Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12407:2020 về Phát thải nguồn tĩnh - Xác định tổng thủy ngân pha hơi

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12407:2020

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH TỔNG THỦY NGÂN PHA HƠI

Determination of total vapor phase mercury emissions from stationary sources
(Instrumental analyzer procedure)

Lời nói đầu

TCVN 12407:2020 xây dựng trên cơ sở tham khảo EPA Method 30A Determination of total vapor phase mercury emissions from stationary sources (instrumental analyzer procedure) của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.

TCVN 12407:2020 do Tổng cục Môi trường biên soạn, Bộ Tài nguyên và Mới trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH TỔNG THỦY NGÂN PHA HƠI

Determination of total vapor phase mercury emissions from stationary sources
(Instrumental analyzer procedure)

CẢNH BÁO AN TOÀN - Tiêu chuẩn này có thể yêu cầu làm việc với các vật liệu nguy hại và trong các điều kiện nguy hại. Khuyến khích thiết lập quy trình an toàn trước khi sử dụng tiêu chuẩn này. Trong số các biện pháp đề phòng khác, cần phải quen thuộc với các khuyến cáo an toàn trong số tay hướng dẫn của máy phân tích khí. Các quy định về an toàn nghề nghiệp và sức khỏe liên quan đến việc sử dụng ống khí nén và khí không độc hại có thể áp dụng.

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình để đo tổng thủy ngân pha hơi (Hg) phát thải từ các nguồn tĩnh sử dụng máy phân tích. Tiêu chuẩn này thích hợp với thử nghiệm phát thải và tiến hành đánh giá độ chính xác tương đối của phép thử (RATA) của hệ thống quan trắc phát thải liên tục thủy ngân (Hg CEMS) và hệ thống quan trắc bẫy chất hấp phụ ở các nguồn đốt cháy dùng than. Các yêu cầu đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng để đảm bảo cho người thử nghiệm thu thập dữ liệu chất lượng đã biết và có thể chấp nhận đối với từng địa điểm thử. Tiêu chuẩn này không mô tả hoàn toàn tất cả các thiết bị, quy trình lấy mẫu và quy trình phân tích, nhưng cần tham khảo đến các phương pháp thử khác về một số chi tiết. Do vậy, để thu được kết quả tin cậy, cần phải có kiến thức về các tiêu chuẩn sau: TCVN 11303:2016 và TCVN 11305:2016

Tiêu chuẩn này dùng để đo nồng độ khối lượng của tổng thủy ngân pha hơi trong khí ống khói, tính theo tổng Hg nguyên tố (Hg⁰) và dạng Hg oxy hóa (Hg⁺²), tính bằng nồng độ khối lượng microgam trên mét khối (μg/m³).

Tiêu chuẩn này là phương pháp chuẩn với thử nghiệm phát thải và RATA của CEM Hg và hệ thống quan trắc bẫy hấp phụ ở các nồi hơi dùng than. Tiêu chuẩn này cũng được quy định đối với các loại nguồn khác trong tương lai, được quy định bởi Tiêu chuẩn tính năng nguồn mới (NSPS), Tiêu chuẩn phát thải quốc gia về chất độc hại ô nhiễm không khí (NESHAP), chương trình thương mại phát thải,

Kế hoạch thực thi hoặc những cho phép vận hành yêu cầu đo nồng độ Hg trong phát thải nguồn tĩnh để xác định tính tuân thủ với tiêu chuẩn hoặc giới hạn phát thải áp dụng hoặc để tiến hành RATA của CEM Hg và hệ thống quan trắc bẫy hấp phụ.

Tiêu chuẩn này cung cấp dữ liệu với chất lượng cao và đã biết với phép thử phát thải Hg và phép thử tương đối chính xác của hệ thống quan trắc Hg kể cả CEMS Hg và hệ thống quan trắc bẫy hấp phụ. Trong trường hợp này và các ứng dụng khác, nguyên tắc mục tiêu là để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu tại các mức phát thải thực tế. Để đáp ứng mục tiêu này, cần chuẩn bị chuẩn hiệu chuẩn và cần phải thử tính năng hệ thống đo.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 11303:2016 Phát thải nguồn tĩnh - Lấy mẫu và đo vận tốc

TCVN 11305:2016 Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hàm ẩm của khí thải ống khói

3 Thuật ngữ, định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Đường hiệu chuẩn (Calibration Curve)

Mối tương quan giữa tín hiệu đáp ứng của máy phân tích với việc bơm một loạt khí hiệu chuẩn với nồng độ thực tế của khí hiệu chuẩn.

3.2

Khí hiệu chuẩn (Calibration Gas)

Khí chuẩn chứa Hg⁰ hoặc HgCl₂ ở nồng độ đã biết được tạo ra và được chứng nhận theo quy định truy nguyên EPA về chứng nhận chuẩn hiệu chuẩn Hg.

3.2.1

Khí zero (Zero Gas)

Khí hiệu chuẩn với nồng độ thấp hơn mức được phát hiện bởi hệ thống đo.

3.2.2

Khí mức thấp (Low-Level Gas)

Khí hiệu chuẩn với nồng độ nằm từ 10 đến 30 phần trăm khoảng hiệu chuẩn.

3.2.3

Khí mức trung bình (Mid-Level Gas)

Khí hiệu chuẩn với nồng độ nằm từ 40 đến 60 phần trăm khoảng hiệu chuẩn.

3.2.4

Khí mức cao (High-Level Gas)

Khí hiệu chuẩn có nồng độ bằng với khoảng hiệu chuẩn.

3.3

Bộ chuyển đổi (Converter)

Thiết bị khử thủy ngân oxy hóa (Hg⁺²) xuống Hg nguyên tố (Hg⁰).

3.4

Khoảng hiệu chuẩn (Calibration Span)

Giới hạn trên của đáp ứng đúng thiết bị trong lấy mẫu. Mức độ phát thải đo được có thể áp dụng từ 10 % đến 100 % khoảng hiệu chuẩn đã chọn (nghĩa là Phát thải đo được cần nằm trong khoảng đã hiệu chuẩn được xác định bằng chuẩn khí mức thấp và cao). Khuyến cáo khoảng hiệu chuẩn ít nhất bằng hai lần nồng độ tự nhiên cho quy trình thêm chuẩn động học.

3.5

Diện tích trung tâm (Centroidal Area)

Diện tích trung tâm có cùng hình dạng như mặt cắt ngang của ống khói hoặc ống xả và không lớn hơn một phần trăm tổng diện tích mặt cắt ngang của ống khói hoặc ống xả.

3.6

Bộ ghi dữ liệu (Data Recorder)

Thiết bị ghi lại lâu dài nồng độ được báo cáo bởi máy phân tích.

3.7

Kiểm tra độ trôi (Drift Check)

Phép thử để xác định sai khác giữa số đọc hệ thống đo thu được trong kiểm tra tổng hợp hệ thống sau khi chạy với kiểm tra tổng hợp hệ thống trước khi chạy ở mức nồng độ khí hiệu chuẩn cụ thể (nghĩa là mức không, mức trung bình hoặc mức cao).

3.8

Thêm chuẩn động học (Dynamic Spiking)

Quy trình trong đó HgCl₂ pha hơi có nồng độ hoặc khối lượng đã biết được bơm vào dòng khí mẫu ở lưu lượng đã biết, để đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp khí ống khói lên độ chính xác của hệ thống đo.

3.9

Máy phân tích khí (Gas Analyzer)

Thiết bị phát hiện tổng Hg pha hơi được đo và tạo ra đầu ra tỷ lệ với nồng độ của nó.

3.10

Thử cản trở (Interference Test)

Phép thử để phát hiện phản hồi máy phân tích với hợp chất khác ngoài Hg, các khí thường có trong dòng khí đo được, không được xem xét một cách đầy đủ trong quy trình hiệu chuẩn và có thể dẫn đến độ chệch phép đo.

3.11

Hệ thống đo (Measurement System)

Tất cả thiết bị được sử dụng để xác định nồng độ Hg. Hệ thống đo nói chung có thể bao gồm các hệ thống chính sau: bộ thu nhận mẫu, bộ chuyển đổi Hg⁺² đến Hg⁰, vận chuyển mẫu, ổn định mẫu, bộ phân phối khí/kiểm soát dòng, bộ phân tích khí và bộ ghi dữ liệu.

3.12

Nồng độ tự nhiên (Native Concentration)

Tổng nồng độ Hg pha hơi trong dòng khí xả.

