□孙华
上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070
环保产品技术标准发展动态
□孙华
上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070
概述了国内外环保产品技术标准的现状,梳理了国内环保产品的相关标准,并介绍了与环保相关的国内外主要认证机制。
国外环保设备分类和标准化工作进行得较早,有些已形成了较为完整的体系,如国际标准化组织(ISO)、欧洲标准化委员会(CEN)、德国标准化学会(DIN)、英国标准学会(BS)、美国国家标准学会(ANSI)等,这些组织对环保设备有较为系统的标准和规范,尤其是在技术要求和配套性方面,标准严格[1]。
1.1 ISO
ISO下设ISO/TC255标准化技术委员会,主要负责生物质气化相关标准的制定,同时下设工作组,针对生物质气化厂相关标准开展工作。ISO还下设ISO/TC282标准化技术委员会,主要负责废水利用相关标准的制订,ISO/TC 282/SC1工作组针对污水处理回用相关标准开展工作,ISO/TC 282/SC2工作组针对城市水回用相关标准开展工作,ISO/TC 282/SC3工作组针对水回用系统的风险与性能评价相关标准开展工作,ISO/TC 282/SC4工作组针对工业水回用相关标准开展工作。
1.2 CEN
CEN制订的污水处理厂相关标准共16项,涵盖通用施工原则、预处理、初次澄清、污泥储留池、活性污泥处理、生物固定薄膜反应器、污泥处理储存、安全性原则、通用数据、控制自动化、化学处理、沉淀絮凝处理、消毒、活性污泥厂曝气槽清水中氧气转化测量、物理过滤法等内容,基本上覆盖了污水处理的全过程。目前,CEN对生物质气化方面也做了一部分标准的制订工作,但只涉及生物质气化后产品气体的检测分析,有关生物质气化发电技术的标准尚未制订。
1.3 DIN
DIN制订的污水处理厂相关标准共18项,针对常规中大型污水厂,直接引用CEN水处理标准中的污水处理厂部分;针对小型污水厂,对好氧生物处理生活污水所用的渗透膜等提出了具体要求。
DIN涉及构件和技术装备设计原则的标准共12项,对污水处理厂各构件及技术装备的设计原则进行了规定,主要包括固体分离和浓缩设备,含氧生物废水处理设备,水闸、泄水闸门、叠梁闸门等截水设备,粒状介质过滤器、粒状固定床过滤器中污水处理用设备,热污泥干燥设备,输送设备等,同时还对厌氧废水处理厂、排泄污水接收站、污水污泥机械排放、间歇操作装置等进行了规定。
DIN专用装备标准共13项,主要涉及废水处理厂的专用设备、水处理用设备和管道。
DIN试验方法类标准共8项,主要包括水处理设备腐蚀防护效果的评定方法,以及其它试验方法。
1.4 BS
BS现有污水处理设备标准54项,主要包括以下几大类。
(1)污水处理厂相关标准共8项,涉及预处理、一般建造原则、一般要求数据、初次澄清、活性污泥处理法、曝气池清水中充氧量测量、气味控制和通风、生物固定薄膜反应器等。
(2)建筑物外排水和污水系统标准共10项,对建筑物外排水和污水系统的计划、维修、使用、性能要求,以及泵抽排装置、水工设计、环境考虑、修复等做了详细规定,同时规定了排水和污水管道系统的一般要求、目视检验编码系统的条件要求、建筑物外压力污水系统等。
(3)管道系统标准共36项,涉及如下几类:①一般用途、排水和排污水的地下或地面压力系统用塑料管道系统;②排水管和污水管用陶制管、管件及管件连接;③污水系统用带套管、孔座及其配件;④非承压地下排放和污水用塑料管道系统;⑤建筑物内污水和污物排放用塑料管道系统;⑥试验方法和材料要求。试验方法和材料要求主要有污水工程用球墨铸铁管、接头、配件及其连接件的要求和试验方法,橡胶密封件、弹性密封件的材料要求等。
1.5 ANSI
ANSI制订的水处理装备相关标准包括以下几大类。
(1)水处理装备的材料、管道系统、设备操作及管理等标准,共5项,主要涉及水、污水处理设备用700等级铸造链、连接件及链轮,输水用聚氯乙烯压力管及配件的地下安装,非下水道排污废水处理系统的最低要求,水处理设备的消毒、操作和管理等。
(2)生活污水处理系统相关标准,共14项。
(3)废水处理系统用组件和装置的评定相关标准,共13项。
(4)紫外线微生物水处理系统相关标准,共13项。
