1、氣脈沖清洗技術在改善小區(qū)管網供水水質中的應用丁玉海1 宋安坤2 李永年1 杜茂安2 郭建勛1 張辰剛1(1.大慶市供水公司,黑龍江大慶163453;2.哈爾濱工業(yè)大學,黑龍江哈爾濱150090摘 要:分析了造成小區(qū)管網水質惡化的因素,針對小區(qū)管網的管徑多、流程復雜的特點,選擇氣脈沖沖洗作為清洗小區(qū)管網的方法。通過工程實例闡述了氣脈沖沖洗的原理、操作和沖洗過程中需要注意的問題。對比沖洗前后的水質,證明氣脈沖沖洗技術可以有效清除小區(qū)管網的水垢,提高供水水質。關鍵詞:小區(qū)管網;氣脈沖;管網清洗;安全供水中圖分類號:TU 991.61 文獻標識碼:BApplication of gas pulse o

2、n pipeline inresidential quarter cleaning to improve the water quality DING Yuhai 1,SONG Ankun 2,LI Yongnian 1,DU Maoan 2,GUO Jianxun 1,Z HANG Chengang1(1.Supply Water Company of Daqing Oil Bureau,Daqing,Heilongjiang 163453;2.Harbin Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang 150090Abstract:Summariz

3、ed factors which deteriorated the quality of water in residential quarter distribution net -works.Selected gas-water pulse to clean the distribution networks of residential quarter,whereas it .s characters of multi-diameter and complicated pipelines.E xpounded the principle,operation processes and m

4、atters should be noticed in gas pulse,through a practical project.It is proved to be an effective method to clean out residential quarter distribution networks,by compared the water quality before and af -ter cleaning.Key words:pipeline of residential quarter;gas pulse;pipeline cleaning;security of

5、water supply 小區(qū)管網是城市輸水系統(tǒng)的服務終端,其內水質的好壞直接影響用戶對整個供水部門的評價。大收稿日期:2006-10-08作者簡介:丁玉海(1970-,男,碩士,黑龍江人,從事城市供水安全生產管理工作。實用技術清洗世界 2006,22(12:11-14Cleaning World慶油田管理局供水公司現(xiàn)管轄小區(qū)供水管網98個。管線材質主要為鋼管、鑄鐵管,管線口徑在DN50 DN400之間。由于大部分小區(qū)管網運行時間較長,管線腐蝕結垢、雜質沉積,管網存在二次污染問題。自供水公司2001年接管小區(qū)泵站管理后,通過調查了解和用戶投訴已有60多個小區(qū)出現(xiàn)過水質渾濁問題,小區(qū)水質問題急需

6、解決。1小區(qū)管網水質問題產生的原因及分析供水管網水質問題產生的原因有很多種1-3,我們通過調查研究主要有以下幾個方面:1出廠水質不合格,如濁度、鐵濃度等水質指標達不到國家規(guī)定的水質標準;2當出廠水帶有腐蝕性物質或管線(包括用戶支管線使用年限過長,鑄鐵管內壁就會腐蝕、結垢、沉積,當管線內水流速度、方向或水壓發(fā)生突變時,就會造成短時間的水質惡化,出現(xiàn)鐵濃度、濁度、色度等指標上升;3新鋪設管線施工不規(guī)范,沒做內防腐,投產前沖洗、消毒不徹底;4自備水源或非飲用水管線連接時,沒有采取防污措施,使不合格水或非飲用水流入供水管網內;5有些管線、閥門、水表長期浸泡在水中,也容易對管網水造成不同程度的污染;6二

7、次供水設施,如貯水池、貯水罐長時間不進行清洗和消毒。通過對管網水質問題的調查發(fā)現(xiàn),造成小區(qū)水質問題產生的主要原因是小區(qū)管線使用年限過長,管線內壁腐蝕、結垢、沉積。當管線內水流速度、方向或水壓發(fā)生突變時,就會造成短時間的水質惡化。而且,由于小區(qū)供水管線老化嚴重,供水設備損壞較多,因維修供水設施,小區(qū)泵站、管網停水比較頻繁。當停水后再送水時,將管線上的結垢、沉積物沖刷掉,使用戶來水水質經常出現(xiàn)短時混濁現(xiàn)象,各項水質指標均有上升。2改善小區(qū)供水水質具體辦法由于小區(qū)管線內存在大量的結垢沉積物是水質混濁的主要原因,因此清除管線內結垢沉積物是消除水質渾濁現(xiàn)象,減輕管網二次污染的一項重點工作。目前,清除管線

