环境技术验证评价体系研究范文

《中国环境科学杂志》2014年第八期

1环境技术验证评价体系建立

1.1环境技术验证评价的基本流程在借鉴国外ETV评价体系发展的经验基础上,确定了我国环境技术验证评价的基本流程,具体的验证评价程序可分为验证申请、验证准备、验证测试、验证评价、验证结果5个阶段(图1).(1)验证申请阶段:技术持有者向验证办公室申请技术验证,由办公室根据申请技术特点委托相关验证机构开展后续工作.(2)验证准备阶段:验证机构对技术资料进行审核.当技术资料满足要求时,由验证机构牵头制订《验证评价计划》.验证机构商技术持有者选定测试机构和验证场所.《验证评价计划》一经确认,技术持有者、验证场所业主及测试机构应按《验证评价计划》要求完成测试工作的各项准备.(3)验证测试阶段:验证准备工作完成后,经验证机构确认,开始测试.测试机构应按照《验证评价计划》的规定和要求进行测试.如果对测试过程有重大调整,需经过验证机构、技术持有者及ETV办公室同意.验证机构应对整个测试过程进行监督.测试机构完成测试后,编写《测试报告》(包括测试过程中的各种原始数据记录和相关资料),并提交给验证机构.(4)验证评价阶段:验证机构对《测试报告》进行审核,并根据《验证评价计划》、《测试报告》及有关技术资料,通过数理统计方法,对验证结果进行评价,编制《验证评价报告》.验证机构需依据《验证评价报告》拟写一个验证声明(相当于《验证评价报告》的概要版),同《验证评价报告》一起报给验证办公室审查.(5)验证结果阶段:验证办公室在验证技术委员会的协助下,审查验证声明、《验证评价报告》、《测试报告》,经审查通过的验证声明及《验证评价报告》是验证的主要结果,正式授予技术持有者,并在ETV网站上公布.原则上《验证评价计划》及《测试报告》也在ETV网站上公布,如果技术持有者认为涉及该技术秘密的除外.验证后,技术持有者拥有ETV标识(LOGO)的使用权,但需要按照相关规定合理使用.

1.2测试参数体系设计

环境保护技术在进行验证测试之前,必须确定验证测试的参数.根据环境技术验证测试目标,测试参数应以环境效果参数、运行维护参数、运行工艺参数等可以测量的参数为主.综合考虑,我国环境保护技术验证测试的参数包括3类(图2).环境效果参数是用来表征环境保护技术的污染物处理效果的参数,是环境保护技术验证测试的主要内容.对于污染治理技术,环境效果参数一般是污染物去除效果参数,对于监测技术,一般是准确度、精密度及被测污染物参数等.环境效果参数是必须验证的测试参数,而且是必须通过验证测试获得的.在进行验证测试时,除了要考虑一般的测试参数,更为关键的是,测试参数应能反映技术的特点,检验技术声明的可靠性.环境效果参数分为通用参数和特征参数两类.通用参数可以证明技术的基本性能.即对于某一类环境保护技术,表征其环境处理效果共同性的环境效果参数,如污水处理技术中的BOD5、CODCr参数,汽车尾气处理技术中的NOx、颗粒物参数等.特征参数反映技术特征、应用行业的特征以及其它特异性的技术效果.对于某一项具体的环境保护技术,由技术持有者自我声明的,表征该项技术特异性处理效果的环境效果参数即为特征参数.通用参数和特征参数由技术持有者和验证机构协商确定.维护管理参数是维持环境保护技术正常运行及日常维护的参数,如能源资源消耗(如水、电和药剂等)、经济成本、操作的难易程度等,主要用来衡量技术的运营和维护性能.维护管理参数属于必须验证的测试参数,此类参数的获取主要通过记录和统计方式获取.维护管理参数由测试机构与技术持有者协商确定.运行工艺参数是直接对环境保护技术稳定运行及污染物处理效果产生影响的工艺参数,如污水处理技术中的污泥回流比、水力停留时间等运行工艺参数是必须验证的测试参数,且一般不少于两项,主要通过测试的方式获取.

