污水处理厂空气中恶臭检测方案(便携GC-MS)

HAPSITE应用文集2012年7月93 HAPSITE应用文集中国石化集团公司环境监测总站94 炼油企业污水处理厂恶臭污染分布特征及规律 闰松，尹天亚，单广波，王有华，赵磊(中国石化集团公司环境监测总站) 摘 要：采用便携式GC/MS定性、定量分析了7家炼油企业污水处理厂的空气恶臭污染物，并用便携式总烃分析仪定量分析了总烃。结果表明：污染物为苯系物、烷烃和环烷烃、硫化物等。 关键词：炼油企业污水处理；恶臭污染物；便携式GC/MS。 石油炼制是恶臭污染的重点行业。随着原油中稠油比例增大及中东高硫原油量的增加，恶臭环境污染已成为炼油企业面临的难题之一。炼油企业污水处理厂建设初期，很少考虑废气处理问题，敞口设施是炼油厂的主要无组织恶臭排放源，排放恶臭物种类多、浓度低、影响面积大，监测和治理有难度。 为了了解炼油企业污水处理厂排放的恶臭物质种类和含量，为单元构筑物封闭提供基础数据，现对多家炼油企业的污水处理厂污染现状进行调查分析。 实验部分 1.1调查对象及内容 现场调查7家炼油企业污水处理厂不同工艺段空气中总烃质量浓度和恶臭污染物的种类及质量浓度。 1.2 仪器及测试条件 便携式总烃分析仪(德国J.u.M公么生产)。HAP-SITE ER便携气相色谱/质谱联用仪(美国INFICON公司生产)，色谱柱： Rtx-1 MS， 30m×0.32mm×1.0um。 柱箱起始50℃，保持7min， 以5℃/min升至110℃， 再以15℃/min升至180℃保持0.5 min。高纯氮气，柱前前80 kPa，不分流进样。活性炭吸附管25℃，脱附240℃，解析时间为30S。EI，70eV， m/z扫描范围为45~300。 以标准质谱图和保留时间定性，目标离子的峰面积定量；使用NIST与AMDIS谱库。 1.3 样品采集与分析 2009年8月对7家炼油企业的污水处理厂监测 2d，上午和下午各采样1次，共4次。取样点位于污水处理厂不同处理工艺段、进水口。所有污水处理工艺段均被加盖处理。取样点尽可能远离池边，污水处理设备正常运行。 便携式GC/MS手持探头与5L聚四氟乙烯采样袋连接，采样2 min， 经Carbon pack浓缩器富集后加热解析导入色谱柱分离。便携式总烃分析仪与聚四氟乙烯采样袋连接，测定总烃质量浓度。 2结果与讨论 2.1分析结果 采用气相色谱/质谱联用技术及总烃测定技术对7家炼油企业污水处理厂空气进行了检测。各工艺段总烃定量分析结果见表1。 气相色谱/质谱联用仪对废气中有机污染物的定性分析结果见表2. 苯系物恶臭物质定量分析结果见表3。 A炼油厂、B炼油厂、C炼油厂、D炼油厂的污水处理厂硫化物的定量分析结果见表4。 表1污水处理厂各工艺段的烃类定量分析结果 mg/m² 采样点 总烃 总进口 2000~7000 隔油池 500~3000 浮选池 100~1000 曝气池 50~500 表2污水处理厂恶臭组分的定性分析结果 化合物类别 化合物名称 硫化物 二硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、二甲基二硫醚、乙基甲 基二硫醚 苯、甲苯乙苯、邻一二甲苯、间一二甲苯、对一二 苯系物 甲苯、丙苯、异丙苯、异丁苯、邻一甲乙苯、间一甲 乙苯、对一甲乙苯、邻一甲基异丙基苯、问一甲基 异丙基苯、对一甲基异丙基苯、2，3一三甲苯、 烷烃 1，2，4一三甲苯、1，3，5一三甲苯、苯乙烯 