3.13

Thử nghiệm (Test)

Loạt các lần chạy theo yêu cầu của quy định được áp dụng.

3.14

Thời gian đáp ứng (Response Time)

Thời gian của hệ thống đo trong khi vận hành bình thường tại lưu lượng mẫu của nó hoặc tỷ lệ pha loãng, đáp ứng với thay đổi từng bước đã biết của nồng độ khí (từ mức thấp đến khí mức cao) và cho số đọc trong khoảng 5 % đáp ứng mức khí cao ổn định.

3.15

Lần chạy (Run)

Một loạt mẫu khí được lấy thành công từ ống khói hoặc ống xả. Phép thử thường gồm một số lượng cụ thể các lần chạy.

3.16

Sai số hiệu chuẩn hệ thống (System Calibration Error)

Chênh lệch giữa nồng độ đo được của khí hiệu chuẩn Hg⁰ mức thấp, trung bình, hoặc cao với nồng độ được chứng nhận của khí khi được đưa vào chế độ hiệu chuẩn hệ thống.

3.17

Chế độ hiệu chuẩn hệ thống (System Calibration Mode)

Đưa các khí hiệu chuẩn vào hệ thống đo tại đầu lấy mẫu, đặt trước tất cả các thành phần ổn định mẫu.

4 Nguyên tắc

Trong tiêu chuẩn này, mẫu khí thải được hút liên tục và vận chuyển đến máy phân tích có khả năng đo tổng nồng độ thủy ngân pha hơi. Thủy ngân nguyên tố và thủy ngân oxy hóa (nghĩa là Hg⁰ và Hg⁺²) có thể được đo riêng biệt hoặc đồng thời nhưng với mục đích của tiêu chuẩn này, tổng Hg pha hơi là tổng của Hg⁰ và Hg⁺². Phải đáp ứng các yêu cầu tính năng của tiêu chuẩn này (nghĩa là hiệu chuẩn hệ thống, thử cản trở, thêm chuẩn động lực và kiểm tra độ trôi/tích hợp) để xác nhận các số liệu.

5 Cản trở

Cản trở sẽ thay đổi theo thiết bị và phổ có khả năng của từng thiết bị và nền cản trở phải được đánh giá qua thử nghiệm cản trở và thử nghiệm thêm chuẩn động học.

6 Thiết bị, dụng cụ

6.1 Có thể dùng thiết bị bất kỳ và các nguồn cung cấp đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau:

6.1.1 Tất cả các bộ phận hệ thống lấy mẫu ướt, bao gồm cả bộ phận đầu lấy mẫu trước khi đưa đến điểm tại đó khí hiệu chuẩn được đưa vào phải trơ hóa học với tất cả các loại thủy ngân. Vật liệu như perfluoroaloxy (PFA) TeflonTM, thạch anh, thép không gỉ đã được xử lý (SS) là các ví dụ về vật liệu.

CHÚ THÍCH Các vật liệu chế tạo này được yêu cầu bởi vì các bộ phận trước điểm bơm khí hiệu chuẩn không bao gồm trong sai số hệ thống, tính tích hợp hệ thống và thử nghiệm rò rỉ.

6.1.2 Tiêu chí cản trở, sai số hiệu chuẩn hệ thống, tính tích hợp hệ thống, thử nghiệm thêm chuẩn động học của hệ thống được sử dụng phải được đáp ứng tất cả.

6.1.3 Hệ thống phải có khả năng đo và kiểm soát lưu lượng mẫu.

6.1.4 Tất cả bộ phận hệ thống trước bộ chuyển đổi Hg⁺² thành Hg⁰ phải được duy trì ở nhiệt độ mẫu trên điểm sương khí axit.

6.2 Các bộ phận hệ thống đo, hình 1 là ví dụ sơ đồ của hệ thống đo theo tiêu chuẩn này.

6.2.1 Đầu lấy mẫu

Đầu lấy mẫu phải được làm từ vật liệu thích hợp như được nêu tại 6.1.1, được gia nhiệt khi cần (xem 6.1.4), được cấu hình với các cổng để đưa khí hiệu chuẩn và khí thêm chuẩn và có chiều dài đủ lớn để đi qua tất cả các điểm lấy mẫu.

6.2.2 Phin lọc và thiết bị lọai các hạt khác

Phin lọc hoặc thiết bị loại các hạt khác được xem là một phần của hệ thống đo, phải được làm từ vật liệu thích hợp như được nêu tại 6.1.1 và phải bao gồm trong tất cả hệ thống thử.

6.2.3 Đường ống dẫn mẫu

Ống dẫn mẫu nối đầu lấy mẫu với bộ chuyển đổi, hệ thống ổn định và máy phân tích phải được làm từ vật liệu thích hợp như được nêu tại 6.1.1.

6.2.4 Thiết bị ổn định

Đối với phép đo dựa trên điều kiện khô, máy làm khô hoặc thiết bị phù hợp khác được yêu cầu đề loại bỏ độ ẩm liên tục từ khí mẫu. Bất kỳ thiết bị đều cần gia nhiệt đầu lấy mẫu hoặc đường ống dẫn mẫu để tránh sự ngưng tụ trước bộ phận loại. Đối với hệ thống ướt, phải giữ mẫu có nhiệt độ lớn hơn điểm sương của nó bằng cách

(1) Gia nhiệt đường ống dẫn mẫu và tất cả bộ phận vận chuyển mẫu đến lối ra của máy phân tích (và, đối với hệ thống chiết nóng-ẩm, gia nhiệt máy phân tích) hoặc

(2) Pha loãng mẫu trước phân tích sử dụng một hệ thống đầu lấy mẫu pha loãng. Bộ phận này cần thực hiện như nêu ở trên đối với hệ thống ổn định.

6.2.5 Bơm lấy mẫu

Bơm cần để đẩy hoặc hút khí mẫu đi qua hệ thống ở lưu lượng đủ để giảm thiểu thời gian đáp ứng của hệ thống đo. Nếu bơm mẫu cơ học được sử dụng và bề mặt của nó tiếp xúc với khí mẫu trước khi phát hiện, bơm phải không rò rỉ và phải được làm từ vật liệu không phản ứng với khí được lấy mẫu (xem 6.1.1). Đối với hệ thống đo loại pha loãng, bơm phun (hướng dẫn) có thể được dùng để tạo chân không khí mẫu sẽ được hút qua lỗ tới hạn ở lưu lượng không đổi. Bơm phụ có thể được làm từ vật liệu không phản ứng với khi được lấy mẫu.

6.2.6 Hệ thống khí hiệu chuẩn

Một hoặc nhiều hệ thống có thể cần để đưa khí hiệu chuẩn vào hệ thống đo. Hệ thống cần có khả năng làm ngập đầu lấy mẫu đủ để ngăn ngừa sự đi vào của khí từ dòng khí xả.

6.2.7 Cổng thêm chuẩn động học

Với quy trình thêm chuẩn động được nêu tại 8.2.7, hệ thống đo phải được trang bị cổng để cho phép đưa dòng khí thêm chuẩn động cùng với dòng khí mẫu, tại một điểm càng gần với lối vào của đầu lấy mẫu càng tốt sao cho đảm bảo được trộn hoàn toàn. Cổng đưa mẫu được dùng cho hiệu chuẩn hệ thống và kiểm tra sai số hiệu chuẩn có thể được dùng cho mục đích thêm chuẩn động.

6.2.8 Phân phối khí mẫu

Đường ống dẫn mẫu có thể nạp trực tiếp tới bộ chuyển đổi, tới van tắt (đối với hệ thống chỉ định), hoặc tới bộ phân phối mẫu. Tất cả van và /hoặc bộ phận phân phối phải được làm từ vật liệu không phản ứng với khí lấy mẫu và khí hiệu chuẩn và phải có cấu hình an toàn với bất kỳ sự xả khí dư nào.

6.2.9 Máy phân tích Hg

Thiết bị được yêu cầu đo liên tục tất cả pha hơi thủy ngân trong dòng khí và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật áp dụng nêu tại 13.1.

6.2.10 Bộ ghi dữ liệu

Bộ ghi, như hệ thống thu nhận và xử lý dữ liệu bằng máy tính (DAHS), bộ ghi dạng số, dạng đồ thị dải hoặc bộ lưu giữ dữ liệu được yêu cầu để ghi dữ liệu phép đo.

6.3 Hệ thống đo ẩm

Nếu hiệu chính độ ẩm của phát thải Hg đo được yêu cầu (xem 8.5), áp dụng hoặc TCVN 11303:2016 hoặc phương pháp đo độ ẩm khác được cơ quan có thẩm quyền quy định để đo hàm lượng ẩm của khí ống khói.