8、內結垢沉積物的主要方法是對管線進行沖洗。沖洗管線的方法主要有高壓水沖洗法4、氣水脈沖沖洗法5、機械刮管清洗法6,7。因為小區(qū)供水管網的管徑種類多,大部分小區(qū)管網內存在34種不同型的管徑,管徑也較小,又因管網流程復雜,且管線內結垢物較堅硬,所以采用水氣脈沖沖洗小區(qū)供水管網比較適宜。為此公司購進了SNQ1智能型湍流清洗裝置,對小區(qū)管網進行沖洗。3智能型湍流清洗裝置簡介311工作原理智能型湍流清洗裝置是一種清洗供水、供暖管線中的結垢、沉積物的移動式專用設備。它是以壓縮空氣為動力源,以水為清洗介質,由空氣壓縮機送出的高壓氣流,通過脈沖震蕩發(fā)生器,與水一起形成脈沖式高壓水氣流向管線下游傳播。在管線內形成

9、高速水氣湍流,對管線內壁進行沖擊和振蕩,產生噴砂效果,促使附著在管壁上的結垢沉積物逐漸松弛、直至最后脫落,并隨水氣流從管線末端排污口排出。312沖洗示意圖與技術參數(shù)氣水脈沖沖洗設備主要由空氣壓縮機、儲氣罐、脈沖發(fā)生器組成,其中空壓機可由一輛解放牌貨車運輸,儲氣罐和脈沖器由另一輛貨車運輸?？諌簷C由柴油機驅動,功率為65kW。沖洗示意圖和主要設備的技術參數(shù)見圖1和表1。4沖洗實例分析411沖洗前的準備1對小區(qū)管網流程進行調查,確定排污點。#12#清洗世界第12期 圖1清洗裝置工作示意簡圖確定原則是排污點盡可能地設置在管網末端的閥井內,而且以距排污管道排污井較近為宜,同時調查排污管道是否通暢。各小區(qū)

10、管網可根據不同情況確定不同數(shù)量的排污點。排污口管徑均采用統(tǒng)一尺寸為80mm,接頭處以法蘭連接并安裝排污閥。2確定加氣點通常情況下是設置在小區(qū)泵房內出口閥門下游表1氣水脈沖沖洗設備的各部分技術參數(shù)名稱空壓機脈沖發(fā)生器儲氣罐高壓膠管技術排風量:610m3頻率:160次/mi n壓力:012110MPa耐壓:110MPa 參數(shù)風壓:017110MPa儲氣量:015515m3直徑:50mm的管線上,特殊情況下可安裝在管網中有切斷閥門的閥井內。加氣管管徑為50mm,接頭處以法蘭連接并安裝控制閥。3制定沖洗方案內容包括沖洗時間、沖洗步驟、流程調整、用戶通知等。通知用戶時,需特別強調沖洗期間禁止開啟來水閥門

11、,一是防止沖洗時氣壓外泄影響沖洗效果,二是防止管網內的污水進入用戶家中。412沖洗過程首先小區(qū)泵站停水,進行加氣點安裝和排污管線連接(排污管均采用80mm耐壓膠管,每根長度10 m,連接端均安裝80mm法蘭,同時進行管網流程調整,關閉所有樓棟總閥和關閉管線分支控制閥,防止氣壓外瀉,影響沖洗效果。打開排污閥后,泵站開泵運行,出口壓力控制在012MPa。同時觀察污水是否能順利排放,避免污水外溢情況發(fā)生。啟動氣脈沖發(fā)生器和空壓機加氣壓,開始沖洗。調整氣脈沖發(fā)生器,氣壓在初期階段控制在013 MPa,然后逐漸調整至01450155MPa;儲氣罐運行時間(排氣時間設定在2535s,間歇時間(儲氣時間設定