正己烷、正庚烷2一甲基庚烷4一甲基庚烷、正辛 烷、2.3一二甲基辛烷3，5一二甲基庚烷、正壬烷、 3.6一二甲基辛烷、癸烷 环烷烃 甲基环戊烷、甲基环己烷、1，2，4一三甲基环戊烷、 顺一1，3一二甲基环己烷、反一1，3一二甲基环己 烷、乙基环己烷、1，1，3一三甲基环己烷、1，1，4一 三甲基环己烷、2，3，4~三甲基环己烷、顺一1一乙 基~3一甲基环己烷、反一1一乙基一3一甲基环己 烷、1一乙基一2一甲基环己烷、丙基环己烷 多环芳烃 萘、2一甲基十氢萘、茚 含氧化合物 丙酸、苯酚、丁酮、异辛醇、环己酮、1一十一醇、3一 戊烯一2一戊酮 含氮化合物 哌啶 表3污水处理里苯系物的定量分析结果 mg/m3 名称 总进口 隔油池 浮选池 气池 苯 17.1~97.9 2.57-8.43 1.29-1.82 0.70~1.88 甲苯 61.5~635 19.5-26.5 2.91-5.71 0.49~3.51 间-二甲苯 100~242 4.4~11.5 2.41~3.88 0.00~1.99 对-二甲苯32.9~103 26.1~38.4 1.85~7.67 1.88~8.10 炼油企业污水处理系统臭气主要成分为：①含硫化合物，如硫醇类、硫醚类；②烃类，如烷烃、烯烃、芳香烃；③含氧有机物，如醇、醛、酮等。炼油企业污水处理厂主要恶臭污染物为二甲基二硫醚、乙基甲基二硫醚、苯、甲苯、间一二甲苯、对一二甲苯、苯乙烯等。 2.2污水处理厂恶臭分布特征 炼油企业污水处理厂的臭气来源可以分为两类：一类直接从污水中挥发。污水长距离输送，其中所含恶臭物质从密封不严处散发；泵站与格栅、污水水位差引起水流强烈翻动等过程也产生较强臭味。另一类来自于污水中微生物生化反应形成分解物，与厌氧菌活动有关。 污水处理厂进水部分恶臭污染物的质量浓度最高，经过隔油池到曝气池其质量浓度明显下降。 表4污水处理厂硫化物的定量分析结果 mg/m³ 炼油厂 名称 总进口 隔油池 浮选池 曝气池 A 甲硫醇 0.96 A 乙硫醇 1.23 一 A 二甲基二碗醚 110 12.3 6.50 A 乙基甲基二硫醚 86.4 15.8 9.74 B 二甲基二硫醚 33.4 19.7 13.8 4.57 B 乙基甲基二硫醚 51.9 25.3 12.5 5.93 C 二甲基二硫醚 37.0 6.66 0.78 D 二甲基二硫醚 41.2 13.7 0.29 0.06 3结语 通过对7家炼油企业污水处理厂的恶臭污染检测，重点调查了造成恶臭的主要化合物在污水处理厂各工艺段中分布及特点，其恶臭污染物主要为硫化物(二硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、二甲基二硫醚、乙基甲基硫醚等)，苯系物，烷烃和环烷烃。污水处理厂恶臭污染物质量浓度较高，单元构筑物应密封加盖并选择合适的治理措施，减轻大气污染。 石油炼制是恶臭污染的重点行业 。随着原油中稠油比例增大及中东 高硫原油量 的增加，恶臭环境污 染己成为炼油企业面临的难题之一 。炼油企业污水处理厂建设初期 ，很少考虑废气处理问题，敞口设施是炼油厂的主要无组 织恶臭排放源 ，排放恶臭物种类多、浓度低、影响面积大 ，监测和治理有难度 。为了了解炼油企业污水处理厂排放的恶臭物质 种类和含量，为单元构筑物封闭提供基础数据，现对多家炼油企业的污水处理厂污染现状进行调查分析。现场调查 7家炼油企业污水处理厂不同工艺 段 空气中总娃质量浓度和恶臭污染物的种类及质量浓 度。