7 Thuốc thử và dung dịch chuẩn

7.1 Khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn có nồng độ Hg⁰ và HgCl₂ đã biết. Thuốc thử và các thiết bị đặc biệt có thể được yêu cầu để chuẩn bị khí chuẩn HgCl₂ (ví dụ dung dịch HgCl₂ liên kết chuẩn NIST và bộ tạo khí được trang bị với bộ kiểm soát dòng khối lượng).

Nồng độ khí hiệu chuẩn sau được yêu cầu:

7.1.1 Khí mức cao. Bằng khoảng hiệu chuẩn đã chọn.

7.1.2 Khí mức trung bình. Bằng 40 đến 60 % khoảng hiệu chuẩn.

7.1.3 Khí mức thấp. Bằng 10 đến 3 % khoảng hiệu chuẩn.

7.1.4 Khí zero. Không phát hiện được Hg.

7.1.5 Khí thêm chuẩn động học. Nồng độ của khí hiệu chuẩn HgCl₂ được dùng để tiến hành quy trình thêm chuẩn động trước thử được nêu tại 8.2.7 phụ thuộc vào nồng độ Hg tự nhiên trong ống khói, khí thêm chuẩn phải tạo nồng độ mẫu thêm chuẩn lớn hơn nồng độ tự nhiên, như được quy định tại 8.27.2.2.

7.2 Thử cản trở

Sử dụng khí thử thích hợp được nêu tại Bảng 4 (nghĩa là cản trở tiềm ẩn của nguồn được thử, như được xác định bởi nhà sản xuất thiết bị) để tiến hành kiểm tra cản trở. Các khí này không cần phải có chất lượng khí theo quy định.

Bảng 4 - Nồng độ khí kiểm tra cản trở

1) Bất kỳ khí cụ thể có thể được thử ở mức thấp hơn nếu nhà sản xuất cung cấp phương tiện đủ tin cậy để hạn chế hoặc xả rửa khí đến một mức quy định.

2) HCI và NO phải được thử như một hỗn hợp.

8 Thu thập mẫu

Quy trình thử phát thải trong Hình 2 trình bày tổng quan quy trình thử của tiêu chuẩn này. Có thể chọn các lựa chọn khác nhau để phù hợp với tiêu chí tính năng , nhưng phải xác định các lựa chọn cụ thể và tần suất và tài liệu kết quả liên quan đến tiêu chí tính năng.

8.1 Lựa chọn điểm lấy mẫu

8.1.1 Khi tiêu chuẩn này được sử dụng hoàn toàn cho phép thử phát thải Hg (ví dụ để xác định sự phù hợp với một tiêu chuẩn hoặc giới hạn phát thải), sử dụng 12 điểm lấy mẫu được xác định theo TCVN 11303:2016. Cách khác, có thể tiến hành phép thử phân tầng được nêu tại 8.1.3 để xác định số lượng và vị trí của các điểm lấy mẫu.

8.1.2 Khi phép thử được sử dụng đối với thử nghiệm Hg tương đối chính xác CEMS hoặc hệ thống quan trắc bẫy hấp thụ, tiến hành theo lựa chọn địa điểm lấy mẫu và quy trình bố trí các điểm lấy mẫu đối với thử nghiệm RATA quan trắc khí được nêu tại quy định kỹ thuật tính năng thích hợp hoặc các quy định áp dụng. Nếu áp dụng thử nghiệm phân tầng như một phần của quá trình lựa chọn điểm lấy mẫu, thì tiến hành theo 8.1.3 (xem Bảng 1).

Bảng 1 - Tóm tắt các yêu cầu QA/QC

1) M: tự nguyện; S Khuyến cáo; A thay thế.

2) Các nồng độ này có thể không được điều chỉnh nồng độ Hg hoặc các nồng độ chuẩn hóa để tính cho biển động tạm thời.

8.1.3 Xác định phân tầng

Nếu thực hiện thử nghiệm phân tầng như một phần của quá trình lựa chọn điểm lấy mẫu và kết quả phép thử cho dòng khí xả không phân tầng hoặc phân tầng tối thiểu, có thể cho phép lấy mẫu ở một vài điểm hoặc tại các điểm khác nhau nếu không có quy định khác.

8.1.3.1 Quy trình thử

Để thử phân tầng, sử dụng đầu lấy mẫu có chiều dài phù hợp để đo tổng nồng độ Hg pha hơi tại 12 điểm được xác định theo TCVN 11303. Cách khác, đối với những vị trí nơi sự phân tầng được dự đoán (ví dụ sau bộ chổi ướt hoặc tại một điểm dòng khí không giống nhau kết hợp với nhau), nếu phép thử Hg phân tầng 12 điểm đã được tiến hành trước tại vị trí và kết quả thử nghiệm cho thấy vị trí đó có sự phân tầng nhỏ nhất hoặc không phân tầng theo các tiêu chí 8.1.3.2, có thể thực hiện phép thử phân tầng Hg 3 điểm hoặc 6 điểm tại các điểm quy định tại 6.5.6.2 thay cho tiến hành phép thử 12 điểm. Tối thiểu lấy 12 mẫu hệ thống đáp ứng thời gian (xem 8.2.6) tại từng điểm đi qua. Tính nồng độ ở từng điểm và nồng độ Hg trung bình.

8.1.3.2 Tiêu chí chấp nhận và vị trí điểm lấy mẫu

8.1.3.2.1 Nếu nồng độ Hg tại từng điểm khác với nồng độ trung bình đối với tất cả các điểm không lớn hơn:

a) ± 5 % nồng độ trung bình; hoặc

b) ± 0,2 μg/m³ (với giá trị nào nhỏ hơn),

dòng khí được xem là không phân tầng và có thể thu thập mẫu từ một điểm đơn gần nhất với giá trị trung bình.

8.1.3.2.2 Nếu tiêu chí 5 % hoặc 0,2 μg/m³ ở 8.1.3.2.1 không được đáp ứng, nhưng nồng độ Hg tại từng điểm đi qua khác với nồng độ trung bình của tất cả các điểm không lớn hơn

a) ± 10 % nồng độ trung bình; hoặc

b) ± 0,5 μg/m³ (với giá trị nào nhỏ hơn),

dòng khí được xem là phân tầng nhỏ nhất và có thể thu thập mẫu từ ba điểm này nếu các điểm được xác định trên đường đo cho thấy nồng độ Hg trung bình lớn nhất trong phép thử phân tầng. Nếu đường kính ống khói (hoặc đường kính tương đương, đối với ống khói hoặc ống xả hình chữ nhật) lớn hơn 2,4 mét (7,8 ft), xác định ba điểm lấy mẫu tại 0,4; 1,0 và 2,0 m tính từ thành ống. Cách khác, nếu yêu cầu tiến hành RATA, có thể xác định ba điểm tại 4,4 %, 14,6 %, 29,6 % của đường kính ống khói, theo TCVN 11303:2016. Đối với ống khói hoặc ống xả có đường kính bằng hoặc nhỏ hơn 2,4 m, xác định ba điểm lấy mẫu tại 16,7 %, 50,0 % và 83,3 % của đường đo.

8.1.3.2.3 Nếu dòng khí được tìm thấy là phân tầng vì tiêu chí 10 % hoặc 0,5 μg/m³ nêu tại 8.1.3.2.2 không thỏa mãn, hoặc xác định ba điểm lấy mẫu tại 16,7 %, 50,0 % và 83,3 % của đường đo cho nồng độ Hg trung bình lớn nhất trong phép thử phân tầng, hoặc xác định 12 điểm lấy mẫu cho phép thử này theo TCVN 11303:2016, hoặc nếu yêu cầu tiến hành RATA, xác định 6 điểm theo TCVN 11303:2016 dọc theo đường đo cho nồng độ Hg trung bình lớn nhất.

