UV-DOAS với NDIR là hai công nghệ phân tích khí phổ biến được sử dụng trong hệ thống quan trắc khí thải tự động. Mỗi công nghệ đều có nguyên lý và phạm vi ứng dụng khác nhau. Doanh nghiệp cần xem xét loại khí cần đo, đặc tính dòng khí, phương pháp lấy mẫu và yêu cầu vận hành để lựa chọn cấu hình phù hợp. Bài viết dưới đây sẽ so sánh chi tiết hai công nghệ UV-DOAS với NDIR để doanh nghiệp có cơ sở lựa chọn chính xác ngay từ khâu thiết kế.
UV-DOAS và NDIR là gì?
UV-DOAS và NDIR thực chất là hai công nghệ phân tích quang học được ứng dụng trong các hệ thống quan trắc khí thải tự động CEMS. Điểm khác biệt của hai công nghệ này là nằm ở vùng quang phổ được sử dụng và đặc tính hấp thụ của từng loại khí. Dưới đây là nguyên lý hoạt động của hai công nghệ này cho các bạn tham khảo:
Nguyên lý hoạt động của UV-DOAS
UV-DOAS là viết tắt của Ultraviolet Differential Optical Absorption Spectroscopy, có thể hiểu là quang phổ hấp thụ quang học vi sai trong vùng tử ngoại. Công nghệ này sẽ sử dụng chùm ánh sáng trong dải phổ tử ngoại UV. Khi chùm sáng đi qua mẫu khí, các phân tử khí như: SO2,NO,NO2,NH3 sẽ hấp thụ ánh sáng ở các bước sóng cực hẹp đặc trưng.
Sau đó, hệ thống quang phổ sẽ tách dải hấp thụ này thành các thành phần tần số cao (hấp thụ vi sai) và tần số thấp. Từ đó, giúp xác định chính xác dấu vết của từng thành phần trong mẫu khí mà không bị ảnh hưởng bởi độ mờ của dải phổ chung. Tùy thiết kế thiết bị, UV-DOAS có thể phân tích nhiều thành phần khí trong cùng hệ thống.
Nguyên lý hoạt động của NDIR
NDIR là viết tắt của Non-Dispersive Infrared dịch ra nghĩa là phương pháp hồng ngoại không phân tán. Công nghệ này hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại của các phân tử khí.
Mỗi loại khí có khả năng hấp thụ ánh sáng hồng ngoại ở một dải bước sóng đặc trưng riêng biệt. Khi nguồn sáng hồng ngoại chiếu qua buồng chứa mẫu khí, cảm biến sẽ đo lượng năng lượng bị suy giảm. Từ đó sẽ tìm ra nồng độ của chất ô nhiễm dựa trên định luật Lambert-Beer.
So sánh chi tiết công nghệ UV-DOAS và NDIR
Mặc dù đều hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ quang học nhưng UV-DOAS và NDIR lại có đặc tính kỹ thuật hoàn toàn khác biệt khi vận hành trong môi trường ống khói khắc nghiệt. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết 2 công nghệ UV-DOAS và NDIR cho doanh nghiệp tham khảo:
| Tiêu chí | UV-DOAS | NDIR |
| Nguyên lý | Phân tích hấp thụ bức xạ UV | Phân tích hấp thụ bức xạ hồng ngoại |
| Vùng phổ | Tia tử ngoại (200 nm-400 nm) | Tia hồng ngoại (1 μm-15 μm) |
| Khí đo tốt nhất | SO2,NO,NO2,NH3,CS2,O3 | CO, CO₂, CH₄, HC |
| Độ nhạy & Giới hạn phát hiện | Cực cao (ppm đến ppb) | Mức trung bình (ppm) |
| Chống nhiễu hơi nước (H₂O) và bụi | Ít bị nhiễu do H₂O không hấp thụ mạnh dải UV | Nhạy cảm, cần tách ẩm kỹ |
| Độ ổn định, trôi điểm Zero/Span | Ổn định hơn, ít trôi điểm zero | Dễ trôi theo thời gian, cần hiệu chuẩn thường xuyên |
| Chi phí đầu tư ban đầu | Cao hơn | Thấp hơn |
| Ứng dụng | Phù hợp nhiều bài toán đo SO2/NOx | Phù hợp tốt với các bài toán đo CO/CO₂ |
Lưu ý:
Bảng so sánh trên đây chỉ mang tính định hướng. Khi lựa chọn thiết bị thực tế, doanh nghiệp cần xem xét dải đo, nồng độ khí, thành phần nền, độ ẩm, nhiệt độ, bụi và phương pháp lấy mẫu.
Nên chọn UV-DOAS hay NDIR cho hệ thống quan trắc khí thải tự động CEMS?
Trên thực tế, không có công nghệ nào tốt nhất trong mọi trường hợp, chỉ có công nghệ phù hợp với đặc tính khí thải và điều kiện tài chính của từng doanh nghiệp. Do đó, doanh nghiệp cần chọn lựa dựa theo những yếu tố sau đây:
Xác định loại khí cần đo
Trước tiên, doanh nghiệp cần xác định chính xác các thông số cần quan trắc như SO2, NOx, CO, CO2, bụi hoặc các thành phần khác.