12、在1525s;氣體流量控制在140240m3/ h?，F(xiàn)以登峰小區(qū)管網沖洗為例,介紹沖洗情況如表2所示。表2登峰小區(qū)3-4樓支線沖洗情況記錄表運行時間/min沖洗裝置工作參數(shù)氣壓/MPa運行時間/s間歇時間/s氣體流量/(m3#h排污口出水描述10不打氣0淡褐色渾水3001352515240褐色渾水1501503515240黑褐色渾水3001503515240褐色渾水6001503515240淡褐色渾水3001503515240有少量雜質清水15不打氣0有微量雜質清水200清水為避免因排氣不暢而發(fā)生爆管事故,需要先清水單獨沖洗,待排水通暢后,再進行氣水脈沖沖洗。從表2可以看出排污口出水的顏色先由

13、單獨水沖洗時的淡褐色轉為氣水脈沖時的黑褐色,再隨著沖洗時間的延長而逐漸由黑褐色變?yōu)榈稚?最后在沖洗215h后出水變成含有少量雜質的清水,說明此時的管網已基本沖洗干凈,停止打氣后出水變?yōu)楹形⒘侩s質的清水,15min后沖洗進、出水水質一致,沖洗完成。整個沖洗過程耗時315h。413沖洗過程中需要注意的問題沖洗管線不能距離過長,當沖洗長度超過115 km,排污口處脈沖噴沙效果不明顯,實際情況表明沖洗距離在110km內的效果最佳。流程復雜的環(huán)狀管網,應設置不同的進氣點和#13#第22卷丁玉海等1氣脈沖清洗技術在改善小區(qū)管網供水水質中的應用排污口分片沖洗。樹狀管網的排污口必須設在管線末梢的閥井處,防

14、止沖洗雜質在管線下游留存,影響水質。414 沖洗效果的驗證在各小區(qū)管網沖洗完成半個月后,我們對各小區(qū)管網水質重新取樣化驗,取樣時間均確定為小區(qū)停水后再送水時。水質化驗數(shù)據見表3。表3 登峰小區(qū)沖洗前后水質對比表項 目評價指標濁度/NTU 色度/度總鐵/(mg #L -1沖洗前12160175沖洗后21590121從水質化驗結果可看出,小區(qū)管網水質各項指標有了大幅度的提高。由此可見,采用水氣脈沖方法沖洗小區(qū)管網,使小區(qū)供水水質得到明顯改善,減輕了小區(qū)管網對水質的二次污染。5 結論氣脈沖清洗技術,具有高效省時、操作簡便、不破壞管網系統(tǒng)、不使用任何化學藥劑無二次污染的優(yōu)點,可以有效清除管垢、改善小區(qū)

15、管網因結垢而造成的水質惡化問題。為取得良好的清洗效果,在具體實施過程中,需要注意以下三點:1清洗前要做充分的準備。精確地調查管網流程,以確定排污點和加氣點的最佳位置,同時制定合理的沖洗方案。2清洗過程要嚴格地按照預定方案進行。首先進行清水單獨沖洗,待排水通暢后,開始打氣,再逐漸提高脈沖氣壓至規(guī)定值;最后當排污口出水為僅含有少量雜質的清水時,停止打氣,單獨水沖至進、出口水質一致時,沖洗過程結束。3清洗過程中,應將沖洗距離控制在1km 內;對于復雜的環(huán)狀管網,應分片清洗;樹狀管網的排污口應設置在管線末梢。參考文獻1 Augoustions M T ,Ven ter S N,Kfir R.Asses

16、sment of waterq uali ty p roblems due to microbial growth in drinking water distribution systemsJ.Environ.Toxicol.Water Qual.10,295-299.2 李 欣,王郁萍,齊晶瑤,等,給水管道生長環(huán)的沖洗與防治J.哈爾濱建筑大學報,2002(356:30-32.3 Miettinen I,Vartianen T,Martikainen P J.Microbial growthand assi milable organic carbon in finnish drinking watersJ.water scie