2025年生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《重點行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理提升行動方案》,明確要求全國石化、涂裝、包裝印刷等12個重點行業(yè)的重點排污單位,需在2026年底前完成工業(yè)廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的全覆蓋安裝與聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)合規(guī)率納入企業(yè)環(huán)保信用評級考核。這一政策倒逼工業(yè)企業(yè)加快VOCs監(jiān)測體系建設(shè),但當(dāng)前不少企業(yè)對設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)、招標(biāo)技術(shù)規(guī)范的認(rèn)知存在偏差,導(dǎo)致安裝的設(shè)備無法滿足監(jiān)管要求,甚至面臨數(shù)據(jù)造假的處罰風(fēng)險。
VOCs作為臭氧和細(xì)顆粒物的重要前體物,是當(dāng)前大氣污染治理的重點管控對象,2026年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《全國重點行業(yè)VOCs治理現(xiàn)狀白皮書》顯示,截至2026年6月,全國已有近12萬家重點排污單位安裝了VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng),但其中31%的設(shè)備存在采樣不規(guī)范、分析精度不達(dá)標(biāo)、數(shù)據(jù)傳輸異常等問題,僅62%的設(shè)備數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定符合監(jiān)管要求【1】。我國VOCs監(jiān)測從2010年前后的離線實驗室檢測為主,到2018年HJ1013標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后進(jìn)入固定源在線監(jiān)測普及階段,2025年隨著新的監(jiān)管要求出臺,在線監(jiān)測系統(tǒng)開始向多組分監(jiān)測、無組織排放監(jiān)測、治污聯(lián)動的方向升級,設(shè)備的穩(wěn)定性、檢測精度也得到了明顯提升。
工業(yè)廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)通常由四大核心單元構(gòu)成,首先是采樣單元,采用伴熱式采樣探頭與伴熱管線,將工業(yè)廢氣從排放口直接采集到預(yù)處理單元,伴熱溫度通常設(shè)置在120℃以上,避免高沸點VOCs組分在傳輸過程中冷凝損失。其次是預(yù)處理單元,通過多級過濾、除濕、除油等工藝,去除廢氣中的粉塵、水分、油霧等雜質(zhì),避免雜質(zhì)對分析單元造成干擾或損壞。第三是分析單元,當(dāng)前主流采用氫火焰離子化檢測器(FID)技術(shù),通過氫氣火焰使VOCs組分電離產(chǎn)生離子流,離子流強(qiáng)度與VOCs濃度呈正相關(guān),以此實現(xiàn)非甲烷總烴及特征VOCs組分的定量檢測,部分低濃度監(jiān)測場景也會采用光離子化檢測器(PID)作為補(bǔ)充。第四是數(shù)據(jù)采集傳輸單元,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、統(tǒng)計,按照HJ212通信協(xié)議實時上傳至生態(tài)環(huán)境部門監(jiān)管平臺,同時支持本地數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出。
相比傳統(tǒng)的離線人工采樣檢測,VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測,分鐘級數(shù)據(jù)輸出,能夠?qū)崟r捕捉工業(yè)廢氣排放的波動情況,避免離線采樣的偶然性誤差,數(shù)據(jù)可全程追溯,符合監(jiān)管部門的溯源要求;同時可與企業(yè)的VOCs治理設(shè)備聯(lián)動,當(dāng)排放濃度超標(biāo)時自動調(diào)整治理設(shè)備運(yùn)行參數(shù),降低超標(biāo)排放風(fēng)險。
當(dāng)前在線監(jiān)測系統(tǒng)對工況的適應(yīng)性仍有提升空間,當(dāng)工業(yè)廢氣濕度超過60%、粉塵濃度超過200mg/m3時,若預(yù)處理單元配置不足,容易導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)漂移,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度下降;采用FID技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)需要持續(xù)供應(yīng)氫氣、高純空氣等氣源,在防爆等級要求較高的石化、化工場景需要額外做防爆改造,設(shè)備整體運(yùn)維成本相對較高,需要人員定期進(jìn)行校準(zhǔn)、耗材更換。