8.1.3.3 Biến động tạm thời

Biến động tạm thời trong nồng độ nguồn Hg trong phép thử phân tầng có thể làm phức tạp việc xác định phân tầng. Nếu biến động tạm thời là mối quan tâm, có thể sử dụng quy trình sau để chuẩn hóa dữ liệu phép thử phân tầng. Hệ thống đo Hg thứ hai, nghĩa là hoặc CEMS Hg đã thiết lập hoặc hệ thống theo khác, được yêu cầu để thực hiện quy trình này. Vị trí đầu lấy mẫu của hệ thống đo Hg thứ hai tại một điểm cố định trong ống khói hoặc ống xả, tại ít nhất 1 m tính từ thành ống khói hoặc ống xả. Sau đó, từng thời gian nồng độ Hg được đo tại một điểm của phép thử phân tầng, thực hiện phép đo nồng độ Hg đồng thời tại điểm cố định. Chuẩn hóa nồng độ Hg đo được tại từng điểm, bằng cách nhân nó với một tỉ số CF_avg với CF, trong đó CF là tương ứng với phép đo nồng độ Hg điểm cố định, và CF_avg là trung bình của tất cả của phép đo điểm cố định trong khoảng phép thử phân tầng. Đánh giá kết quả của phép thử phân tầng theo 8.1.3.2, sử dụng nồng độ Hg đã chuẩn hóa.

8.1.3.4 Ngoại lệ phép thử phân tầng

Phép thử phân tầng không được thực hiện tại một vị trí thử tại đó không được yêu cầu để chứng minh sử dụng các điểm lấy mẫu ít hơn hoặc các điểm lấy mẫu khác nhau, nếu các tài liệu về nồng độ Hg trong khí ống khói được dự kiến bằng 3 μg/m³ hoặc nhỏ hơn tại thời điểm hệ thống quan trắc RATA hoặc phép thử phát thải Hg. Để chứng minh rằng vị trí thử đặc biệt đủ tiêu chuẩn đối với những ngoại lệ phép thử phân tầng, dữ liệu phát thải Hg đại diện phải được thu thập trước khi phép thử RATA hoặc phát thải. Ít nhất dữ liệu nồng độ Hg trong một giờ được yêu cầu cho chứng minh này. Dữ liệu được dùng để chứng minh phải được ghi lại tại điều kiện vận hành quá trình gần với điều kiện vận hành sẽ thực hiện trong phép thử RATA hoặc phép thử phát thải. Nên thu thập dữ liệu chứng minh được tích hợp với quy trình trước thử tại chỗ được yêu cầu bởi phương pháp tham khảo được sử dụng cho phép thử RATA hoặc phép thử phát thải (liệu tiêu chuẩn này hoặc phương pháp tham khảo Hg khác được phê duyệt được sử dụng). Dữ liệu đảm bảo chất lượng từ hệ thống quan trắc Hg đã lắp đặt có thể được sử dụng để chứng minh. Nếu vị trí phép thử đặc biệt đủ tiêu chuẩn đối với những ngoại lệ phép thử phân tầng, việc lấy mẫu phải được thực hiện tại ba điểm, như được nêu tại 8.1.3.2.2. Người chủ hoặc người vận hành phải lập tài liệu đầy đủ phương pháp đã dùng để thu thập dữ liệu chứng minh và phải giữ các tài liệu này cùng với dữ liệu từ phép thử RATA hoặc Phép thử phát thải Hg liên quan.

8.1.3.5 Quy trình thử phân tầng tạm thời khác

Trong khoảng thời gian giữa ngày có hiệu lực của tiêu chuẩn này, có thể tiến hành một trong hai quy trình sau. Thay thế phép thử phân tầng đối với S02 đối với phép thử phân tầng Hg được nêu tại 8.1.3.1. Nếu lựa chọn này được chọn, tiến hành quy trình thử nêu tại 6.5.6.1. Đánh giá kết quả thử nghiệm và xác định vị trí điểm lấy mẫu theo 6.5.6.3. Nếu vị trí lấy mẫu được tìm thấy là phân tầng nhỏ nhất hoặc không phân tầng đối với SO₂, thì xem như không phân tầng hoặc phân tầng nhỏ nhất đối với Hg. Cách khác, có thể bỏ qua phép thử phân tầng, giả thuyết dòng khí là phân tầng nhỏ nhất, và mẫu tại ba điểm như được nêu tại 8.1.3.2.2.

8.2 Thử tính năng hệ thống đo ban đầu

Trước khi đo phát thải, tiến hành các quy trình sau:

a) Kiểm tra cản trở

b) Kiểm tra xác nhận khí hiệu chuẩn,

c) Chuẩn bị hệ thống đo,

d) Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống 3 điểm,

e) Kiểm tra tính tích hợp hệ thống,

f) Kiểm tra thời gian đáp ứng của hệ thống đo, và

g) Thử nghiệm thêm chuẩn động học.

8.2.1 Kiểm tra cản trở (Tùy chọn)

Hệ thống đo cần phải không có cản trở đã biết, cần tiến hành thử nghiệm cản trở này của hệ thống đo trước khi sử dụng hệ thống lần đầu ngoài hiện trường để xác nhận rằng thiết bị thử là không có độ chệch hoặc cản trở từ các thành phần phát thải đốt cháy thông thường. Nếu hệ thống đo nhiều thành phần với các bộ phận tương tự nhau và số lượng kiểu loại, chỉ cần tiến hành kiểm tra cản trở này trên một hệ thống và cũng có thể tiến hành cùng với phép thử cản trở được tiến hành bởi nhà sản xuất trên một hệ thống có các bộ phận được làm và các model của hệ thống như nhau. Quy trình thử cản trở này được nêu tại 8.6.

8.2.2 Kiểm tra xác nhận khí hiệu chuẩn

8.2.2.1 Ống chuẩn khí

Khi ống chuẩn khí được dùng là Hg⁰, cần phải có giấy chứng nhận từ nhà sản xuất khí và xác nhận tài liệu bao gồm tất cả các thông tin được yêu cầu bởi các quy định truy nguyên EPA (Điều 17). Xác nhận rằng chứng nhận của nhà sản xuất đã được hoàn tất và hiện có. Đảm bảo chứng nhận khí hiệu chuẩn không bị quá hạn.

8.2.2.2 Chuẩn hiệu chuẩn khác

Tất cả các chuẩn hiệu chuẩn khác đối với HgCl₂ và Hg⁰, như bộ tạo khí phải đáp ứng các yêu cầu về quy định truy nguyên EPA và quy trình chứng nhận phải được lập tài liệu đầy đủ trong báo cáo thử nghiệm.

8.2.2.3 Khoảng hiệu chuẩn

Lựa chọn khoảng hiệu chuẩn (nghĩa là nồng độ khí mức cao) sao cho sự phát thải nguồn đo từ 10 % đến 100 % khí hiệu chuẩn. Phép đo áp dụng với nồng độ Hg dưới 1 μg/m³; tuy nhiên, khoảng hiệu chuẩn cho áp dụng nồng độ thấp này không được vượt quá 5 μg/m³.

8.2.3 Chuẩn bị hệ thống đo

Lắp đặt, chuẩn bị và ổn định trước hệ thống đo theo quy trình vận hành tiêu chuẩn. Điều chỉnh hệ thống để đạt được vận tốc lấy mẫu chính xác hoặc tỉ số pha loãng (nếu áp dụng). Sau đó, tiến hành kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống ba điểm sử dụng Hg⁰ như được nêu tại 8.2.4 và kiểm tra tích hợp hệ thống ban đầu sử dụng HgCl₂ và khí zero như được nêu tại 8.2.5 và thử thêm chuẩn động học trước thử như được nêu tại 8.2.7.

8.2.4 Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống

Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống ba điểm trước lần chạy đầu tiên. Sử dụng chuẩn Hg⁰ cho thử này. Đưa các khí hiệu chuẩn mức thấp, trung bình, cao ở bất kỳ mức nào, chế độ hiệu chuẩn hệ thống, ngoại trừ yêu cầu xác định thời gian đáp ứng hệ thống trong thử nghiệm này, bơm các khí với bơm trực tiếp khí mức cao sau bơm khí mức thấp. Đối với hệ thống không pha loãng, có thể điều chỉnh hệ thống để duy trì lưu lượng chính xác tại máy phân tích trong thử nghiệm, nhưng có thể không có điều chỉnh cho bất kỳ mục đích khác. Đối với hệ thống pha loãng, phải vận hành hệ thống đo ở tỷ lệ pha loãng thích hợp trong tất cả kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống, và có thể chỉ cần điều chỉnh cần thiết để duy trì tỷ lệ phù hợp. Sau mỗi lần bơm khí, đợi cho đến khi đạt được tín hiệu đáp ứng ổn định. Ghi lại đáp ứng cuối cùng, ổn định của máy phân tích với từng khí hiệu chuẩn theo biểu mẫu tương tự với Bảng 1*. Đối với từng khí hiệu chuẩn, tính sai số hiệu chuẩn hệ thống sử dụng Công thức (1). Các yêu cầu sai số hiệu chuẩn nêu tại 12.1 phải được đáp ứng với khí mức thấp, trung bình và mức cao. Nếu yêu cầu sai số hiệu chuẩn không đáp ứng với tất cả ba khí này, tiến hành hiệu chính và lặp lại phép thử cho đến khí đạt được hiệu chuẩn ba điểm.

