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德国AIRSENSE电子鼻-关于电子厂无规则排放污染源恶臭检测分析

2019-07-19

   本实验利用PEN3电子鼻恶臭检测仪,对北京亦庄的一个电子工厂的喷涂、电镀、涂装等加工工序的废气总排气口和厂界的恶臭、种类以及风向等测试点和下风线路检查分析,分析了该工厂排放的废气的恶臭强度值,获得了排放图示及其雷达图等全面的监测数据,可帮助工厂采取有效的控制排放措施。

实验项目:

   北京某电子有限公司生产车间的不同废气总排口进口处及出口处排放(涂装、喷涂、电镀)的工业废气恶臭强度,厂界内(顶楼排气界限)、厂界外(工厂与马路的交界西面、北面、南面厂界处)不同地点的环境恶臭污染程度实验检测。

实验仪器设备:
    电子鼻系统,PEN3,德国AIRSENSE公司。该电子鼻含有10个不同的金属氧化物传感器,组成传感器阵列。

标准依据:
    检测主要是依据GB/T14675-1993《空气质量恶臭的测定 三点比较式嗅袋法》排污标准数据为指纹模板评价,即GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》三级标准。实时检测数据与国标指纹模板对比,直接得出检测恶臭强度(OU)值,利用LDA、PCA 方法识别分析出排污总体状况。

实验方法:
    直接顶空吸气法:直接将进样针头插入采集废气或者环境空气密封袋中,用德国PEN3 便携式电子鼻气味分析仪进行测定。电子鼻测定条件:采样时间间隔为1 秒/组;传感器自清洗时间为100秒;传感器归零时间为10 秒;样品准备时间为3 秒;进样流量为300 mL/min;试验分析测试时间为60 秒。

实验结果及讨论:

    由于每个传感器对某一类特征气体响应剧烈,可以确定样品分析过程中样品主要挥发出了哪一类特征气体。对于样品区分分析,本实验提取10 个传感器的特征值,然后采用主成分分析法(PCA)、线性判别法(LDA)和传感器区别贡献率分析法(Loadings)作为主要区别分析方法。在用PCA 进行分析时,可以查看在每个主成分下样品区分的状况,并可以分析样品之间主要是由哪一类组分起主要区分作用;LDA 是DFA(识别因子法)的第一步,LDA 分析注重类别的分类以及各种组之间的距离分析;Loadings 分析法与PCA 是相关的,它们都基于同一种算法,但不同的是,本实验中Loadings 算法主要是对传感器进行研究,利用该方法可以确认特定实验样品下各传感器对样品区分的贡献率大小,从而可以考察在这个样品区分过程中哪一类气体起了主要区分作用。
    通过区别判定DFA、欧氏距离(EUCLID)、马氏距离(MAHALANOBIS)和相关性分析(CORRELATION)等方法,有效判定未知样归属于哪一类,达到一个用电子鼻验证未知样的实验结果。并通过PLS 偏最小二乘法进行OU 值的定量预测。
废气总排口和环境空气通过电子鼻分析,样品信号采集稳定,结果明显; 每个样品传感器走势接近,并且可以清晰地进行区分;2、4、7、9 号传感器为此次分析的关键传感器,对气体响应明显,对区分贡献率最大。如果想要详细地进行分析,还需要大量的试验数据。

结论:

    德国AIRSENSE 公司的PEN3 型电子鼻在这次的环境恶臭气体的分析检测中,可以说达到了很好的试验效果。并且通过参照和建立国家标准相对应的模板文件,可对总排口及周边环境空气进行监测,能够直接测定出其恶臭强度OU 值。具体归纳如下:
(1)整体恶臭强度相当恶劣,扩散影响甚远。
(2)和电镀及喷涂的总排口相比,涂装二区的恶臭程度最高,最容易超标。
(3)臭气强度高的基本出现在下风向。
(4)恶臭扩散方向强度和涂装二区排口方位及风向有一定关系。
(5)湿度大、无风天气的恶臭更加明显。
此次试验数据清晰直观,具有很强的可靠性、稳定性和重复性。

 

 

 

 

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