污染源在线监测系统在矿井中的应用-北极星环保网

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摘要：对煤炭企业安装污染源在线监测系统的系统组成和主要监测原理进行了总结，阐述了在安装在线监测系统时遇到的具体问题和注意事项，并进一步研究了系统建成后环保管理方式的转变，分析了系统运行时可能存在的问题。

关键词：污染源在线监测;矿井;应用

0 引言

随着中国经济进入新常态转型期，社会对良好生态环境的期待逐步提高，推动形成绿色低碳循环发展将成为主流发展模式。对于煤矿企业来说，“三废”治理达标仅是环保管理的初级阶段，追求发展煤炭资源循环产业链、矿区生态治理才是最终目标，而建立一套科学有效的污染源在线监测系统是向最终目标迈进过程中的必经之路。

在环保管理工作中，运用传统环境监测技术所采集到的数据是非连续的，准确率不易控制，已无法满足管理需要。建设污染源在线监测系统，利用现代化的电子通讯和软件技术，实现污染源监测自动化，在实时性和准确性等方面实现对污染源的有效管理，从根本上减小环境污染事故发生概率，提高环保处理设施的稳定性和可靠性，有利于提升煤炭企业的环境社会效益。

1 矿井污染源在线监测系统建设原理和要点

污染源在线监测系统是对矿井产生的主要污染物进行采集分析、数据处理传输，实现对环保处理设施的实时监控和通知预警等功能。主要分为3个部分，即污染物实时测量系统、数据传输和污染治理设施监控系统、报警和控制执行系统。

1.1 污染物实时测量系统

主要用于分析测量矿井生产过程中产生的主要污染物的排放量和排放浓度，产生不间断的实时数据。

1.1.1 水质在线监测系统

矿井安装水质在线监测系统时，应在工业场地总排口前段设置缓冲区域，对矿井废水和生活污水管路进行改造汇集，使两种污水充分混合后再进入在线监测设备，以保证测量数据的真实性。水质在线监测系统主要对污水的流量和COD进行实时测量。

对流量的监测多使用超声波明渠流量计，原理为当污水在自由流状态下流过量水槽(堰)形成一定的节流液位，通过水槽的污水流量与节流液位满足关系式：

Q=CHn，(1)

式(1)中，Q为污水流量，m3/s;H为节流液位高度，m;C、n为与量水槽结构有关的系数。

为此需在总排口缓冲区域修建明渠，将明渠修建为堰槽。当污水通过堰槽时，在水位观测点上方安装超声波明渠流量计，通过测量堰槽内液位高度，测出总排口实时污水流量。

使用UV法(紫外分光光度法)对COD进行监测。基本测量原理是基于污水中有机物对紫外线的吸收。含有共轭双键或多环芳烃的有机物溶解在水中时，对紫外光有吸收作用，根据比尔-朗伯定律，以不饱和有机分子在紫外光254 nm处的吸收为基础，测量这种光的吸收量，进而分析水体中不饱和有机分子的含量，从而折算出COD含量[1]。在总排口明渠中部安装潜水泵以抽取污水，取样头抽取污水后送至UV法COD在线自动分析仪中即可完成污水中COD的测量。由于UV法测COD具有测量时间短(1 min)、可以对水样干扰进行补充测量、不需要对水样进行预处理等优点，故而明显适用于污水在线监控[2]。

1.1.2 烟气在线监测系统(CEMS)

在安装CEMS前应首先在锅炉房烟囱上(中下部)安装永久、安全、便于采样、测试的操作平台。操作平台不少于4.0 m2，平台、爬梯栏杆高度不低于1.5 m，平台爬梯型式应是斜爬式或Z型斜爬式(操作平台和爬梯应在锅炉房建设时综合考虑，在满足环保监测要求的同时避免重复投资)。为保障所监测污染物排放浓度和排放总量的准确性，CEMS安装位置应尽可能选择在烟气流速相对稳定的断面，一般安装在烟囱中下部位置，污染物能完全混合均匀，其监测数据应能代表固定污染源的排放水平。

操作平台设置完成后，在烟囱上打孔安装颗粒物测量仪、烟气参数测量子系统和气态污染物采样装置。其中颗粒物测量仪通过浊度法或光散射法对烟气的烟尘含量进行测量，烟气参数测量子系统通过多种探头对烟气基本参数(包括温度、压力、流量、湿度、含氧量等)进行测量。颗粒物测量仪和烟气参数测量子系统完成对烟气参数测量后，通过信号线传送至CEMS分析仪的数据采集器。气态污染物采样装置采用直接抽取法对烟囱内烟气进行取样后，通过伴热管线传送至CEMS系统，烟气经过滤、冷凝、干燥等预处理后进入气体分析仪，利用非分散红外分析法(SO2和NO等气体污染物在光谱范围的一个区域或多个区域吸收红外光的能量。利用污染物分子吸收特征波长光的特点，测量出不同种类的污染物含量)测量出SO2和NOx含量，并将分析结果传送至数据采集器。

由于在线监测系统测量设备对工作环境要求较高，所以在水质和烟气采样点附近应建设专用监测站房。监测站房面积和高度应满足设备占地空间、设备正常工作和维护操作时使用。站房内应配备空调、排风扇和冬季采暖设备，室内温度应保持在18 ℃～28 ℃，湿度在60%以内，空调应具有来电自动复位功能。此外，还需通水通电，配备UPS不间断电源和消防设备，以防发生断电和着火等意外情况。

原标题：污染源在线监测系统在矿井中的应用

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