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技术文章
更新时间：2026-07-13
点击次数：629
| 时间节点 | 政策/标准 | 核心要求 |
|---|---|---|
| 2019年7月 | GB 37822-2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》 | 明确执法检测必须使用FID原理分析仪，PID定位为报警仪 |
| 2020年 | HJ 1012-2018《环境空气和废气总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求》 | 规范FID便携仪器的技术指标与检测方法 |
| 2021年 | HJ 1019-2019《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法》 | 确立GC-FID为固定污染源VOCs监测的参比方法 |
| 2025年 | 《重点行业挥发性有机物综合治理方案》 | 强制要求5.2万家涉VOCs排放企业完成深度治理改造并安装在线监测 |
| 2026年 | 《十五五空气质量改善行动计划》 | VOCs与NOx协同减排列为大气污染防治首要任务，新增8+重点区域臭氧防控 |
执法数据无效：用PID设备测出的NMHC数据不能作为行政处罚依据
排污许可违规：自行监测报告中检测方法不符合标准要求，等同于"未监测"
环保处罚风险：2026年3月起VOCs数据造假已列入刑事追诉范围
投资浪费：设备不合规需要重新采购，前期投入全部沉没
利用紫外灯照射气体分子使其电离，产生微弱电流信号
对苯系物、酮类、部分卤代烃等电离能低于紫外灯能量的VOCs响应灵敏
检测限可达ppb级，响应速度快（秒级）
但对甲烷等烷烃几乎无响应，高湿环境性能显著下降
利用氢气-空气火焰高温燃烧有机物，收集离子电流
对几乎所有含碳有机物均有稳定响应
线性范围宽（1~50000ppm），几乎不受湿度影响
需要持续供应氢气，设备相对复杂
误区一："PID更灵敏，所以PID更好"真相：灵敏不等于合规。PID测的是TVOC（总挥发性有机物），但环保执法认定的指标是NMHC（非甲烷总烃），必须用FID。
误区二："FID更强，所以选FID就行"真相：FID确实满足合规要求，但设备贵、运维复杂、需要氢气。对于仅需TVOC报警的厂界监测场景，PID的性价比更优。
误区三："反正都是测VOCs，设备差不多"真相：PID和FID的混合气体测量误差可相差300%以上，选错设备会导致数据失真。
| 序号 | 核心问题 | 决定因素 |
|---|---|---|
| ① | 监测目标是什么？TVOC、NMHC还是特征因子？ | 法规要求 + 排放特征 |
| ② | 安装位置在哪里？排气筒、厂界还是车间？ | 有组织/无组织 |
| ③ | 数据用途是什么？合规执法、自查还是报警？ | 决定设备精度等级 |
| ④ | 预算和运维能力如何？ | 采购成本 + 年运维成本 |
| 参数维度 | PID（光离子化） | FID（氢火焰离子化） |
|---|---|---|
| 检测原理 | 紫外光离子化 | 氢火焰离子化 |
| 检测范围 | 0.1ppm ~ 10,000ppm | 1ppm ~ 50,000ppm |
| 检测限 | 0.001ppm（ppb级） | 0.05mg/m³（约0.01ppm） |
| 响应时间 | ≤30秒（T90） | ≤3.5秒（T90） |
| 对甲烷响应 | ❌ 无响应（电离能12.6eV > 10.6eV） | ✅ 优秀（RF=1.00，基准物质） |
| 对苯系物响应 | ✅ 灵敏（RF=0.5~0.7） | ✅ 稳定（RF=0.98~1.02） |
| 对烷烃响应 | ❌ 极弱/无响应 | ✅ 优秀 |
| 对卤代烃响应 | ✅ 部分响应（取决于电离能） | ⚠️ 部分响应弱（氯原子抑制燃烧） |
| 对醛酮类响应 | ✅ 良好 | ⚠️ 中等（氧原子/羰基干扰） |
| 湿度影响 | ❌ 高湿环境（RH>80%）性能下降30%~50% | ✅ 几乎不受影响 |
| 温度影响 | ⚠️ 中等 | ✅ 影响极小 |
| 线性范围 | 较窄（约3个数量级） | 宽（约7个数量级） |
| 混合气体误差 | 高达300%（不同VOCs响应因子差异大） | ≤±5%（等碳响应原则） |
| 校准气体 | 异丁烯（RF=1.0） | 甲烷（RF=1.0） |
