Quan trắc liên tục các chất ô nhiễm trong khí thải ống khói, số liệu được truyền về Sở bằng internet, 3G ...đáp ứng đầy đủ các yêu cầu như quy định trong thông tư 02:2022/TT-BTNMT và Nghị định 08/2022/NĐ-CP.

1. Quan trắc bụi:

Các thiết bị quan trắc bụi dựa trên một số nguyên lý như sau:

- Phương pháp va đập tia sáng (scattered light): sensor phát ra chùm tia sáng bởi đèn Halogen chiếu vào các hạt bụi trong ống khói. Khi gặp các hạt bụi, chùm tia bị phản xạ trở lại. Dựa vào mức độ phản xạ mà tính được mật độ bụi có ống khói.

- Phương pháp điện động (electroDynamic): sensor được đặt sau bộ lọc bụi. Một điện áp được đặt giữa sensor đo và lọc bụi. Khi các hạt bụi trong dòng khí thải bám lên bộ lọc bụi  sẽ tác động lên sensor đo làm thay đổi sức điện động giữa hai điện cực mà từ đó tính toán được mật độ bụi trong khí thải. Phương pháp này tránh được ảnh hưởng của vận tốc hạt bụi có trong khí thải.

2. Quan trắc lưu lượng:

Thiết bị quan trắc lưu lưu lượng thường sử dụng các nguyên lý sau:

- Phương pháp chênh lệch áp suất: Ống điện cực đo được đặt xuyên qua ống khói. Sự thay đổi áp suất trước và sau ống điện cực sẽ tính được tốc độ dòng khí. Vận tốc nhân với diện tích mặt cắt ống khói cho ta lưu lượng. Phương pháp này bị ảnh hưởng do bụi bị tích lũy trên đầu đo và khó thực hiện với ống khói có đường kính lớn.

- Phương pháp tán xạ nhiệt: Hai điện cực đo được đặt trong ống khói. Một điện cực được gia nhiệt, một điện không được gia nhiệt. Khí thải thổi qua điện cực làm giảm nhiệt độ điện cực đo. Căn cứ vào mức độ mất nhiệt ta tính toán được vận tốc dòng khí từ đó tính được lưu lượng. Phương pháp này  ít bị ảnh của bụi trong khí thải và khong phụ thuộc vào đường kính ống khói.

- Ống Pitto:

3. Quan trắc các thông số hóa học:

Quan trắc các thông số hóa học dựa vào các nguyên lý chính như sau:

a) Nguyên lý quang học: Dựa trên sự hấp thụ ánh sáng của các chất cần phân tích. Cường độ hấp thụ ánh sáng tuân theo định luật Labe-Bia. Trong nguyên lý quang học người ta sử dụng các công nghệ như sau:

- Hồng ngoại gần không tán sắc (NDIR) để đo đồng thời 5 chỉ tiêu là O₂, CO, SO­­­₂, NO, CO₂. Muốn đo được NO_x thì cần phải đo thêm NO₂. Muốn đo NO₂ cần phải có bộ chuyển hóa xúc tác NO₂ thành NO

- Hồng ngoại chuyển hóa Furie (FTIR): có thể đo một lúc 16 chỉ tiêu là H₂O, CO₂, CO, N₂O, NO, NO₂, SO_2, HCl, HF, NH₃, C₂H₆, C₃H₈, C₂H₄ và CH₂O

- Ánh sáng tử ngoại quang phổ hấp thụ quang tán sắc (UV-DOAS :Differential Optical Absorption Spectroscopy): Có thể đo được cùng một lúc các thông số như CO, SO₂, NO_x là các chất có hiệu ứng hấp thụ tử ngoại.