此外,美国比较关注生物质气化联合循环发电技术,这一技术主要以增压流化床技术和高温燃气净化技术为基础,有望成为生物质能转化的主导技术之一。美国机械工程师协会(ASME)还编写了生物质气化联合循环发电电厂性能测试法规(PTC 47),这一法规涉及整个工厂的组成、输入、输出及效力等。
迄今为止,我国颁布的与环境保护相关的产品标准已有100多个,其中以原国家环境保护总局及原机械工业部颁布的行业标准居多,标准范围涵盖水污染治理产品、空气污染治理产品、噪声与振动控制产品、固体废物处理处置产品、环境监测仪器、环保药剂及材料等[2]。我国环保行业标准化工作现状见表1。
我国环保领域现有相关技术标准主要涉及通用设计和安全、产品、试验方法等[3]。其中通用设计和安全标准主要有基础术语、机械安全、通用设计规范,以及水处理设备、生物质气化、环保工程的通用标准。产品标准主要包括水处理设备、生物质气化、环保工程的产品技术规范。试验方法标准主要包括水处理设备、生物质气化、环保工程的相关测试方法标准[4]。
通用设计和安全标准中,基础术语标准有GB/T 30366—2013《生物质术语》,机械安全标准有GB 5226.1—2008《机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件》,通用设计规范标准有GB/T 700—2006《碳素结构钢》、GB/T 985.1—2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》、GB/T3091—2015《低压流体输送用焊接钢管》、GB/T 3280—2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》、GB/T 3797—2016《电气控制设备》、GB/T 4219.1—2008《工业用硬聚氯乙烯(PVC-U)管道系统第1部分:管材》、GB/T 4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》、GB/T 7782—2008《计量泵》、GB/T 8923.1—2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》,水处理设备的通用标准有GB/T 12771—2008《流体输送用不锈钢焊接钢管》、GB 50332—2002《给水排水工程管道结构设计规范》、JB/T 81—2015《板式平焊钢制管法兰》、NB/T 47041—2014《<塔式容器>标准释义与算例》、JB/T 6170—2006《压力传感器》、JB/T 6534—2006《离心式污水泵型式与基本参数》、JB/T 7256—2013《自吸式离心泵》、JB/T 7392—2006《数字压力表》、JB/T9273—1999《电接点压力表》、JB/T 10203—2000《远传压力表》、JC/T 658.1—2007《玻璃纤维增强塑料水箱第1部分:SMC组合式水箱》、JC/T658.2—2011《玻璃纤维增强塑料水箱第2部分:手糊成型整体式水箱》、HG 20520—1992《玻璃钢-聚氯乙烯(FRP-PVC)复合管道设计规定》、CJ/T 322—2010《水处理用臭氧发生器》、YS/T 3016—2013《臭氧氧化工艺用反应器》、HG/T 3796.9—2005《板式螺旋桨搅拌器》、HG/T 3796.8—2005《推进式搅拌器》、HG/T21637—1991《化工管道过滤器》,生物质气化的通用标准有GB 713—2014《锅炉和压力容器用钢板》、GB 50058—2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》、GB/T151—2014《热交换器》、GB/T 8163—2008《输送流体用无缝钢管》、HG 20519.39—1992《垫片代号》、HG 20519.40—1992《垫片密封代号》、NYJT09—2005《生物质气化集中供气站建设标准》、GB 5083—1999《生产设备安全卫生设计总则》、DL/T5474—2013《生物质发电工程建设预算项目划分导则》,环保工程的通用标准有GB 50003— 2011《砌体结构设计规范》、GB50011—2010《建筑抗震设计规范》、GB 50013—2006《室外给水设计规范》、GB 50014—2006《室外排水设计规范》、GB 50015—2010《建筑给排水设计规范》、GB 50016—2014《建筑设计防火规范》、GB 