| 是否需要燃气 | ❌ 不需要 | ✅ 需要氢气（H₂） |
| 是否需要助燃气 | ❌ 不需要 | ✅ 需要空气/零级空气 |
| 传感器寿命 | 2~3年（紫外灯衰减） | 5年以上（FID喷嘴寿命长） |
| 典型设备重量 | 0.7kg（便携）/ 32kg（在线） | 0.9~5kg（便携）/ 50~100kg（在线） |
| 典型设备价格 | 3~8万元（在线系统） | 8~30万元（在线系统） |
| 年运维 | 0.3~1万元 | 1~5万元（含氢气等耗材） |
| 法定地位 | 报警仪（GB 12358） | 国标法定检测仪器（GB 37822、HJ 733、HJ 1230） |
| 数据能否用于执法 | ❌ 不能 | ✅ 可以 |
| 对应国标 | GB 12358-2006、HJ 1010-2018 | GB 37822-2019、HJ 1012-2018、HJ 1019-2019 |
| VOCs组分 | PID响应因子（10.6eV） | FID响应因子 | 选型建议 |
|---|---|---|---|
| 苯（C₆H₆） | RF=0.5~0.7 | RF=0.98~1.02 | 两者均可，FID定量更准 |
| 甲苯（C₇H₈） | RF=0.5~0.8 | RF=1.00~1.05 | 两者均可 |
| 甲烷（CH₄） | ❌ 无响应 | RF=1.00（基准） | 必须用FID |
| 乙烷（C₂H₆） | ❌ 无响应 | RF=0.95~1.00 | 必须用FID |
| 丙酮（C₃H₆O） | RF=1.0~1.2 | RF=0.7~0.9 | PID更灵敏 |
| 乙醇（C₂H₅OH） | RF=0.8~1.0 | RF=0.6~0.8 | PID更灵敏 |
| 三氯乙烯（C₂HCl₃） | RF=1.5~1.8 | RF=0.1~0.3 | PID显著优于FID |
| 甲醛（HCHO） | RF=0.3~0.5（低） | RF≈0（极低） | 两者均不理想，需专用检测器 |
| 四氯化碳（CCl₄） | ⚠️ 弱响应 | ⚠️ 几乎无响应 | 两者均不适合 |
如果排放的VOCs以烷烃（甲烷、乙烷、丙烷） 为主 → 必须选FID
如果排放的VOCs以芳香烃（苯、甲苯、二甲苯） 为主 → 两者均可，但FID合规性更强
如果排放的VOCs含大量卤代烃（三氯乙烯等） → PID响应更灵敏
如果需要计算非甲烷总烃（NMHC） → 必须用FID（PID无法区分甲烷与非甲烷）
| 应用场景 | 推荐技术 | 法规依据 | 原因 |
|---|---|---|---|
| 有组织排放监测（排气筒） | FID / GC-FID | HJ 1019-2019、HJ 75-2017 | 国标法定方法，数据可用于执法 |
| 厂界NMHC浓度监测 | FID | GB 37822-2019第12.4条 | 明确规定执法检测必须使用FID |
| LDAR泄漏检测与修复 | FID | HJ 733-2014、HJ 1230-2021 | 三个标准均明确要求使用FID |
| 车间TVOC报警 | PID | GB 12358-2006 | 报警定位，PID性价比优 |
| 厂界TVOC快速筛查 | PID | HJ 1010-2018 | 快速筛查，无需法定认定 |
| 环境空气质量监测（背景值） | PID | - | 低浓度ppb级检测，PID灵敏度高 |
| 室内空气品质评估 | PID | - | 快速、无毒（不需氢气）、低成本 |
| 应急监测/事故排查 | PID+FID联用 | - | PID快速定位+FID定量确认 |
| 复杂工业园区综合监测 | FID为主+PID辅助 | - | FID保障合规，PID补充痕量检测 |
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 检测原理 | 高精度PID光离子化 |
| 检测范围 | 0~20 / 0~200 / 0~2,000 / 0~10,000ppm（可定制） |
| 分辨率 | 0.01ppm（0~2ppm）/ 0.1ppm（0~20ppm）/ 1ppm（>100ppm） |
| 检测方式 | 泵吸式测量 |
| 采样流量 | 10L/min（标准） |
| 响应时间 | T90 ≤ 30s |
| 输出信号 | 4~20mA、RS485-RTU（可连接数采仪上传环保部门） |
| 报警输出 | 1路或2路无源触点（干节点），报警点可设置 |
| 工作温度 | -10℃ ~ +55℃ |