Bảng 2 - Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống 3 điểm

8.2.5 Kiểm tra tích hợp hệ thống

Tiến hành kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm trước lần chạy thứ nhất. Sử dụng khí zero và hoặc khí hiệu chuẩn HgCl₂ mức trung bình hoặc mức cao để kiểm tra, với mức nồng độ đại diện nhất cho mức tổng nồng độ Hg pha hơi trong ống khói. Ghi lại dữ liệu theo biểu mẫu tương tự với Bảng 3. Yêu cầu kiểm tra tích hợp hệ thống phải đáp ứng cả khí zero và khí mức trung bình hoặc mức cao. Nếu yêu cầu tích hợp hệ thống không đáp ứng cả hai khí đó, tiến hành hiệu chính và lặp lại phép thử cho đến khi kiểm tra tích hợp hệ thống được chấp nhận.

Bảng 3 - Kiểm tra tích hợp hệ thống và dữ liệu độ trôi

8.2.6 Thời gian đáp ứng hệ thống đo

Thời gian đáp ứng hệ thống đo được dùng để xác định thời gian lấy mẫu tối thiểu cho từng điểm lấy mẫu và bằng với thời gian được yêu cầu cho nồng độ Hg đo được để tăng từ đáp ứng khí hiệu chuẩn mức thấp ổn định đến giá trị trong khoảng 5 % đáp ứng khí hiệu chuẩn mức cao ổn định trong phép thử sai số hiệu chuẩn hệ thống được nêu tại 8.2.4. Làm tròn thời gian đáp ứng hệ thống đo đến số min gần nhất

8.2.7 Thử thêm chuẩn động học

Phải tiến hành thêm chuẩn động học trước lần chạy thứ nhất để xác nhận dữ liệu thử. Mục đích của quy trình này là để chứng minh rằng nền khí ống khói tại địa điểm cụ thể không ảnh hưởng bất lợi đến độ chính xác của hệ thống đo. Các yêu cầu nêu tại 13.5 phải được đáp ứng để xác nhận dữ liệu. Nếu các yêu cầu này không được đáp ứng đối với thêm chuẩn động học trước thử, không cần phải tiến hành phép thử mới cho đến khi thu được kết quả thỏa mãn.

8.2.7.1 Thêm chuẩn động học

Việc áp dụng pha khí của phương pháp thêm chuẩn, liên quan đến bơm một lượng đã biết Hg vào hệ thống đo trước tất cả các bộ phận ổn định mẫu, tương tự với chế độ hiệu chuẩn hệ thống, ngoại trừ đâu lây mâu không được ngập và dòng mẫu kết quả bao gồm cả khí xả và khí thêm chuẩn. Phải tiến hành theo quy trình được lập thành văn bản chi tiết về cách thức chuẩn được thêm vào hệ thống, cách đo hệ số pha loãng chuẩn (DF) và cách thu thập và xử lý số liệu nồng độ Hg.

8.2.7.2 Các yêu cầu đối với quy trình thêm chuẩn

8.2.7.2.1 Các yêu cầu về khí thêm chuẩn

Khí thêm chuẩn phải là khí hiệu chuẩn HgCl₂ đã được chứng nhận theo quy định. Phải chọn nồng độ có thể tạo ra mức mục tiêu trong khi bơm ở lưu lượng dòng thể tích ≤ 20 % tổng lưu lượng dòng thể tích đi qua hệ thống đo (nghĩa là lưu lượng mẫu cộng với lưu lượng khí thêm chuẩn).

8.2.7.2.2 Mức thêm chuẩn đích

Mức đích thêm chuẩn phải từ 150 % đến 200 % nồng độ Hg tự nhiên, tuy nhiên, nếu nồng độ Hg mục tiêu < 1 μg/m³, thiết lập mức mục tiêu để bổ sung từ 1 μg/m³ đến 4 μg/m³ Hg⁺² vào nồng độ tự nhiên. Sử dụng công thức 5 để tính khoảng chấp nhận của nồng độ khí thêm chuẩn tại mức mục tiêu. Sau đó lựa chọn một nồng độ khí thêm chuẩn trong khoảng này.

8.2.7.2.3 Bơm chuẩn. Chuẩn được bơm vào theo cách mà không làm thay đổi tổng lưu lượng thể tích mẫu và tỉ số pha loãng (nếu áp dụng). Phải thu thập ít nhất 3 điểm số liệu, và yêu cầu độ lệch chuẩn tương đối được nêu tại 13.5 phải được đáp ứng. Mỗi điểm số liệu đại diện cho một chuẩn bơm đơn lẻ và phép đo nồng độ Hg tự nhiên trước và sau bơm chuẩn (hoặc nồng độ tự nhiên đã pha loãng, nếu áp dụng) được yêu cầu cho từng chuẩn bơm.

8.2.7.2.4 Hệ số pha loãng chuẩn

Đối với từng bơm chuẩn, DF, hệ số pha loãng phải được xác định. DF là tỉ số của tổng lưu lượng khí thể tích đi qua hệ thống đo với lưu lượng khí thêm chuẩn. Hệ số này phải ≥ 5. Tính toán cân bằng khối lượng thêm chuẩn phụ thuộc trực tiếp vào độ chính xác của việc xác định DF. Do vậy, tổng lưu lượng thể tích chính xác cao và phép đo lưu lượng khí thêm chuẩn được yêu cầu. Lưu lượng này có thể được xác định bằng phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp. Đồng hồ đo lưu lượng đã hiệu chuẩn, van tiết lưu hoặc phép đo khí đánh dấu là những ví dụ về kỹ thuật đo dòng.

8.2.7.2.5 Nồng độ

Hệ thống đo phải ghi lại tổng nồng độ Hg pha hơi liên tục trong quy trình thêm chuẩn động học. Có thể thêm chuẩn động học tại mức gần với mức 200 % nồng độ Hg tự nhiên có thể dẫn đến nồng độ Hg đo được vượt quá giá trị khoảng hiệu chuẩn. Để tránh xa hiện tượng này bằng cách lựa chọn mức thêm chuẩn thấp hơn hoặc bằng cách hiệu chuẩn lại ở khoảng hiệu chuẩn lớn hơn. Phép đo phải không vượt quá 120 % khoảng hiệu chuẩn. Phép đo “nền” được thực hiện giữa các chuẩn có thể đại diện cho nồng độ Hg tự nhiên (nếu lưu lượng khí thêm chuẩn dừng giữa các chuẩn bơm) hoặc nồng độ Hg tự nhiên đã pha loãng bằng dòng khí trắng hoặc khí mang tại cùng lưu lượng như khí thêm chuẩn (nếu dòng khí không dừng giữa các lần bơm). Từng phép đo nền phải bao gồm ít nhất 4 số đọc hoặc 1 min (với giá trị nào lớn hơn) của tín hiệu đáp ứng ổn định. Sử dụng công thức 10 hoặc 11 (nếu áp dụng) để chuyển phép đo nền sang nồng độ tự nhiên.

8.2.7.2.6 Độ thu hồi

Tính độ thu hồi thêm chuẩn sử dụng Công thức 7. Độ thu hồi khối lượng được tính từ tín hiệu đáp ứng ổn định dựa trên dòng khối lượng được bơm hoặc từ pic đáp ứng tích hợp dựa trên tổng khối lượng bơm. Tính trung bình và SRD cho ba (hoặc nhiều) chuẩn bơm và so sánh với các yêu cầu nêu tại 13.5.

8.2.7.2.7 Lựa chọn điều chỉnh sai số

Có thể điều chỉnh dữ liệu phép đo thu được trong quá trình thêm chuẩn động học về sai số hiệu chuẩn hệ thống sử dụng Công thức 3. Để làm việc này, tiến hành kiểm tra tính hợp hệ thống ban đầu trước khi xác định phép thử thêm chuẩn động học, và tiến hành kiểm tra tích hợp hệ thống khác sau thử thêm chuẩn động học và trước lần chạy thứ nhất. Nếu lựa chọn này, phải áp dụng Công thức 3 cho cả phép đo nồng độ mẫu thêm chuẩn (C_ss) và phép đo nồng độ tự nhiên hoặc nền (C_native), thay C_avg trong công thức.