50019-2015《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》、GB50034—2013《建筑照明设计规范》、GB50040—1996《动力机器基础设计规范》、GB 50046—2008《工业建筑防腐蚀设计规范》、GB 50052—2009《供配电系统设计规范》、GB 50053—2013《20 kV及以下变电所设计规范》、GB 50054—2011《低压配电设计规范》、GB 50010—2009《混凝土结构设计规范》、GB50140—2005《建筑灭火器配置设计规范》、GB/T 13663—2000《给水用聚乙烯(PE)管材》、GB/T 18919—2002《城市污水再生利用分类》、HJ 2005—2010《人工湿地污水处理工程技术规范》、HJ 2047—2015《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》、HJ/T 91—2002《地表水和污水监测技术规范》。
表1 我国环保行业标准化工作
产品标准中,水处理设备相关的有HJ/T251—2006《环境保护产品技术要求罗茨鼓风机》、HJ/T 336—2006《环境保护产品技术要求潜水排污泵》、HJ/T 366—2006《环境保护产品技术要求超声波管道流量计》、HJ/T 367—2007《环境保护产品技术要求电磁管道流量计》、HJ 2527-2012《环境保护产品技术要求膜生物反应器》、HJ 2528—2012《环境保护产品技术要求中空纤维膜生物反应器组器》、HG/T3183—2012《氟塑料衬里单级单吸化工离心泵技术条件》、JB/T 2932—1999《水处理设备技术条件》,生物质气化相关的有NB/T 34011—2012《生物质气化集中供气污水处理装置技术规范》、DB22/T 1759—2013《生物质干馏热解燃气装置技术条件》、NB/T34004—2011《生物质气化集中供气净化装置性能测试方法》、NY/T2908—2016《生物质气化集中供气运行与管理规范》,环保工程相关的有HJ 576—2010《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》、HJ/T 337—2006《环境保护产品技术要求生物接触氧化成套装置》、HJ/T 369—2007《环境保护产品技术要求水处理用加药装置》、JB 8939—1999《水污染防治设备安全技术规范》、JB/T 11713—2013《液体过滤用袋式过滤器》、CJ/T 352—2010《微机控制变频调速给水设备》。
试验方法标准中,水处理设备相关的有GB/T 11893—1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》、GB 11914—1989《水质化学需氧量的测定重盐酸盐法》、GB 8978—1996《污水综合排放标准》、GB 11901—1989《水质悬浮物的测定重量法》、GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》、GB/T 13922—2011《水处理设备性能试验》、GB 50235—2010《工业金属管道工程施工规范》、HJ 505—2009《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》、HJ 535—2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》、HJ 536—2009《水质氨氮的测定水杨酸分光光度法》、HJ 636—2012《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》、HJ 637—2012《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》,生物质气化相关的有NB/T 34004—2011《生物质气化集中供气净化装置性能测试方法》、NY/T443—2001《秸秆气化供气系统技术条件及验收规范》、HG 20225—2007《化工金属管道工程施工及验收规范》、NY/T1017—2006《秸秆气化装置和系统测试方法》、NY/T1417—2007《秸秆气化炉质量评价技术规范》,环保工程相关的有GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》、GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》、GB 