| 工作湿度 | 20%~93%RH |
| 工作电压 | AC220V |
| 显示方式 | 高亮度LED显示屏 |
| 传感器寿命 | PID原理2~3年 |
| 传输距离 | ≤1500m |
| 外观尺寸 | 75.6 × 50 × 27.6 cm |
| 整机重量 | 32kg |
| 防爆选项 | 非防爆标准型（防爆可定制） |
宽量程覆盖：从0~20ppm到0~10,000ppm四档可选，覆盖从环境空气到工业排放的全浓度范围
高分辨率：0.01ppm分辨率，可捕捉微量VOCs浓度变化
环保数据对接：RS485-RTU输出可直接连接数采仪上传至环保监控平台
泵吸式采样：采样流量10L/min，确保响应及时、采样代表性好
灵活定制：量程、防爆等级均可按需定制
✅ 适合：厂界TVOC监测、车间VOCs报警、无组织排放巡查预警、环保用电监控联动
⚠️ 需补充FID：当监测指标为NMHC且数据需用于执法认定时
排气筒NMHC排放浓度监测（合规执法）
厂界VOCs无组织排放监控
生产车间/罐区VOCs泄漏报警
| 监测位置 | 推荐设备 | 检测原理 | 数量 | 预算范围 |
|---|---|---|---|---|
| 排气筒（排气口） | GC-FID在线监测系统 | FID+气相色谱 | 1~2套 | 15~30万元/套 |
| 厂界 | S400-T PID在线监测系统 | PID | 4~8台 | 3~5万元/台 |
| 生产车间 | S400-T PID在线监测系统 | PID | 2~6台 | 3~5万元/台 |
| 罐区 | S400-T防爆型PID在线监测系统 | PID（防爆） | 2~4台 | 5~8万元/台 |
年运维成本：约8~15万元
排气筒用GC-FID：这是国标法定方法，数据可用于执法认定，不可用PID替代
厂界和车间用PID：监测目标是TVOC报警预警，PID的ppb级灵敏度足够，成本仅为FID的1/5
罐区用防爆PID：存在爆炸性气体风险，必须选择防爆型设备
排气筒NMHC排放达标（排污许可要求）
车间VOCs浓度报警（职业健康安全）
数据上传环保平台
| 监测位置 | 推荐设备 | 检测原理 | 数量 | 预算范围 |
|---|---|---|---|---|
| 排气筒 | 便携式FID定期检测 + PID在线辅助 | FID+PID | 1+1 | 8~15万元 |
| 车间 | S400-T PID在线监测系统 | PID | 1~2台 | 3~5万元/台 |
年运维成本：约2~4万元
中小企业排气筒不需要24小时GC-FID在线系统（太贵），采用"便携FID定期检测+PID在线辅助"的混合方案
定期用便携FID做合规检测（每季度1次），日常用PID做连续监控预
车间用PID满足TVOC报警需求，成本可控
覆盖多家企业不同特征VOCs
多通道切换采样
数据汇总至园区中控平台
| 监测位置 | 推荐设备 | 配置 | 数量 | 预算范围 |
|---|---|---|---|---|
| 园区边界 | FID+PID双原理在线系统 | 双检测器联用 | 2~4套 | 10~18万元/套 |
| 各企业排气筒 | 企业自建（按场景二配置） | 按需 | 各企业 | 各企业 |
| 园区中控 | 数据汇聚平台 | 多通道数据整合 | 1套 | 5~10万元 |
年运维成本：约6~12万元
FID提供合规NMHC数据（执法依据）
PID补充FID响应弱的组分（如甲醛、卤代烃）
双原理互补实现"全VOCs覆盖"，消除监测盲区
沿厂界四周边界每隔50~100m布设1台S400-T
安装高度：距地面1.5~2m（呼吸带高度）
采样口朝向：面向厂内排放源方向
输出信号通过RS485总线连接至数采仪，上传环保平台
| 项目 | 规格 | 数量 | 单价 | 小计 |
|---|---|---|---|---|
| S400-T在线监测系统 | 0~200ppm量程 | 12台 | 4万元 | 48万元 |
| RS485数采仪 | 12通道 | 1台 | 2万元 | 2万元 |
| 立杆安装支架 | 不锈钢 | 12套 | 0.3万元 | 3.6万元 |
| 线缆及辅材 | 屏蔽电缆 | 1批 | 2万元 | 2万元 |
| 安装调试 | - | 1项 | 3万元 | 3万元 |
| 合计 | 58.6万元 |
在涂装房、印刷机、溶剂储存区等VOCs产生源附近安装
安装高度：距释放源0.5~1m（VOCs密度通常大于空气）
报警值设定：参考GBZ 2.1职业接触限值（如苯10mg/m³、甲苯50mg/m³）