8.2.7.3 Ví dụ quy trình thêm chuẩn sử dụng bộ phát nguồn hiệu chuẩn hơi nóng

a) Đưa khí thêm chuẩn vào đầu lấy mẫu sử dụng bộ phát hiệu chuẩn hơi nóng và dung dịch HgCl₂ pha loãng trong HCI và HNO₃. Bộ hiệu chuẩn sử dụng một bộ kiểm soát dòng khối lượng (chính xác đến 2 %) để đo lưu lượng khí, và dung dịch nạp được đo sử dụng cân chính xác đến 0,01 g. Khó khăn của bơm Hg bị oxy hóa có thể làm cho không thực tế để dừng dòng khí giữa những lần bơm chuẩn. Trong trường hợp này, vận hành bộ phát nguồn hiệu chuẩn hơi nóng liên tục trong quy trình thêm chuẩn, trao đổi dung dịch trắng với dung dịch HgCl₂ khi tắt giữa các phép đo thêm chuẩn và phép đo nền/cơ sở.

b) Nếu áp dụng, giám sát hệ thống đo để đảm bảo tổng lưu lượng dòng lấy mẫu và tỉ số pha loãng mẫu không làm thay đổi trong quy trình này. Ghi lại tất cả dữ liệu lên bằng số liệu tương tự như Bảng 5. Nếu thiết kế hệ thống đo Hg làm cho không thể đo tổng lưu lượng thể tích đi qua hệ thống, sử dụng một khí thêm chuẩn bao gồm một chất đánh dấu để đo hệ số pha loãng, DF (xem Công thức 9). Để phép đo ổn định giữa những lần bơm chuẩn, tính trung bình phép đo trước và sau bơm, và tính nồng độ tự nhiên. Nếu phép đo này lệch quá 5 % trong bất kỳ lần bơm nào, có thể cần phải loại điểm số liệu này và lặp lại lần bơm để đạt được RSD như yêu cầu trong những lần bơm. Nếu các chuẩn cho thấy độ lặp lại thấp, hoặc nếu độ thu hồi không nằm trong khoảng như yêu cầu tại 13.5, thực hiện hành động hiệu chính.

Bảng 5 - Ví dụ bảng số liệu thêm chuẩn động học

1) DF ≥ 5

2) C*_ss/C_native phải ≥ 1,5 và ≤ 2,0, trong đó C_native và C*_ss là các giá trị ước tính

8.2.8 Kiểm tra xác nhận lần chạy

8.2.8.1 Kiểm tra tích hợp

a) Trước và sau từng lần chạy thử, tiến hành kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm sử dụng quy trình tương tự như kiểm tra tích hợp hệ thống lần đầu được nêu tại 8.2.5. Có thể sử dụng số liệu từ kiểm tra tích hợp hệ thống làm số liệu trước lần chạy cho lần chạy thử đầu tiên, miễn là kiểm tra tích hợp hệ thống gần nhất được thực hiện trước lần chạy đầu tiên. Cũng có thể sử dụng kết quả của kiểm tra tích hợp hệ thống trước lần chạy làm số liệu trước lần chạy cho chạy thử tiếp theo. Không điều chỉnh hệ thống đo trong các kiểm tra này, duy trì lưu lượng khí hiệu chuẩn mục tiêu và tỉ số pha loãng phù hợp.

b) Như cách thay thế để tiết kiệm thời gian, ở những rủi ro các lần chạy thử nghiệm không đúng, có thể bỏ qua một hoặc nhiều kiểm tra tích hợp trong một ngày thử nghiệm. Nếu không có hiệu chuẩn tự động hoặc thay thế thiết bị khác, kiểm tra tích hợp đơn lẻ có thể là đủ như một kiểm tra trước lần chạy để xác nhận (hoặc không xác nhận) các lần chạy thử liên tiếp có thể hoàn tất trong một ngày thử nghiệm đơn lẻ. Tất cả ngày thử tiếp theo phải bắt đầu với một kiểm tra tích hợp trước lần chạy tùy thuộc vào tiêu chí tính năng như nhau và các yêu cầu hành động hiệu chính như một kiểm tra tích hợp hệ thống trước lần chạy.

c) Từng kiểm tra tích hợp hệ thống phải đáp ứng tiêu chí cho kiểm tra tích hợp hệ thống nêu tại 13.2. Nếu kiểm tra tích hợp hệ thống trước lần chạy bị hỏng, tất cả chạy thử nghiệm từ kiểm tra tích hợp hệ thống cuối cùng là không có giá trị. Nếu một kiểm tra tích hợp hệ thống trước lần chạy hoặc sau lần chạy bị hỏng, phải thực hiện hành động khắc phục và thực hiện phép thử sai số hiệu chuẩn hệ thống Hg⁰ ba điểm (xem 8.2.4) sau kiểm tra tích hợp hệ thống khác trước khi tiến hành bất kỳ lần chạy thử nghiệm bổ sung. Ghi lại kết quả của kiểm tra tích hợp hệ thống trước và sau lần chạy theo biểu mẫu tương tự như Bảng 3.

8.2.8.2 Kiểm tra độ trôi. Sử dụng số liệu từ kiểm tra tích hợp hệ thống thành công trước và sau lần chạy, tính độ trôi zero và độ trôi trên thang, sử dụng Công thức 2. Các yêu cầu kỹ thuật không được xác nhận lần chạy, nhưng hành động khắc phục phải được thực hiện và phép thử sai số hiệu chuẩn hệ thống Hg⁰ ba điểm mới và kiểm tra tích hợp hệ thống phải đạt trước bất kỳ lần chạy thêm nào.

8.3 Hệ thống kiểu pha loãng

Những xem xét đặc biệt. Khi hệ thống đo kiểu pha loãng được dùng, có ba xem xét đặc biệt phải thực hiện có tính đến đảm bảo chất lượng của số liệu phát thải. Thứ nhất, kích thước lỗ tới hạn và hệ số pha loãng phải được lựa chọn phù hợp sao cho điểm sương của mẫu phải thấp hơn đường lấy mẫu và nhiệt độ máy phân tích. Thứ hai, bộ kiểm soát pha loãng chính xác, chất lượng cao phải được sử dụng để duy trì tỉ số pha loãng chính các trong quá trình lấy mẫu. Bộ kiểm soát pha loãng phải có khả năng giám sát áp suất khí pha loãng, áp suất trước lỗ tới hạn, áp suất chân không hướng dẫn và lưu lượng mẫu. Thứ ba, sai lệch giữa khối lượng phân tử của hỗn hợp khí hiệu chuẩn, không khí pha loãng và khối lượng phân tử khí ống khói phải được xem xét bởi vì chúng có thể ảnh hưởng đến hệ số pha loãng và độ chệch phép đo.

8.4 Lấy mẫu

a) Vị trí đầu lấy mẫu tại điểm lấy mẫu thứ nhất. Để hệ thống xả và cân bằng trong ít nhất hai lần thời gian đáp ứng hệ thống đo trước khi ghi lại dữ liệu. Sau đó, lấy mẫu và ghi lại phép đo tại tất cả các điểm lấy mẫu theo yêu cầu. Mẫu tại từng điểm đi qua trong quãng thời gian, duy trì lưu lượng dòng mẫu thích hợp hoặc tỷ lệ pha loãng (nếu áp dụng) như nhau. Đối với tất cả hệ thống đo thiết bị Hg, thời gian lấy mẫu tối thiểu tại từng điểm lấy mẫu phải ít nhất bằng hai lần thời gian đáp ứng của hệ thống, nhưng không nhỏ hơn 10 min. Đối với hệ thống đo nồng độ, thời gian lấy mẫu phải bao gồm ít nhất bốn chu kỳ đo nồng độ.

b) Sau khi ghi lại dữ liệu đối với khoảng thời gian thích hợp tại điểm đi qua thứ nhất, có thể di chuyển đầu lấy mẫu đến điểm tiếp theo và liên tục ghi lại, bỏ qua các yêu cầu để hệ thống cân bằng cho hai lần thời gian đáp ứng hệ thống trước khi ghi lại số liệu tại các điểm đi qua tiếp sau. Tuy nhiên, phải lấy mẫu tại tất cả các điểm lấy mẫu tiếp sau đối với tối thiểu được yêu cầu trong thời gian được quy định. Nếu phải loại bỏ đầu lấy mẫu do bất kỳ lý do nào, phải để hệ thống lấy mẫu cân bằng lại trong ít nhất hai lần thời gian đáp ứng hệ thống trước khi tiếp tục ghi lại số liệu.

c) Nếu tại bất kỳ điểm nồng độ Hg đo được vượt ngoài giá trị khoảng hiệu chuẩn, phải xác định tối thiểu và ghi lại điều này như là một sai lệch so với phương pháp. Tùy thuộc vào mục tiêu chất lượng dữ liệu của thử nghiệm, sự kiện này có thể yêu cầu hành động khắc phục trước khi tiến hành. Nếu nồng độ Hg trung bình cho bất kỳ lần chạy nào vượt ngoài giá trị khoảng hiệu chuẩn, lần chạy không đúng.