50141—2008《给水排水构筑物工程施工及验收规范》、GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》、GB 50212—2014《建筑防腐蚀工程施工规范》、GB 50231—2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》、GB 50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》、GB 50275—2010《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》、CJ/T 51—2004《城市污水水质检验方法标准》。
3.1 水处理设备
水处理设备的主要试验一般包括尺寸、焊接质量、部件质量、电气安全、壳体材料、膜组件材料、管道材质、密闭性试验及水质检测等[5],以下分别进行介绍。
(1)尺寸。各零部件及整机的尺寸采用相应精度等级的量具测量。
(2)焊接质量。焊接检查使用焊缝检验尺测量,并采用着色探伤。
(3)部件质量。检查部件合格证或由生产厂家提供检验报告。
(4)电气安全。按GB/T 3797—2016中所述的相应方法进行试验。
(5)壳体材料。由生产厂家提供材料合格证,壳体加工完成后按GB/T 700—2006、GB/T 3280—2015、GB/T 4237—2015、JC 658.1—2007或JC658.2—1997标准验收。
(6)膜组件材料。在膜组件内通以0.02~0.05 MPa的压缩空气,用肥皂水或其它可产生泡沫且无腐蚀性的溶液涂于外部接口处,稳定3 min,应无气泡产生。
(7)管道材质。由生产厂家提供材料合格证,加工完成后按GB/T 4219.1—2008、GB/T 12771—2008或GB/T3091—2015标准验收。
(8)密闭性试验。将装置内各反应器注满水,4 h后观察应无渗漏。对管道进行水压试验,试验压力不低于1.5倍设计压力。金属管道在试验压力下稳定30 min,不应渗漏。塑料管道在试验压力下稳定2 h,各连接处同样不应渗漏。
(9)水质检测。装置进、出水化学需氧量按GB/T 11914—1989标准检测,进、出水生化需氧量按HJ 505—2009标准检测,进、出水悬浮固体浓度按GB 11901—1989标准检测,进、出水氨氮按GB/T 7479—1987《水质铵的测定纳氏试剂比色法》或GB/T7481-1987《水质铵的测定水杨酸分光光度法》标准检测,进、出水动植物油和矿物油按GB/T 16488—1996《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》标准检测。
3.2 生物质气化设备
我国关于生物质气化炉试验的相关标准,主要是由中国环境保护产业协会制订的CCAEPI-RGQ-037《生物质气化装置》,这一标准规定了秸秆气化炉的认证型式试验项目及要求[6],具体见表2。
表2 秸秆气化炉检验项目与技术要求
目前,国内环保产品认证的主要依据是相关产品标准和《环境保护产品认证工厂质量保证能力要求》,认证时由中国质量认证中心(CQC)或中国环境保护产业协会认证中心(CCAEPI)认可的具有相关资质的检验机构实施检验,检验结果应满足标准规定的所有技术指标要求[7]。
在欧洲,欧盟的欧洲统一(CE)认证属于强制性认证。在欧盟成员国内,产品进入市场销售,都必须具有CE标志,可见,环保设备进入欧盟市场需要进行CE认证[8]。
4.1 CQC认证
CQC认证是中国质量认证中心开展的自愿性产品认证业务,通过认证表明产品符合相关环保要求,认证范围涉及污染防治设备和家具、建材、轻工等环境有利产品。中国质量认证中心旨在通过开展环保认证,推广环境有利产品的生产和使用,推动居住环境及自然环境的改善,进而达到自然环境的良性循环和社会经济的可持续发展,环保产品CQC认证相关标准见表3。
表3 环保产品CQC认证标准
4.2 CCAEPI认证
中国环境保护产业协会认证中心是经原国家环境保护总局和国家认证认可监督管理委员会批准,授权承担环境保护产品认证的机构。认证中心按照产品检验加工厂(现场)检查加认证后监督这一国际通用认证模式开展环保产品认证,认证范围包括水污染治理产品、空气污染治理产品、噪声与振动控制产品、固体废物处理处置产品(含焚烧炉产品)、环境监测仪器、环保药剂及材料等六大类,目前列入认证目录的产品有100余项。
