，Methods 254.1、254.2、254.5、254.7，EPA Methods 1613， GB/T 16157-1996，HJ/ 543-2009采樣OHM法，樣品測(cè)試使用Lumex 塞曼多功能汞分析儀32現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例33煤、底渣、底灰和石膏采樣煤、底渣、底灰和石膏采樣采樣點(diǎn)位采樣點(diǎn)位各點(diǎn)煙氣采樣各點(diǎn)煙氣采樣現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例34 各采樣點(diǎn)煙氣中不同形態(tài)汞的排放濃度及排放速率各采樣點(diǎn)煙氣中不同形態(tài)汞的排放濃度及排放速率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例35%1

16、00Hg02T煤底渣煤前的質(zhì)量平衡HgHgHgHgHgHgSCRp%100Hg02T煤除塵器飛灰底渣煤后的質(zhì)量平衡HgHgHgHgHgHgHgESPP%100Hg02T煤石膏除塵器飛灰底渣煤后的質(zhì)量平衡HgHgHgHgHgHgHgHgFGDP汞平衡的建立現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例36汞測(cè)試質(zhì)量平衡 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例37汞在燃煤過(guò)程中的分布及沿程變化鍋爐鍋爐SCR脫硝脫硝100%20.27g/h0.04 %0.01 g/hHg0：87.7%Hg2+:7.2%Hgp:5.1%石膏石膏煙氣煙氣電除塵器電除塵器濕法脫硫濕法脫硫煙囪煙囪底灰底灰77.6%17.0g/h12.7%2.8g/h9.6 %2.10 g