8.5 Hiệu chính độ ẩm

Nếu độ ẩm của phép đo dựa trên (ẩm hoặc khô) được tính theo tiêu chuẩn này là khác với độ ẩm cơ bản: 1) giới hạn phát thải có thể áp dụng; hoặc 2) CEMS Hg hoặc hệ thống quan trắc bẫy hấp thụ được đánh giá cho độ chính xác tương đối, phải xác định hàm lượng ẩm của khí ống khói và hiệu chính nồng độ khí đo được về điều kiện khô sử dụng TCVN 11305:2016 hoặc các phương pháp thích hợp khác, tùy thuộc vào sự phê duyệt của cơ quan có thẩm quyền.

8.6 Quy trình thử cản trở các lựa chọn

a) Lựa chọn khoảng hiệu chuẩn thích hợp phản ánh nguồn được thử và tiến hành kiểm tra cản trở ở 40 % giá trị khoảng hiệu chuẩn thấp nhất dự kiến, ví dụ 10 μg/m³. Cách khác, tiến hành thử cản trở tại nồng độ Hg tuyệt đối 2 μg/m³ sẽ chứng minh tính năng đối với khoảng hiệu chuẩn tương đương 5ụg/m³, khoảng hiệu chuẩn thấp nhất cho tiêu chuẩn này. Do vậy, phép thử hiệu năng cản trở tại mức 2 μg/m³ sẽ chứng tỏ tính năng có thể chấp nhận đối với tất cả khoảng hiệu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 5 μg/m³.

b) Đưa các khí thử cản trở được nêu tại Bảng 4 vào hệ thống đo riêng rẽ hoặc theo hỗn hợp. Các khí thử cản trở HCI và NO phải được đưa vào theo một hỗn hợp. Các khí thử cản trở phải được đưa vào hệ thống lấy mẫu tại đầu lấy mẫu sao cho hỗn hợp khí càn trở đi qua tất cả phin lọc, bộ rửa, bộ ổn định và các bộ phận khác như được cấu hình đối với lấy mẫu thông thường.

c) Phép thử cản trở phải được thực hiện sử dụng HgCl₂, và từng khí thử cản trở (hoặc hỗn hợp khí) phải được đánh giá trong nhắc lại. Việc này được thực hiện bằng cách đo đáp ứng Hg với chỉ khí HgCl₂ có mặt và sau đó khi thêm các khí thử cản trở trong khi duy trì nồng độ HgCl₂ của dòng khí thử không đổi. Điều quan trọng là thiết bị được dùng để tiến hành thử cản trở có đủ chất lượng để có khả năng hỗn hợp HgCl₂ và khí cản trở trong khi duy trì nồng độ Hg không đổi. Hệ thống hỗn hợp khí hoặc phân phối có thể sử dụng.

d) Khoảng thời gian của từng thử nghiệm cần phải đủ lớn để đảm bảo bề mặt hệ thống đo Hg được ổn định và thu được đầu ra ổn định. Đo đáp ứng Hg của thiết bị phân tích với các khí này tính theo μg/m³. Ghi lại đáp ứng và xác định đáp ứng cản trở tổng thể sử dụng Bảng 6 và công thức được nêu tại 12.11. Các yêu cầu kỹ thuật nêu tại 13.5 phải được đáp ứng.

e) Bản sao của các dữ liệu này, bao gồm ngày hoàn tất và giấy chứng nhận đã ký phải bao gồm trong từng báo cáo thử. Mục đích của thử nghiệm này là kết quả thử cản trở nhằm để xác nhận vòng đời của hệ thống. Do vậy, hệ thống đo Hg cần được vận hành và thử trong một cấu hình phù hợp với cấu hình sẽ được sử dụng ở ngoài hiện trường. Tuy nhiên, nếu hệ thống được dùng cho thử nghiệm hiện trường không phù hợp với hệ thống đã được thử cản trở, thử nghiệm cản trở phải được lặp lại trước khi nó được sử dụng cho các ứng dụng ngoài hiện trường. Ví dụ các điều kiện như vậy bao gồm, nhưng không giới hạn : những thay đổi chính về tỷ lệ pha loãng (với pha loãng dựa trên hệ thống), thay đổi về vật liệu xúc tác, thay đổi về thiết kế dụng cụ hoặc vật liệu lọc, thay đổi về thiết kế hoặc cấu hình đầu lấy mẫu, và thay đổi về vật liệu hoặc cách tiếp cận ổn định khí.

Bảng 6 - Ví dụ bảng số liệu thử nghiệm cản trở

Ngày thử:

Loại Máy phân tích

Số model:

Số seri:

Khoảng hiệu chuẩn:

Tổ chức thử:

Người thử:

9 Kiểm soát chất lượng

Bảng sau đây là tóm tắt về những biện pháp đảm bảo chất lượng tự nguyện, khuyến nghị và thay thế và biện pháp kiểm soát chất lượng, tần suất tương ứng và tiêu chí có thể chấp nhận. Tất cả dữ liệu QC, cùng với dữ liệu của những lần chạy phải được lập thành tài liệu và được nêu trong báo cáo thử nghiệm.

10 Hiệu chuẩn

Máy phân tích phải được hiệu chuẩn với chuẩn Hg⁰. Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống 3 điểm lần đầu được nêu tại 8.2.4 là được yêu cầu trước khi bắt đầu thử. Yêu cầu trước và sau các lần chạy thử nghiệm, kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm được nêu tại 8.2.5 và 8.2.8. Quy trình thêm chuẩn động học trước thử được nêu tại 8.2.7 cũng được yêu cầu để xác nhận độ chính xác của hệ thống đo là phù hợp và không ảnh hưởng bất lợi đến nền khí ống khói.

11 Quy trình phân tích

Vì việc thu thập mẫu và phân tích được thực hiện cùng nhau (xem Điều 9), nên những thảo luận bổ sung về quy trình phân tích là không cần thiết.

12 Tính toán và phân tích dữ liệu

12.1 Chữ viết tắt

B_w hàm lượng ẩm của khí mẫu được đo theo TCVN 11305:2016, phần trăm/100;

C_avg nồng độ Hg trung bình chưa điều chỉnh cho lần chạy thử nghiệm, được chỉ ra bởi bản ghi số liệu, μg/m³.

C_baseline nồng độ Hg trung bình đo được trước và sau bơm chuẩn thêm động học, μg/m³,

C_d nồng độ Hg, điều kiện khô, μg/m³,

C_dif giá trị tuyệt đối của chênh lệch/sai khác giữa nồng độ Hg đo được của khí chuẩn hiệu chuẩn HgCl₂, có và không có khí cản trở đơn lẻ hoặc kết hợp, μg/m³,

C_{dif avg} Trung bình của 3 giá trị tuyệt đối của chênh lệch/sai khác giữa nồng độ Hg đo được của khí chuẩn hiệu chuẩn HgCl₂, có và không có khí cản trở đơn lẻ hoặc kết hợp, μg/m³,

C_gas nồng độ Hg trung bình trong khí xả đối với lần chạy thử nghiệm, được điều chỉnh về sai số hiệu chuẩn hệ thống, μg/m³,

C_int nồng độ Hg đo được của khí chuẩn hiệu chuẩn HgCl₂ cộng với khí cản trở đơn lẻ hoặc kết hợp, μg/m³,

C_m trung bình của đáp ứng kiểm tra tích hợp hệ thống trước và sau lần chạy đối với khí hiệu chuẩn thang đo trên (nghĩa là mức trung bình hoặc cao), μg/m³,

C_ma nồng độ thực tế của khí hiệu chuẩn thang đo trên (nghĩa là mức trung bình hoặc cao) được dùng cho kiểm tra tích hợp hệ thống, μg/m³,

C₀ trung bình đáp ứng kiểm tra tích hợp hệ thống trước và sau lần chạy so với khí zero, μg/m³,