干接点输出联动排风系统
| 项目 | 规格 | 数量 | 单价 | 小计 |
|---|---|---|---|---|
| S400-T在线监测系统 | 0~2000ppm量程 | 6台 | 4.5万元 | 27万元 |
| 声光报警器 | 联动 | 6台 | 0.2万元 | 1.2万元 |
| 排风联动控制器 | 继电器模块 | 3套 | 0.5万元 | 1.5万元 |
| 线缆及辅材 | - | 1批 | 1.5万元 | 1.5万元 |
| 安装调试 | - | 1项 | 2万元 | 2万元 |
| 合计 | 33.2万元 |
S400-T与环保用电监控系统联动
分析生产设备用电曲线与VOCs排放数据的相关性
当生产设备运行但VOCs治理设施未开启时自动预警
实现"非现场、智能化"监管
| 维护项目 | 频率 | 方法 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 零点校准 | 每月1次 | 通入零气（洁净空气） | 校准时关闭采样泵进气 |
| 量程校准 | 每季度1次 | 通入标准浓度气体 | 使用异丁烯标气（PID校准基准） |
| 紫外灯检查 | 每半年1次 | 检查灯亮度与响应值 | 紫外灯2~3年需更换（约2000~3000元） |
| 采样管路清洁 | 每季度1次 | 用洁净空气吹扫 | 防止冷凝液和粉尘堵塞 |
| 过滤器更换 | 每3~6个月 | 更换粉尘过滤芯 | 高粉尘环境缩短更换周期 |
| 预处理系统检查 | 每月1次 | 检查降温、除湿模块 | 高湿环境需加强除湿 |
| 数据对比验证 | 每半年1次 | 与第三方检测比对 | 偏差应≤±20% |
| 费用项目 | 金额（元/年） |
|---|---|
| 标气费用 | 2,000~3,000 |
| 过滤器更换 | 500~1,000 |
| 紫外灯更换（摊销） | 800~1,500 |
| 人工巡检 | 2,000~4,000 |
| 电费 | 1,500~2,500 |
| 合计 | 约6,800~12,000元/年 |
| 决策因素 | 选PID | 选FID | 选PID+FID联用 |
|---|---|---|---|
| 监测指标 | TVOC | NMHC | TVOC+NMHC全覆盖 |
| 法规用途 | 报警/预警/自查 | 执法认定/排污许可 | 园区综合监测 |
| 精度要求 | ±20%可接受 | ≤±5% | 全组分≤±5% |
| 浓度范围 | 低~中浓度 | 低~超高浓度 | 全浓度 |
| 高湿环境 | ⚠️ 需加强预处理 | ✅ 适合 | 适合 |
| 防爆要求 | 可选防爆型 | 需特殊设计 | 复杂 |
| 预算水平 | 低（3~8万/台） | 高（15~30万/套） | 很高（20~50万/套） |
| 运维能力 | 简单 | 较复杂（需氢气） | 专业 |
| 代表产品 | 中安探测S400-T | GC-FID在线系统 | 双原理联合系统 |
该化工园区入驻企业62家，涉及涂料、农药、精细化工等行业，VOCs年排放量约800吨。2025年被列为省级臭氧防控重点区域，需在3个月内建成覆盖园区的VOCs综合监测体系。
企业排放的VOCs组分复杂：含苯系物、卤代烃、酮类、醇类等多种有机物
单一PID设备对甲烷和卤代烃响应偏差大
单一FID设备对醛酮类灵敏度不足
预算有限，不可能每家企业都装GC-FID在线系统
采用"FID+PID双原理分层监测"架构：
| 层级 | 设备配置 | 监测目标 | 数量 |
|---|---|---|---|
| 园区边界层 | FID+PID双原理在线系统 | NMHC+TVOC全指标 | 8套 |
| 重点企业排气筒 | GC-FID在线系统 | NMHC合规排放 | 12套（重点企业） |
| 一般企业厂界 | S400-T PID在线系统 | TVOC报警预警 | 40台 |
| 园区中控平台 | 数据汇聚+AI分析 | 实时预警+溯源分析 | 1套 |
| 项目 | 金额 |
|---|---|
| 总投资 | 520万元 |
| 年运维成本 | 约65万元 |
| 建设周期 | 2.5个月 |
园区VOCs监测覆盖率从32%提升至96%
数据有效率从78%提升至99.2%
2026年上半年臭氧超标天数同比减少45%
环保执法检查效率提升3倍（从逐企排查到精准定位）
企业VOCs排放达标率从54%提升至89%
避免因臭氧超标导致的区域限产损失：约3000万元/年