1.3测试周期的确定

借鉴国外验证技术测试周期的选取原则,参考我国有关标准规范,本课题认为应由验证机构、测试机构、专家组结合实际情况确定测试周期,并满足如下要求:(1)应满足验证技术性能的有效性和可靠性、运营维护管理的稳定性和经济性,以及操作难易程度的要求;(2)应反映被验证技术对环境条件的适应性,例如:低温条件对某污水生物处理技术运行稳定性影响较大,测试周期应至少涵盖1个月低温期;(3)应反映被验证技术对特征污染物的去除效果;(4)应反映污染物负荷周期变化和抗冲击能力;(5)对于工业行业,应反映生产周期特点,针对连续生产和间歇生产分别设定测试周期.其中,对生产周期小于2d的行业或企业,测试周期不能少于14d;(6)在考虑科学合理采样频率的条件下,应满足数据评价最低样本数要求.常见技术类别测试周期的推荐值见表1

1.4采样频率的确定

采样频率和采样时间应考虑生产周期、污染负荷变化、流量负荷变化、环境条件变化等因素,并结合样本数的要求确定.采样频率、采样时间点的确定应遵循以下原则:(1)应考虑不同的生产方式.对于连续生产,应反映日变化和周变化趋势;对于间歇生产,采样频率应与生产周期一致,并反映小时变化趋势;(2)应考虑节假日、夜间、生产间隙;(3)在极端运行和环境条件下,应适当加大采样频率;(4)技术设施运行稳定时,可以适当减少采样频率,污染负荷或技术设施运行不稳定时,应适当加大采样频率.

2案例应用

为验证完善研究成果,本课题组开展了某公司自主研发的“水蚯蚓原位消解污泥技术”案例研究.该技术在传统污水处理系统生化池中引入更高营养级的后生动物水蚯蚓,利用水蚯蚓和微生物的协同作用原位消解污泥,实现污泥过程减量.中国环境科学学会作为验证机构,清华大学环境质量检测中心作为测试机构,通过现场及实验室测试,对数据进行分析和评价,验证了该技术的污泥减量效果及相关环境性能,验证测试周期为213d.

2.1验证内容本次技术验证的目标是:在出水水质达标的条件下,评估水蚯蚓原位消解污泥技术(以下亦简称“水蚯蚓工艺”)的污泥减量效果.验证内容如下:(1)出水水质是否能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》[14]中一级B的要求,以CODcr、BOD5、TP、TN、NH3-N、SS、pH值7个常规水质指标和铜、镍、铅、铬、镉、锌、汞、砷8个重金属指标来评价;(2)记录新技术采用后的产泥量,并与理论产泥量、新技术采用前的产泥量进行对比,评估新技术的污泥减量效果;(3)污水处理工艺电耗;(4)水蚯蚓原位消解污泥技术的运行维护情况.

2.2测试条件测试期间,实际测试条件如下:(1)进水水量范围:7.27×103~1.28×104t/d;(2)进水水质条件:见表2(3)氧化沟混合液污泥浓度(MLSS):3.75×103~5.59×103mg/L.

2.3测试参数根据水蚯蚓原位消解污泥技术的特点和验证目标,确定了测试参数(表3).在充分调查并搜集验证工艺技术工程的工艺流程、设计参数、运行参数、技术特点等基本资料的基础上,共设置了7个采样点,不同指标的测试方法及测试频率如表4所示.维护管理参数:水量主要根据水表数据来核定.现场监控人员每日记录水量数据.耗电量主要根据电表数据来核定.现场监控人员每日记录电表数据,核算测试期间万t污水耗电量.

2.4验证结果通过现场测试和数据分析,该技术验证结果如下:水蚯蚓原位消解污泥技术是一种污泥减量技术.(1)验证测试期间,在正常进水条件下,以《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》[14]一级B的要求为标准.由表5可知,常规水质指标中的TP、NH3-N、SS以及重金属指标中的镍存在一定程度的超标现象;其余均100%达标.(2)由表6可知,采用水蚯蚓工艺后,产泥系数为0.248,产泥系数降低了75.3%.(3)测试期间,系统各月电耗基本稳定,采用前2009,2010年耗电分别为0.304,0.334kW⋅h/t水.采用水蚯蚓工艺后耗电量为0.339kW⋅h/t水,吨水耗电量无明显增加.(4)验证测试期间,系统运行平稳,未出现影响工艺正常运行及出水水质的重大故障。

3结语

在借鉴国外环境技术验证评价体系发展的经验基础上,确定了我国环境技术验证评价的基本流程,具体的验证评价程序可分为验证申请、验证准备、验证测试、验证评价、验证结果5个阶段.验证评价是环境保护技术管理体系的重要组成部分,从案例应用来看,能够客观反映技术的各项性能指标,是现有环保科学技术评价体系的重要补充和创新.我国环境技术验证评价尚处于初步探索研究阶段,应按照突出重点、分步实施的要求开展试点工作,积极探索与现行环境管理制度的结合,为环境保护工作提供有效的支持.建议选取“十一五”及“十二五”期间所取得的部分标志性产业化应用新技术成果,开展验证工作,对验证效果好的技术,向社会推广应用.

作者：刘平邵世云王睿易斌单位：中国环境科学学会