C_native nồng độ Hg pha hơi trong khí xả cửa nguồn, μg/m³,

C_ref nồng độ Hg đo được của khí chuẩn hiệu chuẩn HgCl₂, trong kiểm tra cản trở, μg/m³,

C_s nồng độ đo được của khí hiệu chuẩn (mức zero, thấp, trung bình hoặc cao), khi đưa vào chế độ hiệu chuẩn hệ thống, μg/m³,

C_spike nồng độ Hg thực tế của khí thêm chuẩn, μg/m³,

C_*spike nồng độ Hg của khí thêm chuẩn được yêu cầu để đạt được một giá trị mục tiêu đối với nồng độ Hg trong mẫu thêm chuẩn, μg/m³,

C_ss nồng độ Hg đo được của mẫu đã thêm chuẩn tại mức mục tiêu, μg/m³,

C_*ss nồng độ Hg dự đoán của mẫu đã thêm chuẩn tại mức mục tiêu, μg/m³

C_target nồng độ Hg mục tiêu của mẫu đã thêm chuẩn, μg/m³

C_Tnative nồng độ khí đánh dấu đo được có trong khí xả tự nhiên, ppm,

C_Tdir nồng độ khí đánh dấu được bơm vào với khí thêm chuẩn, ppm,

C_TV nồng độ khí đánh dấu pha loãng đo được trong mẫu đã thêm chuẩn, ppm,

C_v nồng độ HgCl₂ hoặc Hg⁰ đã được chứng nhận của khí hiệu chuẩn (zero, thấp, trung bình hoặc cao), μg/m³

C_w nồng độ Hg đo được trong điều kiện mẫu ẩm, nền ướt, μg/m³,

CS khí hiệu chuẩn, μg/m³,

D độ trôi zero hoặc thang trên, phần trăm của khoảng hiệu chuẩn.

DF hệ số pha loãng của khí thêm chuẩn, không thứ nguyên,

I đáp ứng cản trở, phần trăm của khoảng hiệu chuẩn,

Q_probe tổng lưu lượng mẫu khí ống khói cộng với khí thêm chuẩn, lit/min,

Q_spike lưu lượng của khí thêm chuẩn, lit/min,

R_i độ thu hồi thêm chuẩn đơn lẻ, %,

R giá trị trung bình của độ thu hồi thêm chuẩn tại một mức mục tiêu cụ thể, %,

RSD độ lệch chuẩn tương đối, %,

SCE sai số hiệu chuẩn hệ thống, phần trăm của khoảng hiệu chuẩn.

SCE_i sai số hiệu chuẩn hệ thống trước lần chạy trong kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm, phần trăm khoảng hiệu chuẩn,

SCE_f sai số hiệu chuẩn hệ thống sau lần chạy trong kiểm tra tích hợp hai điểm, phần trăm của khoảng hiệu chuẩn.

12.2 Sai số hiệu chuẩn hệ thống

Sử dụng Công thức 1 để tính sai số hiệu chuẩn hệ thống. Công thức 1 áp dụng cho:

- Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống 3 điểm được tiến hành với chuẩn Hg⁰;

- Kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm được tiến hành với HgCl₂.

12.3 Đánh giá độ trôi

Sử dụng Công thức 2 để tính riêng biệt độ trôi zero và thang trên đối với từng lần chạy thử.

12.3 Nồng độ Hg xả thải

Đối với từng lần chạy, tính C_avg, trung bình toán học của tất cả giá trị nồng độ Hg có giá trị được ghi lại trong lần chạy. Điều chỉnh giá trị C_avg đối với sai số hiệu chuẩn hệ thống, dùng Công thức (3).

12.4 Hiệu chính độ ẩm

Sử dụng công thức 4a nếu phép đo cần được hiệu chính về điều kiện khô

Sử dụng công thức 4b nếu phép đo cần được hiệu chính về điều kiện ướt

12.5 Nồng độ khí thêm chuẩn động học

Sử dụng Công thức 5 để xác định nồng độ khí thêm chuẩn cần để tạo một mẫu đã thêm chuẩn với nồng độ Hg “mục tiêu”.

12.6 Nồng độ mẫu đã thêm chuẩn

Sử dụng công thức (6) để xác định nồng độ Hg dự đoán hoặc theo lý thuyết của một mâu đã thêm chuẩn.

12.7 Độ thu hồi thêm chuẩn

Sử dụng công thức (7) để tính phần trăm thu hồi của từng chuẩn thêm.

12.8 Độ lệch chuẩn tương đối

Sử dụng Công thức (8) để tính độ lệch chuẩn tương đối của phần trăm giá trị thu hồi từng chuẩn thêm so với trung bình.

12.9 Hệ số pha loãng thêm chuẩn

Sử dụng Công thức (9) để tính hệ số pha loãng thêm chuẩn, sử dụng phép đo dòng trực tiếp hoặc phép đo khí đánh dấu.

12.10 Nồng độ tự nhiên

Đối với quy trình thêm chuẩn bơm mẫu trắng hoặc khí mang (tại lưu lượng thêm chuẩn, Q_spike) giữa các lần thêm chuẩn, sử dụng Công thức (10) để tính nồng độ tự nhiên.

Đối với quy trình thêm chuẩn dừng/nghỉ tất cả lần bơm giữa các chuẩn thêm, nồng độ tự nhiên bằng với nồng độ cơ bản trung bình (xem Công thức 11)

12.11 Đáp ứng cản trở tổng thể

Sử dụng Công thức (12) để tính đáp ứng cản trở tổng thể.

Trong đó đối với từng khí cản trở (hoặc hỗn hợp):

13 Tính năng của phép thử

13.1 Kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống

Các yêu cầu này áp dụng cho kiểm tra sai số hiệu chuẩn hệ thống 3 điểm sử dụng Hg⁰. Tại từng mức khí hiệu chuẩn được thử nghiệm (mức thấp, trung bình hoặc cao), sai số hiệu chuẩn phải trong khoảng ± 5,0 % khoảng hiệu chuẩn. Cách khác, kết quả được chấp nhận nếu |C_s - C_v| ≤ 0,5 μg/ m³

13.2 Kiểm tra tích hợp hệ thống

Các yêu cầu này áp dụng cho tất cả kiểm tra tích hợp hệ thống hai điểm trước và sau lần chạy sử dụng khí HgCl₂ và khí zero. Tại từng mức khí hiệu chuẩn được thử (mức zero và trung bình hoặc cao), sai số phải nằm trong khoảng ± 5,0 % khoảng hiệu chuẩn. Cách khác, kết quả được chấp nhận nếu |C_s - C_v| ≤ 0,5 μg/ m³

13.3 Độ trôi

Đối với từng lần chạy, mức thấp và độ trôi thang đo phải nhỏ hơn hoặc bằng 3,0 % độ rộng/khoảng hiệu chuẩn. Độ trôi cũng có thể được chấp nhận nếu đáp ứng kiểm tra tích hợp hệ thống trước và sau lần chạy không sai khác quá 0,3 μg/m³ (nghĩa là |C_spost - run - C_spre - run| ≤ 0,3 μg / m³).

13.4 Thử nghiệm cản trở

Tóm tắt kết quả sau theo Bảng 6. Đối với từng khí (hoặc hỗn hợp) cản trở, tính toán sai khác trung bình giữa các đáp ứng hệ thống đo có và không có khí kiểm tra cản trở. Đáp ứng cản trở tổng thể đối với máy phân tích đã được dùng cho thử nghiệm (được tính theo Công thức 12), phải không lớn hơn 3,0 % khoảng hiệu chuẩn được dùng cho thử nghiệm (xem 8.6). Kết quả của thử cản trở cũng được chấp nhận nếu trung bình sai khác tuyệt đối đối với tất cả các khí cản trở (nghĩa là ΣC _{dif avg}) không vượt quá 0,3 μg/m³.

13.5 Kiểm tra thêm chuẩn động học

Đối với thêm chuẩn động học trước thử, giá trị trung bình của phần trăm độ thu hồi chuẩn phải bằng 100 ± 10 %. Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của phần trăm từng giá trị thu hồi thêm chuẩn so với giá trị trung bình phải ≤ 5,0 %. Tiếp theo, nếu phần trăm độ thu hồi trung tính không được đáp ứng, kết quả được chấp nhận, nếu sai khác tuyệt đối giữa nồng độ mẫu thêm chuẩn lý thuyết (xem 12.6) với giá trị trung bình thực tế của nồng độ mẫu đã thêm chuẩn là ≤ 0,5 μg/m³.