一种用于大气污染面源源强估算的采样装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于大气污染面源源强估算的采样装置及方法，该装置包括通过管道依次连接的变频风机、气体净化罐、压差流量计组合和采样风洞，所述的采样风洞出口处连接风洞出口混合管，所述的风洞出口混合管上设有采样口。通过压差流量计指示和调节变频风机频率将设定流量的环境空气净化后送入采样风洞，并以对应的吹扫气速从采样风洞下方的面源表面流过和携带出面源表面所散发的污染物，通过在采样风洞出口管道采样点采集测定该工况下污染物气相浓度，并结合测定的吹扫气体流量和吹扫面积等参数即可估算出到该表面风速下的面源散发源强。与现有技术相比，本发明专利技术具有准确可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护和固体废物处理处置
，尤其是涉及一种用于大气污染面源源强估算的采样方法。
技术介绍
污染源的源强和排放规律是估算污染危害和制定控制措施的基础。目前对通过排气筒类设置排放的大气污染点源已有成熟的采样测试和源强计算方法，但对于污染源强会随环境风速等变化而变化的大气面源污染源而言，目前还缺少通用的源强估算方法。例如，随着城市人口的不断增加，生活垃圾产生量也不断增加，卫生填埋作为城市生活垃圾最终处置方式，因工艺简单、投资省、处理量大、运行费用低等特点得到广泛应用。然而在垃圾填埋场，垃圾的腐烂和稳定化以及垃圾填埋操作过程产生的恶臭气体对垃圾填埋场及周边环境极易造成恶臭公害，成为市政管理部门与社会各界关注的重大问题。但目前对于填埋场恶臭散发强度的估算还缺少有效的方法，这也是目前填埋场恶臭的管理控制工作很难有效进行的原因之一。目前已有不少面源污染散发强度估算研究报道[1-4]，用来估算面源挥发率的方法可分为微气象学法(高斯模型后退点源法)及直接采样法估算法。微气象学法就是将下风向污染物的浓度和当地风速等气象数据输入评估模型，反演推算面源挥发率，在应用时需在污染源下风向采集大量的污染物样品，费用较高，且得到是该气象条件下的源强，这种方法还易受到测试方法、监测仪器性能和灵敏性等限制，对于恶臭浓度类指标很难给出直接的结果。直接采样法是将采样器置于面源表面罩住一定的表面积，以一定流率向采样器内通入载气使其与挥发的污染物混合，然后在排气进行采样的一种方法。该类方法又分为两类，一类是美国EPA建立的通量罩法[1]，另一类是风洞法。通量罩法通入的气体流量较小，很多情况下采用圆型罩的形式，总体而言气流在罩内流动均匀性不佳，且易出现背压而抑制面源中污染物的散发，模拟状况与大面积面源实际表面的传质散发情况差距较大。而风洞法大多数情况采用的是矩形结构，通过导流板等措施力图形成流速均匀的空气吹扫断面，目前的方法和设备基本上控制0.3m/s或0.3m/s以下的吹扫流速，测定得到该工况下的基准散发率，且以流体层流状态下的传质速率方程为依据理论推导的指数函数来计算其它风速条件下的散发量。目前的方法，部分解决了通量罩法的静止区和背压等问题，但由于目前的两种类型的风罩宽高比较大，上下游风管与风洞断面积之比较小，因此同样存在断面气速不均匀性严重的问题。且在0.3m/s条件下测定的散发量按层流传质过程来估算其它风速下散发量与一些固体表面的源散发情况偏差较大。如对于垃圾填埋场表面，由于垃圾表面的粗糙度很大，其表层的气流在有风的情况下基本处于紊流状态。直接采用以上方式来估算面源源强与实际情况仍可能存在很大差距。因此，对于大气污染面源源强的估算而言，需要一种更加合理的采样估算方法。[1]klenbusch M R(1986)Measurement of gaseous emission rates from land surfaces using an emission isolation flux chamber，user’guide，EPA/600/8-86/008.US Environmental protection Agence，Las vegas，US；[2]N.Hudson a，b，*，G.A.Ayoko a，M.Dunlop et al.Comparison of odour emission rates measured from various sources using two sampling devices Bioresource Technology 100(2009)118-124；[3]Anne-Claude Romain，Julien Delva，Jacques Nicolas Complementary approaches to measure environmental odours emitted by landfill areas Sensors and Actuators B 131(2008)18-23；[4]Selena Sironia，Laura Capellia，Paolo Ce′ntola et al.Odour emission factors for the prediction of odour emissions from plants for the mechanical and biological treatment of MSW.Atmospheric Environment 40(2006)7632-7643。