- Ánh sáng laser (TDLAS-Tubo diode Laser Spectroscopy): đo được nhiều thông số nhưng mỗi thiết bị chỉ có thể đo được một thông số. Phương pháp này sử dụng chùm tia xuyên qua ống khói (cross-duck) nên không có phần nào tiếp xúc với khí thải nên tránh được sự ăn mòn thiết bị, đặc biệt trong ngành sản xuất phân bón apatit chứa khí thải HF. Khí HF là chất ăn mòn cực mạnh, ăn mòn tất cả các kim loại và hợp kim kể cả Haslloy-C là vật liệu chuyên cho nhành công nghiệp hóa chất.

b) Nguyên lý điện hóa: Mỗi sensor điện hóa được tẩm một dung dịch điện hóa tương ứng. Khi các chất cần đo phản ứng với dung dịch điện hóa làm thay đổi điện thế trên bề mặt điện cực. Sự thay đổi này tỷ lệ với nồng độ chất cần đo. Mỗi thông số cần một sensor. Sensor điện hóa làm việc sau một thời gian sẽ bị già hóa và phải thay mới. Thông thường mỗi sensor làm việc được từ 16.000 -18.000 giờ.

Ưu nhược điểm của từng nguyên lý:

- Nguyên lý hồng ngoại gần không tán sắc (NDIR) cũng như hồng ngoại chuyển hóa Furier (FTIR) đòi hỏi phải có môi trường nhiệt độ thấp và khô ráo để bảo vệ thiết bị phân tích và khí đo phải được làm sạch bụi và khô trước khi đi vào máy phân tích. Việc ngưng tụ làm lạnh để loại hơi nước có thể làm mất SO₂.

- Nguyên lý tử ngoại (UVDOAS): ) sử dụng gương quang học và các diode array nên chịu được điều kiện môi trường nóng và ẩm và không bị mất mát SO₂

- Nguyên lý laser (TDLAS: đo được nhiều chỉ tiêu, tính chọn lọc cao, không bị  ăn mòn bởi khí thải.

- Nguyên lý điện hóa: có thể đo được rất nhiều chỉ tiêu và đặc biệt là các chỉ tiêu không có hiệu ứng hấp thụ ánh sáng mà phương pháp quang học không thể đo được. Tuy nhiên thời gian đáp ứng chậm, sau một thời gian sử dụng thì phải định kỳ thay sensor. Tuổi thọ của sensor điện hóa là từ 16000 đến 18000 giờ làm việc (khoảng 2 năm). Chi phí khí chuẩn thấp, thông thường sau 1 tháng mới hiệu chuẩn một lần ,

Sau đây là các bảng so sánh giữa các công nghệ quang học

Bảng 1:  Bảng so sánh giữa công nghệ tử ngoại (UVDOAS) với công nghệ hồng ng ngoại không tán sắc (NDIR): 

 Bảng 2: Bảng so sánh công nghệ  Laser (TDLAS) với công nghệ hồng ngoại không tán sắc (NDIR):

 Hình ảnh thiết bị quan trắc khí thải ống khói công nghệ TDLAS:

 Phương pháp lấy mẫu, phân tích:

Có hai phương pháp chính :

a) Phương pháp trực tiếp (insitu): Thiết bị được gắn trực tiếp lên ống khói. Tín hiệu được hiển thị trên màn hình thiết bị hoặc tín hiệu được đưa xuống transmiter đặt dưới mặt đất. Phương pháp này chủ yếu áp dụng cho các thiết bị đo theo nguyên lý phương pháp quang học.

 b) Phương pháp gián tiếp (extractive): Mẫu được thiết bị lấy mẫu hút mẫu từ trong ống khói sau đó được sấy nóng để tránh ngưng tụ, lọc bụi, loại hơi nước  (chủ yếu sử dụng máy làm lạnh ngưng tụ) trước khi đưa về thiết bị phân tích đặt dưới mặt đất. Thiết bị phân tích có thể sử dụng các máy quang học hoặc  sensor điện hóa. 

Từ những phân tích trên đây cho thấy công nghệ UV-DOAS và Laser có nhiều ưu điểm so với công nghệ hồng ngoại và điện hóa nên chúng tôi lựa chọn các thiết công nghệ UV-DOAS (SO2, NO, NO2) và laser (CO) để cung cấp cho khách hàng.

 Hình ảnh sản phẩm thực tế được trình bày trên trang web: https://tramquantrac.com/