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排污许可制度下COD在线监测技术的新机遇与挑战

导读:  环境保护部陈吉宁部长在北京出席2015年12月4日召开的“排污许可制度国际研讨会”时表示,将进一步改革、整合、衔接现行的环境管理制度,强化事中事后监管,实行排污许可“一证式”管理。

  排污许可证发放的事后监管、实际排放量的确定等,都与当前主要污染物总量减排、排污权交易、重点污染源监控、污染源信息公开、环境统计、排污收费、排污单位出水水质稳定达标等有密切关联,而这些制度的落实或改进的其中一个关键技术支撑就是在线监测。

  环境保护部陈吉宁部长在北京出席2015年12月4日召开的“排污许可制度国际研讨会”时表示,将进一步改革、整合、衔接现行的环境管理制度,强化事中事后监管,实行排污许可“一证式”管理。陈部长同时指出,目前中国的排污许可技术体系并不健全,实际排放量的确定方法在全国范围内还没有统一,一些企业还存在多套排放量的统计系统,这也带来了数据混淆和监测结果权威性的问题。而基层环保部门的技术支撑力量不够,使得许可证发放后难以做到有效监管。

  具体分析不难发现,排污许可证发放的事后监管、实际排放量的确定等,都与当前主要污染物总量减排、排污权交易、重点污染源监控、污染源信息公开、环境统计、排污收费、排污单位出水水质稳定达标等有密切关联,而这些制度的落实或改进的其中一个关键技术支撑就是在线监测。

  中国对在线监测十分重视,自2007年全面启动在线监测能力建设项目以来,在线监控全国网络基本成型,但是监测结果利用并不乐观。以COD在线监测为例,相关技术有很多,常见的包括重铬酸钾消解-氧化还原滴定法、重铬酸钾消解-光度测量法、重铬酸钾消解-库仑滴定法、湿式臭氧法、TOC法、UV法等。目前中国主要使用其中两类。一类是以国标经典法为原理的重铬酸钾型,另一类是以紫外(UV)法为原理;此外还有部分TOC仪。其中重铬酸钾型监测仪较为常用,特别是光度测量法(比色法)和氧化还原滴定法(尤其是国产仪器),比UV法应用更多,而TOC仪在中国应用时往往没有将结果转换为COD。特别地,UV法最初在中国案例较多,但是由于没有严格选择适用水质,一些反面案例影响了市场对UV法的信任。

  对比中国对COD在线监测的管理需求和COD多种在线监测技术的特点,分析得到技术现状与管理需求之间存在一定的差距,主要表现为三个方面。

  首先,准确度方面。中国目前已经安装的COD在线监测仪器获取数据的准确度还不能普遍达到作为达标判断的直接执法依据的要求。

  第二,监测频率差距。由于中国的污染源大部分采用重铬酸钾型的COD在线监测仪,监测结果产生周期一般1-2小时。这对于中国的不稳定的排水水质来说,频率过低,极容易遗漏一些临时冲击负荷。

  第三,监测仪器废液污染问题。中国目前几乎所有的COD在线监测设备采用的都是以重铬酸钾型的氧化还原滴定法和光度测量法为原理设计制造的仪器,会产生含汞、铬和强酸的废液,存在二次污染隐患。

  实地试验比较手工分析(各污水厂还按照监管要求,每天对24小时混合样品按国标法进行实验室手工分析)、重铬酸钾型在线监测、UV法在线监测等三种方法发现,UV法在线监测结果与手工分析结果一致性较好;UV法在监测频率上有明显优势:

  (1)充分反映出水水质连续变化而非反复跳跃的事实,符合工艺原理,

  (2)捕捉临时性的出水水质突变,警告来水水质或工艺运行异常,

  (3)捕捉污水处理工艺一些短时平衡过程中的COD变化并加以研究利用。与此同时,利用UV法的高频率监测结果,可以将实现COD与TN监测结果联合预警出水水质、分析出水水质不达标或恶化的原因、监测工艺单元运行情况并调整工艺参数。

  总的来说,排污许可制度的改革,特别是加强发证后的监管,需要更强有力的技术支持,特别是在线监测技术的支持。在技术上,对于现有的重铬酸钾型在线监测仪需要进行改进,包括提高消解速度,缩短单样本的监测周期;降低仪器故障率;增加对废液的处理;等。或者考虑采用UV法在线监测仪,但是也需要提高其数据模型处理水平,增强其抗干扰能力,以提高对水质的适应能力;制定UV法吸光度与COD之间的数值转换标准,以便改善企业的实际应用效果。提高在线监测的质量水平也需要加强监管。除了质量检查以外,还可以建立在线监测产品资质的退出标准,更为严格的加强防篡改性能的数据采集传输技术标准。
 

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