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确可靠的用于大气污染面源源强估算的采样装置及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特征在于，该装置包括通过管道依次连接的变频风机、气体净化罐、压差流量计组合和采样风洞，所述的采样风洞出口处连接风洞出口混合管，所述的风洞出口混合管上设有采样口。所述的气体净化罐为活性炭罐，所述的压差流量计组合包括相互连接的压差流量计和压力变送器。所述的采样风洞设置在待采样垃圾表面，通过变频风机和压差式流量计组合即时调节采样风洞下垃圾表面的吹扫风速在0-8m/s的范围内，采集不同表面吹扫风速条件下的样品。所述的采样风洞采用狭长形的矩形结构，连接该采样风洞的管道与采样风洞的通风截面积之比控制在0.4～0.8之间，采样风洞底部设有开口，该开口面积的长宽比在3∶1～6∶1之间，同时在采样风洞入口扩散段设置阻力不小于100Pa的均流板。所述的采样风洞的底部开口面周围设有2-5cm高度的垂直围翼，防止因泄漏而造成采样风洞内外气流交换后而导致误差。所述的采样风洞的底部开口面的同一平面的气流方向侧面设有宽3-8cm的水平翼，用于控制采样时确定风洞插入污染源的深度。所述的水平翼设有固定开孔，该固定开孔上设有浮筒，浮筒设置有液体进出管道和阀门，用于通过注水量的多少来调节风洞的浸没深度。所述的风洞采用抛光不锈钢材质制作。一种用于大气污染面源源强估算的采样方法，其特征在于，首先通过变频风机将环境空气送入气体净化罐中去除杂质后，洁净空气经压差流量计组合计量后进入采样风洞，以一定的吹扫风速从采样风洞下方的面源表面流过并携带出面源表面所散发的污染物，通过在采样风洞出口处采集测定该工况下污染物气相浓度，结合测定的气体流量可得到该吹扫风速下的面源散发源强。通过调节不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特征在于，该装置包括通过管道依次连接的变频风机、气体净化罐、压差流量计组合和采样风洞，所述的采样风洞出口处连接风洞出口混合管，所述的风洞出口混合管上设有采样口。

【技术特征摘要】
1.一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特征在于，该装置包括通
过管道依次连接的变频风机、气体净化罐、压差流量计组合和采样风洞，所述的采
样风洞出口处连接风洞出口混合管，所述的风洞出口混合管上设有采样口。
2.根据权利要求1所述的一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特
征在于，所述的气体净化罐为活性炭罐，所述的压差流量计组合包括相互连接的压
差流量计和压力变送器。
3.根据权利要求1所述的一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特
征在于，所述的采样风洞设置在待采样垃圾表面，通过变频风机和压差式流量计组
合即时调节采样风洞下垃圾表面的吹扫风速在0-8m/s的范围内，采集不同表面吹
扫风速条件下的样品。
4.根据权利要求1所述的一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特
征在于，所述的采样风洞采用狭长形的矩形结构，连接该采样风洞的管道与采样风
洞的通风截面积之比控制在0.4～0.8之间，采样风洞底部设有开口，该开口面积的
长宽比在3∶1～6∶1之间，同时在采样风洞入口扩散段设置阻力不小于100Pa的均
流板。
5.根据权利要求4所述的一种用于大气污染面源源强估算的采样装置，其特
征在于，所述的采样风洞的底部开口面周围设有2-5cm高度的垂直围翼，防止因
泄漏而造成采样风洞内外气流交换后而导致误差。
6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：羌宁，王红玉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：