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安力斯公司蔡晓涌总经理谈国标“城市给排水紫外线消毒设备”

http://www.waterchina.cn 2005/12/6 中国建设信息

  (水业中国12月6日讯)紫外线消毒产品质量问题由来已久。长期以来,紫外线消毒行业只有具有实力的企业依据国外的产业标准来制定自己的企业标准,没有统一的国家标准。造成伪劣产品屡禁不止,用户的知情权也无法得到保障,无形中还加大了用户的投入成本,同时给有关部门的管理带来困难。产业未兴,标准先行。据悉,新近《城市给排水紫外线消毒设备》标准将于2006年1月1日起正式实施。此次新标准的出台,就是有关部门为了从根本上规范紫外线消毒行业,打击伪劣产品,维护人民身体健康而制定的。
  标准的初级属性是统一、规范与提出最低要求。是对行业产品所涉猎的概念所作的统一规定,但是,现今技术标准的功能与属性已不仅仅只包含这些。从技术竞争角度看,标准是市场竞争的最高手段,它改变的是市场的游戏操作规则,仅欧盟双指令的颁布可能波及的是中国诺大的家电市场和内外资电子企业、企业出口等多个环节,这就是标准的威力所在。市场不是很流行一句话:末流的企业卖的是劳力,二流的企业卖的是产品,一流的企业卖的是技术和标准。
  然而针对标准,业内反应不一,是“跑马圈地”扩大市场份额,还是 “雪中送炭”得恰到好处,熨贴。。。面对两种声音企业与专家是各抒己见:

  北京安力斯科技发展有限公司蔡晓涌总经理:

  此次标准的制定对紫外行业的发展无疑是起积极地促进作用。但标准中对个别概念的理解及用词有待商榷:
  1、紫外线能、紫外线能量、紫外线功率如何界定和区分
  在本标准稿中,以下三处提到紫外线能和紫外线能量:
  ① 在3.3紫外线强度定义中提到, 紫外线强度是指单位时间与紫外线传播方向垂直的单位面积上接受到的紫外线能。
  ② 在3.3紫外线强度定义中提到, 紫外线强度被用来描述紫外线消毒设备的紫外线能。
  ③ 在3.5紫外线剂量定义中提到, 紫外线剂量是指单位面积上的入射紫外线能量。
  从①,③的描述看,紫外线能等同于紫外线能量,但如果如②所说“紫外线强度被用来描述紫外线消毒设备的紫外线能”,其实这是一种误解,因为本定义中强度的单位是mW/cm2,含义是单位面积上紫外线发射的功率;而能量的单位是J,它与功率W之间的转换关系为:1W=1J/s。单位时间内所转换的能量才是功率, 功率表达的是能量发射(输送)速率的概念,紫外线灯中功率表示紫外光源发射紫外线的能力,不能因此而将之简称为紫外线能, 正确的说法应是紫外线功率。因此“紫外线消毒设备的紫外线能”这种提法是不科学规范的,混淆了“能”与“功率”的概念。
  造成上述误解的原因在于目前国内紫外线行业对概念的滥用,物理意义上的能量和功率混为一谈,将英文中的“power”和“energy”译成了同义,因此在国内紫外线行业内只有“紫外线能”,没有“紫外线功率”的概念,造成“能就是功率,功率就是能”的现状。
  因此我们建议借修订国家标准的机会,对这一概念予以澄清, 建议增加名词术语“紫外线能”和“紫外线功率”,同时将“UV强度”与“UV功率”直接联系起来,这样与自身的单位(mW/cm2)建立直接的对应关系,使读者易于理解。
  紫外线辐射功率[W]:从紫外线光源向各个方向发射紫外线的总辐射能力。
  紫外线辐射能[J]:从紫外线光源向各个方向辐射的总能量;它是紫外线辐射功率在时间上的积分。
  紫外线强度[mW/cm2]:与紫外线传播方向垂直的单位面积上接受到的紫外线功率。
  2、UV穿透率如何界定对象的主体与客体的关系
  在UV消毒杀菌行业中,穿透率通常用来描述介质(水、石英玻璃或空气等)透过紫外光的属性,如不同成分的玻璃UV穿透率不同, 它是建立在一个标准比较介质的基础上。因此UV穿透率所描述的主体应该是介质,不应该是UV,UV是客体。
  故认为“UVT是衡量紫外线穿过溶液或水体能力的指标”的提法存在两处不准确之处:①穿过的介质就一定是溶液或水体吗?那么石英玻璃的UVT又如何定义?② 该描述把紫外线说成是UVT的主体是不合适的。
  因此我们建议UVT定义如下:
  UVT是指某一介质(液体、固体或气体)相对于另一基准比较介质透过紫外线能力之比,是衡量介质(液体、固体或气体)透过紫外线的能力指标。
  UVT= x100%
  3、低压灯、低压高强灯、中压灯的定义(3.10,3.11,3.12)
  这几种紫外线灯的本质区别在于水银蒸汽压强的不同,即低压(高强)灯水银蒸汽压强为0.13Pa~1.33Pa; 中压灯水银蒸汽压强为13.33kPa~1.33MPa; 而单位弧长的输入功率, 单位紫外输出功率, 频谱输出范围均属于产品特性范围, 不能作为低压灯、低压高强灯、中压灯的本质属性纳入其定义范围, 因为不同的厂家这些产品特性存在差异, 国内与国外产品存在差异, 而且这些产品特性随着技术发展处于不断前进变化之中。一个标准的制定,一方面不能把国内产品拒绝于市场之外,另一方面也要考虑技术的进步与革新。我们认为如果要在这些定义中给出产品特性,应当给出一个范围,而不是给出一个具体数值,因为具体数值必然针对某一具体产品,这对其它同类产品是不公平的。我们建议将具体数值修改成如下表所示的范围:
  紫外线灯名称 单位弧长的输入功率 单位紫外输出功率
  原值 建议值 原值 建议值
  低压灯 0.5W左右 0.5W左右 0.2W左右 0.15~0.2W
  低压高强灯 1.5W左右 大于1.0W 0.6W左右 0.4~0.8W
  中压灯 50~150W左右* 50~150W 7.5~23W左右* 7.5~23W
  *既然已经给出了范围,为何还要加个“左右”。
  4、 3.17中,“紫外线消毒器由紫外灯、石英套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等密闭在容器中的部件组成。”该表述中,认为镇流器也密闭在容器中,是错误的。因为镇流器是没有密闭在容器中的。准确的表述为:
  紫外线消毒器由密闭在容器内的紫外灯、石英套管、紫外线强度传感器、清洗系统和容器外部的镇流器等部件组成。
  5、3.18中给出了“紫外灯模块组”的定义,“紫外灯模块组由紫外灯、石英套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等组成。”实际上,紫外灯模块组是由一定数目的紫外灯模块构成,紫外灯模块由紫外灯、石英套管、镇流器、紫外线强度传感器、清洗系统等组成。
  6、 4.1.1低压灯系统表述中,存在以下问题
  ① 30~40W应是功率,不是能量单位,故应是紫外功率输出;
  ② 单根灯管的紫外能输出为30-40W,范围偏窄,应以15-40W为宜;
  7、 4.1.2低压高强灯系统表述中,存在以下问题
  ① 同上,W应是功率,不是能量单位,故应是紫外功率输出
