德国PEN3电子鼻分析环境废气恶臭的试验报告

摘要：本文利用 PEN3 电子鼻恶臭检测仪，对某电子工厂的喷涂、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。关键词：PEN3 电子鼻 工厂废气 恶臭强度值 Abastract: In this paper, PEN3 electronic nose was used to determinate the odor strength value in the processes of spraying, electroplating and painting. The comprehensive monitoring data such as emission picture and radar map were obtained, it can help the factory take effective measures to control the emissions. Key words: PEN3 electronic nose, factory waste gas, the odor strength value 1 材料与方法 1. 实验项目：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。 1.2 实验时间：2011 年 1 月 24 日-27 日 1.3 实验仪器设备与标准依据电子鼻系统，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。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。 1.4 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。 1.5 数据处理本实验在对每个样品的数据采集过程中，通过查看每个传感器响应信号的变化曲线、每个时间点的信号值及星型雷达图或柱状指纹图，可以清晰考察各个传感器在实验分析过程中的响应情况。并通过传感器选择设置可以查看在不同数量的传感器情况下的响应情况。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 偏小二乘法进行 OU 值的定量预测