减少环保罚款支出：约200万元/年
投资回收期：约2个月
该企业为中型软包装印刷厂，年使用油墨和溶剂约500吨，主要VOCs排放物为乙酸乙酯、异丙醇、甲苯等。原有PID检测设备为进口品牌手持式，仅能人工巡检读数，无法实现连续在线监测和数据上传。
24小时连续TVOC在线监测
数据自动上传至环保平台（RS485-RTU+数采仪）
超标自动报警联动排风
预算控制在15万元以内
部署4台中安探测S400-T PID在线监测系统：
| 监测点位 | 设备配置 | 量程 | 安装位置 |
|---|---|---|---|
| 印刷车间 | S400-T × 2台 | 0~2000ppm | 印刷机上方2m |
| 溶剂储存间 | S400-T × 1台 | 0~200ppm | 储存区中部 |
| 排风口 | S400-T × 1台 | 0~10000ppm | 排气筒前管道 |
| 项目 | 金额 |
|---|---|
| 设备采购（4台S400-T） | 16万元 |
| 数采仪+安装调试 | 3万元 |
| 总投资 | 19万元 |
| 年运维成本 | 约2.5万元 |
实现24小时连续TVOC监测，数据自动上传环保平台
印刷车间TVOC浓度超标预警响应时间从人工巡检的2~4小时缩短至30秒
溶剂储存间成功预警1次泄漏事件（乙酸乙酯浓度突升至150ppm），联动排风避免了事故扩大
顺利通过环保执法检查，排污许可自行监测完成率100%
环保信用等级由"黄标"提升为"绿标"，获得政府环保补贴8万元
该锂电池工厂为新能源头部企业，注液和烘烤工序产生含NMP（N-甲基吡咯烷酮）、DMC（碳酸二甲酯）等特征VOCs废气。地方环保要求同时监测TVOC和NMHC两个指标。
NMP电离能约9.5eV，PID可响应但响应因子偏差大
DMC电离能约10.7eV，接近10.6eV紫外灯阈值，PID响应极不稳定
NMHC指标必须用FID检测
车间湿度常年>85%，PID高湿衰减严重
采用"FID在线+PID辅助预警"双系统方案：
| 系统 | 设备 | 功能 | 安装位置 |
|---|---|---|---|
| 主系统 | GC-FID在线监测 | NMHC合规监测+数据上传 | 排气筒 |
| 辅助系统 | S400-T PID在线监测+除湿预处理 | TVOC预警+车间 | 车间+厂界 |
加装半导体电子冷凝器（除湿至RH<60%）
加装自动反吹系统（应对NMP冷凝附着）
量程选择0~200ppm（NMP职业接触限值较低）
| 项目 | GC-FID系统 | PID辅助系统 |
|---|---|---|
| 设备投资 | 25万元 | 8万元（含预处理） |
| 年运维 | 4.5万元 | 1.5万元 |
| 核心功能 | NMHC合规认定 | TVOC预+车间安全 |
年运维成本：6万元
NMHC数据满足执法认定要求，顺利通过3次飞行检查
车间TVOC预警系统提前3次发现NMP泄漏（浓度达50ppm时报警），避免职业暴露风险
除湿+反吹预处理解决了高湿环境下PID衰减问题，数据有效率从62%提升至95%
企业被评为省级"绿色工厂"示范单位
该市臭氧污染问题突出，2025年臭氧超标率达12.3%。市生态环境局决定建设"走航+固定"联动的VOCs监测网络，精准锁定高排放区域和时段。
走航监测车搭载PID快速扫描（秒级出数，大范围筛查）
固定点位部署S400-T PID在线系统（24小时连续监测）
重点企业排气筒部署FID在线系统（合规数据）
三级数据融合分析
| 层级 | 设备 | 数量 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 走航层 | 车载PID检测系统 | 2辆 | 全市范围VOCs快速扫描 |
| 固定预警层 | S400-T PID在线系统 | 20台 | 重点区域24小时连续监测 |
| 合规监测层 | GC-FID在线系统 | 8套 | 重点企业排放合规数据 |
| 数据融合层 | 智慧城市平台 | 1套 | GIS热力图+溯源分析 |
走航扫描覆盖全市85%的工业区域，识别出17个VOCs高排放热点
固定点位TVOC日均浓度与走航峰值相关系数达0.87，验证了固定点位布局合理性
精准锁定3家偷排企业（夜间关闭治理设施），追缴排污费+罚款合计156万元
2026年上半年臭氧超标天数同比减少38%
该市模式被省生态环境厅列为"VOCs精准管控示范案例"
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