  ②“低压高强灯系统紫外输出和功率可根据水流和水质变化进行调节”一句中,紫外输出和功率实质上就是紫外输出功率;
  ③ 认为“紫外输出功率调节可以优化电耗和延长灯管寿命”一说有误,因为紫外输出功率调节只可以优化电耗,而不能延长灯管寿命。
  ④ 认为“低压高强灯系统适用于中型污水处理厂的应用”一说不够全面,低压高强灯系统在小型/大型污水厂就拒绝使用吗?在再生水/生活饮用水/净水中就不可以用吗?
  8、4.1.3中压灯系统表述中,存在以下问题
  ① 同上,W应是功率,不是能量单位,故应是紫外功率输出
  ② 由于中压灯能耗高,将其应用定位于大型污水处理厂是否适合我国国情需要慎重考虑。
  9、4.2中将紫外消毒设备根据安装运行方式进行分类,存在以下问题:
  ① “明渠式安装系统”应该对应“紫外灯模块”,不如说是“模块式系统”;
  ② “紫外灯采用模块结构,。。。。。”一句,存在明显语法错误,我们认为该句应和3.18的定义相对应,建议改为:紫外灯与有关部件组合成紫外灯模块,。。。。。
  ③ 4.2.2压力管道式系统,是明显的翻译问题,应为“压力容器式系统”,简称为腔体式系统。
  10、在5.1.1中, 关于明渠式紫外线消毒设备的组成的叙述中,存在以下问题:
  ① 紫外灯模块组应改为紫外灯模块;
  ② 缺镇流器柜和紫外线强度在线监测系统。
  11、在5.3中,要求“紫外线消毒器的设计最大运行压力为1.03MPa,耐压检验压力为设计压力的1.5倍”,我们认为此条要求太过笼统和严格, 紫外线消毒器的设计最大运行压力要和它所工作的系统的最大工作压力相匹配, 而不是笼统地要求达到某一定值。如果系统工作压力低,而我们把紫外线消毒器设计运行压力定得那么高,无疑会浪费材料,增加成本;相反,如果系统工作压力高,而紫外线消毒器设计运行压力低于系统工作压力,无疑也是错误的。
  建议改为:紫外线消毒器的设计压力为其所在系统的最大运行压力,耐压检验压力为设计压力的1.5倍。
  12、在5.5中, 关于清洗方式,有如下论述:
  在污水处理应用中,宜采用在线机械加化学清洗.
  我们认为,该论述带有明显的倾向性, 在国家标准中出现这种倾向性论述是不合适的.关于紫外线消毒设备清洗方式的选择,从技术上讲,与水质关系密切,UV透光率低的水体宜选用机械加化学清洗,UV透光率高的水体采用机械清洗与机械加化学清洗的效果是非常相近的。相比之下,机械清洗的成本要低得多。而目前在紫外线消毒设备在国内刚刚发展兴起阶段, 在国家标准中片面肯定一种技术而否定其它同类技术是不应该的。建议改为:
  在污水处理应用中,不宜采用人工清洗方式,至于采用机械清洗还是机械加化学清洗,需要根据水质情况确定。
  13、5.4.2和5.6.2中,规定了紫外灯老化系数和石英套管结垢系数的确定,但在叙述中,多次提到“计算设备的有效紫外线剂量”;
  在5.8中也提到设备有效紫外剂量的计算;
  我们认为这里存在概念的误区,因为紫外线消毒设备有效剂量是设备所能实现的微生物灭活紫外线剂量,或称之为紫外线消毒设备的生物验定剂量。只能通过实验的方法得到, 计算只能得到理论紫外线剂量,再高级的计算都得不到有效紫外线剂量。
  14、 5.7.1中,规定了紫外线消毒设备水上部件防护等级不应低于IP65或当量等级,我们认为紫外线消毒设备水上部件应分为室内和室外部分,室外部分要求防护等级不应低于IP65或当量等级是理所当然,但如果室内部分也达到同样要求无疑是浪费了,只要IP54足够了.
  15、 在5.8.2.3中,规定:
  紫外线消毒作为城市杂用水主要消毒手段时,紫外线消毒设备在峰值流量和紫外灯运行寿命终点时,考虑紫外灯结垢影响后所能达到的紫外线有效剂量不应低于80mJ/cm2。
  在5.8.2.2中, 紫外线消毒作为生活饮用水主要消毒手段时,紫外线剂量也只要求不应低于40mJ/cm2, 而在城市杂用水消毒中却要求达到80mJ/cm2是明显不合理的.究竟要采用多少剂量,不只光看应用,关键要看进水水质,结合具体应用确定消毒实现的灭活率,在此基础上才能确定剂量需求.
  16、在A.3中, 给出了1污水处理出水消毒紫外灯适用表,对该表存在以下疑义:
  ① 清洗方式方面, 过分强调人工清洗和机械加化学清洗是不合适的,其实在污水处理项目中,不管规模大小,采用人工清洗都是费事费时的,是不科学的;带有明显的排挤国内同行的意图.
  ② 忽视中压灯的本质缺陷,能耗高,强调>20万吨/天采用中压灯系统,这其实是一种误导,因为中压灯由于其缺陷而趋于淘汰, 而国内外上百万吨/天采用低压高强灯系统也并不少见。
  以上意见和建议,是我公司对国标“城市给排水紫外线消毒设备”的粗略见解,为标准修订在之时提供些参考。不足之处,敬请各位专家批评指正。
  惟公集汪洋,巨壑收众流。可见,评定一个标准的必需性与切实性要从市场的角度出发,首先,标准是否切实的反应市场需求,令用户满意。在市场中能否得到较高的满意度;其次,标准要一步一步地跟着行业的市场来转,才能体现出标准的作用和价值。再有,在执行标准的同时还要把标准向纵深推进,以适应市场的瞬息间的万般变化。更为重要的是,提出标准后,如何深入贯彻并与国际接轨握有话语权,把行业的品牌立足国内推向国际才是立标的实质。
(来 源:《中国建设信息》水工业市场,作者:卞小柠)(晓红编辑)


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