- Chọn NDIR khi cần đo CO/CO2 và tối ưu chi phí ban đầu: Công nghệ NDIR thích hợp cho lò hơi thông thường đốt gas, LPG, Biomass sạch hoặc các nguồn thải chỉ yêu cầu kiểm soát khí nhà kính và hiệu suất cháy, đồng thời đã có sẵn hệ thống tách ẩm/làm lạnh Ex-situ đạt chuẩn.
- Chọn UV-DOAS khi đo SO2/NOx nồng độ thấp, khí thải ẩm và khắc nghiệt: Công nghệ UV-DOAS thích hợp với nhà máy xi măng, nhiệt điện đốt than, luyện kim, hóa chất và lò đốt chất thải. Công nghệ này loại bỏ hoàn toàn rủi ro nhiễu do hơi nước, không cần bộ chuyển đổi NOx Converter và có độ ổn định dài hạn vượt trội.
Độ ẩm và khả năng ngưng tụ
Độ ẩm sẽ ảnh hưởng đến cách lấy và xử lý mẫu khí từ đó sẽ quyết định đến việc lựa chọn công nghệ đi kèm là UV-DOAS hay NDIR. Nếu như hơi nước có nguy cơ ngưng tụ hoặc làm thất thoát chất cần đo, thì doanh nghiệp cần lựa chọn phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu cho phù hợp với analyzer.
Phương pháp lấy mẫu
Công nghệ UV-DOAS và NDIR có thể được triển khai với các cấu hình lấy mẫu khác nhau tùy thiết kế hệ thống. Doanh nghiệp cần xem xét 3 kiểu: Hot-wet, Cold-dry, Extractive hoặc In-situ xem liệu có phù hợp với đặc tính nguồn thải và analyzer hay không. Yếu tố này quan trọng vì một công nghệ phù hợp về mặt nguyên lý nhưng kết hợp với phương pháp lấy mẫu sẽ có thể làm giảm chất lượng dữ liệu.
Điều kiện vận hành và chi phí bảo trì dài hạn
Hai công nghệ này có sự khác nhau về yêu cầu bảo trì, xử lý mẫu, hiệu chuẩn và vật tư tiêu hao tùy cấu hình. Do đó, doanh nghiệp nên đánh giá tổng chi phí sở hữu (TCO) thay vì chỉ so sánh giá thiết bị ban đầu. Nếu như hai công nghệ đều đáp ứng yêu cầu đo, thì công nghệ nào có khả năng bảo trì đơn giản hơn hoặc chi phí vận hành thấp hơn có thể trở thành yếu tố quyết định.
Việt ECO – Tư vấn và triển khai giải pháp quan trắc khí thải uy tín
Công ty Cổ phần Việt ECO tự hào là một trong những đơn vị cung cấp giải pháp quan trắc khí thải chuyên nghiệp và uy tín. Chúng tôi đã giúp cho hàng trăm doanh nghiệp xây dựng được hệ thống quan trắc đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật và tuân thủ theo đúng quy định pháp luật.
Khi lựa chọn dịch vụ tư vấn và triển khai giải pháp quan trắc khí thải của Việt ECO, quý khách sẽ hoàn toàn yên tâm vì:
- Đội ngũ chuyên gia của Việt ECO sẽ thực hiện khảo sát thực địa, đo đạc độ ẩm, nhiệt độ, áp suất và nồng độ bụi thực tế trong ống khói. Sau đó, chúng tôi sẽ tư vấn cho khách hàng sử dụng công nghệ UV-DOAS hoặc NDIR cho phù hợp.
- Công ty cam kết với khách hàng tất cả các bộ phận phân tích khí của hai công nghệ UV-DOAS và NDIR đều được nhập khẩu chính hãng từ tập đoàn thiết bị đo lường hàng đầu châu Âu. Thiết bị đạt tiêu chuẩn quốc tế khắt khe như: TÜV, US-EPA, QAL1.
- Việt ECO còn cam kết khách hàng cung cấp dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật và bảo trì trọn gói. Chúng tôi sẽ đồng hành cùng doanh nghiệp từ khâu thiết kế, thi công, tích hợp công nghệ cho đến kiểm định và hiệu chuẩn thiết bị. Nếu xảy ra sự cố sẽ được hỗ trợ xử lý 24/7.
Kết luận
Bài viết trên đây đã giúp các bạn so sánh chi tiết giữa hai công nghệ UV-DOAS và NDIR. Không có công nghệ nào tốt hơn mà chỉ có công nghệ nào phù hợp hơn với hệ thống của bạn. Nếu như: UV-DOAS phù hợp hơn với nguồn thải cần phân tích SO2/NOx, thì công nghệ NDIR thường có lợi thế với nguồn thải cần phân tích CO/CO₂. Quyết định lựa chọn công nghệ nào cần dựa trên sự phù hợp giữa nguyên lý phân tích và đặc điểm thực tế của nguồn khí thải của doanh nghiệp.
Tham khảo: Hệ thống CEMS hoạt động như thế nào?
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Công ty cổ phần Việt ECO
Địa chỉ: Số 156 Trần Duy Hưng, Phường Yên Hòa, Hà Nội
Hotline: 0388 635 966
Email: Tuvanmoitruong@vietecojsc.com
Website: https://enviveco.com/