4.3 CE认证
针对环保设备产品的CE认证,主要包括机械指令(2006/42/EC)和低电压指令(2014/35/EU)。
(1)机械指令。机械指令适用于普通机械、移动机械、用于提升与运输人的机械及安全配件等。指令中规定的基本健康及安全规范覆盖了整个机械工程领域,用于以下产品:①环连接的组件至少有一个移动部件调节器、控制及主回路;②材料的加工工序、处理、搬运及包装;③几个机械联合运作,可互换的设备;④低电压指令与其它指令不涉及的危害。与环保设备相关的机械指令基本评估标准见表4[9]。
表4机械指令基本评估标准标准编号标准名称ENISO12100—2010机械安全设计一般原则风险评估和风险降低ENISO12100-1—2003机械安全基本概念和设计通则第1部分:基本术语、方法学ENISO12100-2—2003机械安全基本概念和设计通则第2部分:技术总则ENISO14121—2007机械安全风险评估原则EN12463—2011食品加工机械填充和辅助机器安全和卫生要求
(2)低电压指令。低电压指令适用于所有自身使用电压范围在交流50~1 000 V,直流75~1 500 V范围内的电气产品。需要注意的是,这一定义是指指令的适用范围,而不是指令适用的限制,如在使用交流230 V的计算机中,直流12 V电路所产生的危险也属于低电压指令的规范。与环保设备相关的低电压指令基本评估标准是EN 60204-1/A1—2009《机械安全性机械装置的电气设备第1部分:一般要求》。
随着国民经济的快速增长、人们环保意识的增强和环境保护工作力度的加大,我国环保产业取得了较大发展。笔者梳理了环保产品设计规范、产品规范、测试标准及产品安全方面的相关标准。鉴于我国环保产业相关国家和行业标准数量严重缺失、标准编制周期长、标准编制后缺少复审、标龄较长的现状,标准质量已滞后于产业和技术的发展水平。针对这一情况,国家提出“十三五”期间启动约250项环保标准项目,进而有效增加标准供给,规范行业发展,满足市场需求,实现环保产业标准体系对污染减排和环境质量改善工作的重要技术支撑[10]。
[1]包震宇,张巍,赵明梅.环境保护设备标准化与集成化研究初探[J].环境保护科学,2009(4):124-126.
[2]王则武.浅析环保产品认证对环保产品标准的宣贯作用[J].中国环保产业,2010(12):34-36.
[3]企业标准体系技术标准体系:GB/T15497—2003[S].
[4]郭井宽,孙华.分布式能源系统的发展动态[J].装备机械,2016(1):70-74.
[5]环境保护产品技术要求膜生物反应器:HT 2527—2012 [S]
[6]生物质气化装置:CCAEPI-RG-Q-037[S].
[7]环境保护产品认证工厂质量保证能力要求:CCAEPIGK-305[S].
[8]潘增荣.中国CCC认证、欧盟CE认证和美国UL认证的比较[J].家电科技,2003(11):60-62.
[9]王晓丽.欧盟机械产品质量认证——机械指令及其风险评价研究[J].质量技术监督研究,2011(1):45-48.
[10]熊跃辉,谷景雪.环保标准对环保产业的影响分析[J].中国环境管理,2015(3):1-4.
(编辑:尔东)
Gave an overview on current situation of the technical standards for environmental protection products at home and abroad,a summary of the relevant national standards for environmental protection products, and an introduction on the main certification mechanismat home and abroad involving environmental protection.
环境保护;标准;综述
EnvironmentalProtection;Standard;Overview
TH-9
A
1672-0555(2017)02-073-06
2017年4月
孙华(1974—),男,本科,工程师,主要从事技术管理工作。