采樣濾筒是一種捕集率高、阻力小,便于放入煙道內(nèi)采樣的捕塵裝置,有玻璃纖維濾筒和剛玉濾筒兩種,日常應用最廣的是玻璃纖維濾筒。玻璃纖維濾筒由超細玻璃纖維制成,對0.5μm以上塵粒的捕集率可達99.9%以上[1],但由于生產(chǎn)工藝原因,有些濾筒存在質(zhì)量問題,會影響塵粒的捕集。因此,監(jiān)測采樣前應對濾筒進行挑選。

　　1濾筒篩選

　　1.1針孔檢查

　　用洗耳球吹洗濾筒內(nèi)外,充分去掉濾筒表面的纖維屑,防止使用時因纖維屑脫落,產(chǎn)生失重現(xiàn)象,同時,也有利于下一步的針孔檢查。為了方便檢查,可以自制一套簡單易用的檢驗工具,由小電燈泡、電線、電池組成。制作方法:利用手電筒的小電燈泡,用電鉻鐵焊接好電線,再用絕緣膠布包裹好,使小電燈泡方便放入濾筒內(nèi)即可。檢查時將小電珠放入濾筒內(nèi),接通電源,根據(jù)透光,很容易檢查出濾筒壁上是否有針孔存在,同時還可以檢查濾筒壁纖維的均勻性。

　　1.2質(zhì)量篩選

　　濾筒質(zhì)量是反映濾筒內(nèi)在質(zhì)量的一項指標。濾筒過輕,表明濾筒壁薄,影響濾筒強度,采樣時容易破裂;濾筒過重,壁厚增加,采樣阻力增加,塵粒的捕集效率會降低。根據(jù)實際工作經(jīng)驗,以規(guī)格為25mm×70mm的玻璃纖維濾筒質(zhì)量在(1.0±0.2)g范圍為宜[2]。

　　1.3阻力篩選

　　將濾筒放入采樣槍中,調(diào)節(jié)煙塵采樣器的工作狀態(tài)與現(xiàn)場監(jiān)測要求一致,流量為50L/min,此時,儀器負壓<10.0kPa為宜。

　　1.4濾筒失重處理

　　纖維濾筒中含有少量的易燃燒或易解灰化物質(zhì),在煙塵的高溫采樣過程中會產(chǎn)生濾筒失重現(xiàn)象,資料表明,在400℃烘干1h,約失重5mg,使監(jiān)測結(jié)果偏低。因此,必須對濾筒進行高溫處理。實際監(jiān)測時,煙氣溫度一般不超過400℃,只要對濾筒進行500℃烘烤1h的失重處理就能滿足監(jiān)測要求。

　　1.5濾筒恒重處理

　　選擇合格濾筒,放入濾筒專用稱量瓶[3](可向玻璃儀器廠家定制),編好樣品編號,放入烘箱中,在105℃～110℃恒溫烘干至恒重,即可供采樣監(jiān)測使用。

　　1.6濾筒保存

　　煙塵監(jiān)測的全過程是從實驗室準備開始,再到現(xiàn)場采樣和實驗室分析[4-5]。因此,濾筒的保管尤為重要,將采樣后的濾筒放入專用稱量瓶,再放入清潔的塑料袋或盒中送至實驗室進行分析,可以防止樣品損失和玷污,保證分析質(zhì)量。

　　2質(zhì)量控制

　　2.1標準空白濾筒的準備

　　從經(jīng)過針孔檢查和濾筒恒重處理的合格濾筒中,挑選10個質(zhì)量基本一致的濾筒,編好號碼,用去離子水或蒸餾水稍作濕潤,然后放入烘箱中,在105℃～110℃恒溫烘干4h后,放入專用的濾筒稱量瓶中,再放入干燥器內(nèi),冷卻至室溫,蓋好濾筒專用稱量瓶,重復烘干至恒重(相鄰兩次稱量相差不超過±0.0005g)[6]。按照以上方法,進行10次稱量,求出每個濾筒的平均值和相對標準差,相對標準差<5%的濾筒,即可作為標準空白濾筒。標準空白濾筒的標準質(zhì)量,在采樣濾筒的烘干、冷卻、稱量等過程中,可以用于質(zhì)量控制檢驗。

　　2.2采樣后濾筒的稱量

　　將樣品濾筒與兩個以上標準空白濾筒(用去離子水或蒸餾水濕潤,模擬采樣中煙氣濕度對濾筒的影響,以盡可能接近采樣情況)放入烘箱中,在105℃～110℃溫度下,恒溫烘干4h,以下操作步驟同上。當標準空白濾筒的質(zhì)量與標準質(zhì)量相差±0.0005g時,表明該批采樣濾筒的稱量結(jié)果在質(zhì)量控制范圍,結(jié)果可靠[7]。

　　3影響濾筒分析質(zhì)量的原因

　　3.1空氣濕度對濾筒稱量的影響

　　實驗室分析環(huán)境常受到客觀條件的限制,在實驗室沒有恒溫恒濕條件時,濾筒的采樣前、后稱量和濾筒在烘箱、干燥、天平稱量的過程中,都有較多時間暴露在空氣中,故空氣濕度對濾筒稱量會產(chǎn)生影響[8],實驗結(jié)果表明,空氣濕度每增加10%,濾筒的稱量值也平均增加23mg。因此,建議在條件許可情況下,建立恒溫恒濕實驗室,若條件不具備,應在環(huán)境濕度為40%左右時,進行濾筒的采樣前、后稱量,采樣前、后濾筒稱量時的濕度差值應<5%。

　　3.2冷卻時間對濾筒稱量的影響

　　在監(jiān)測技術(shù)規(guī)范中,只明確了濾筒從烘箱取出,置于干燥器冷卻至室溫后進行稱量的規(guī)定,沒有規(guī)定冷卻時間。試驗表明,冷卻時間與干燥器內(nèi)放置濾筒的多少、放置的方法有關(guān),當干燥器內(nèi)的濾筒放滿(或放滿2/3)時,濾筒在30min內(nèi)無法冷卻至室溫,只有在干燥器內(nèi)放1層濾筒時,30min基本能使干燥器內(nèi)溫度冷卻至室溫。

　　3.3烘干時間對濾筒稱量的影響

　　在采用水膜除塵時,或者當煙氣濕度較大時,采樣后的濾筒濕重增加較大,如果將濾筒置于105℃～110℃烘干1h,取出放到干燥器中冷卻至室溫稱量時,濾筒不會達到采樣前準備時的干燥程度,使稱量結(jié)果偏大而出現(xiàn)正誤差。實驗表明,潮濕的濾筒在105℃～110℃連續(xù)烘干4h,可達到平衡質(zhì)量要求,同時可以用標準空白濾筒控制稱量的準確性。