當(dāng)前VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)體系較為完善,包括*層面的HJ 1013-2018《固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》、HJ 75-2017《固定污染源煙氣(SO2、NOx、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中針對VOCs監(jiān)測的補(bǔ)充條款,以及2025年中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布的《固定污染源VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)招標(biāo)技術(shù)規(guī)范導(dǎo)則》,是當(dāng)前企業(yè)采購設(shè)備的核心依據(jù)【2】。
招標(biāo)技術(shù)規(guī)范中通常明確要求采樣管線伴熱溫度不低于120℃,分析單元非甲烷總烴檢出限不高于0.07mg/m3,檢測線性誤差不超過±5%,數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率不低于99%,斷電后數(shù)據(jù)存儲時長不低于1年;同時要求設(shè)備具備CCEP中國環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證,檢測數(shù)據(jù)符合HJ212通信協(xié)議要求,能夠直接對接當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門的監(jiān)管平臺。此外,運(yùn)維服務(wù)也是招標(biāo)技術(shù)規(guī)范的重要組成部分,通常要求供應(yīng)商提供至少1年的免費(fèi)運(yùn)維服務(wù),接到故障報修后24小時內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場處置,每3個月完成一次現(xiàn)場校準(zhǔn),每年配合完成第三方比對檢測。
不同行業(yè)的工業(yè)廢氣排放特征差異較大,選型時需要結(jié)合工況針對性配置。比如石化、化工行業(yè),排放廢氣中VOCs組分復(fù)雜,同時含有硫、氯等雜質(zhì),且現(xiàn)場多為防爆區(qū)域,建議選擇防爆型FID在線監(jiān)測系統(tǒng),預(yù)處理單元配置脫硫、除氯模塊,同時支持苯、甲苯、二甲苯等特征因子的同步監(jiān)測;涂裝、家具制造行業(yè),廢氣中含有大量漆霧、酯類、醇類組分,建議預(yù)處理單元配置前置多級漆霧過濾模塊,避免漆霧堵塞采樣管線與預(yù)處理濾芯;包裝印刷行業(yè),VOCs排放濃度波動大、整體濃度偏低,建議選擇FID與PID組合的監(jiān)測系統(tǒng),兼顧高、低濃度的檢測精度;工業(yè)園區(qū)無組織排放監(jiān)測場景,可選擇小型化網(wǎng)格化VOCs監(jiān)測設(shè)備,無需外接氣源,功耗更低,適合多點位分散部署。企業(yè)選型時除了要符合招標(biāo)技術(shù)規(guī)范要求,還要優(yōu)先選擇具備本地運(yùn)維服務(wù)能力的供應(yīng)商,避免后續(xù)設(shè)備故障、校準(zhǔn)不及時導(dǎo)致的環(huán)保處罰風(fēng)險。
當(dāng)前VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)迭代速度加快,未來將向三個方向發(fā)展:一是模塊化集成設(shè)計,將采樣、預(yù)處理、分析單元集成到更小的機(jī)箱內(nèi),安裝、維護(hù)更加便捷,運(yùn)維成本可降低30%左右;二是AI自適應(yīng)校正技術(shù)應(yīng)用,通過算法對高濕度、高粉塵工況下的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動修正,提升復(fù)雜工況下的檢測準(zhǔn)確度;三是治污一體化聯(lián)動,在線監(jiān)測系統(tǒng)將與VOCs治理設(shè)備的控制系統(tǒng)深度打通,基于監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調(diào)整治理設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),實現(xiàn)排放濃度的精準(zhǔn)調(diào)控,降低治理能耗。對于工業(yè)企業(yè)而言,在配置VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)時,除了滿足當(dāng)前的監(jiān)管要求,也可優(yōu)先選擇具備功能擴(kuò)展空間的設(shè)備,適配后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)升級的需求,降低二次改造成本。
參考文獻(xiàn)
【1】 生態(tài)環(huán)境部.2026年全國重點行業(yè)VOCs治理現(xiàn)狀白皮書[R].北京:生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院,2026.
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【3】 HJ 1013-2018,固定污染源廢氣非甲烷總烴連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2018.