氣脈沖清洗技術(shù)在改善小區(qū)管網(wǎng)供水水質(zhì)中的應(yīng)用

1、氣脈沖清洗技術(shù)在改善小區(qū)管網(wǎng)供水水質(zhì)中的應(yīng)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(xué),黑龍江哈爾濱150090摘 要:分析了造成小區(qū)管網(wǎng)水質(zhì)惡化的因素,針對(duì)小區(qū)管網(wǎng)的管徑多、流程復(fù)雜的特點(diǎn),選擇氣脈沖沖洗作為清洗小區(qū)管網(wǎng)的方法。通過(guò)工程實(shí)例闡述了氣脈沖沖洗的原理、操作和沖洗過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。對(duì)比沖洗前后的水質(zhì),證明氣脈沖沖洗技術(shù)可以有效清除小區(qū)管網(wǎng)的水垢,提高供水水質(zhì)。關(guān)鍵詞:小區(qū)管網(wǎng);氣脈沖;管網(wǎng)清洗;安全供水中圖分類(lèi)號(hào):TU 991.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(wǎng)是城市輸水系統(tǒng)的服務(wù)終端,其內(nèi)水質(zhì)的好壞直接影響用戶對(duì)整個(gè)供水部門(mén)的評(píng)價(jià)。大收稿日期:2006-10-08作者簡(jiǎn)介:丁玉海(1970-,男,碩士,黑龍江人,從事城市供水安全生產(chǎn)管理工作。實(shí)用技術(shù)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(wǎng)98個(gè)。管線材質(zhì)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(wǎng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),管線腐蝕結(jié)垢、雜質(zhì)沉積,管網(wǎng)存在二次污染問(wèn)題。自供水公司2001年接管小區(qū)泵站管理后,通過(guò)調(diào)查了解和用戶投訴已有60多個(gè)小區(qū)出現(xiàn)過(guò)水質(zhì)渾濁問(wèn)題,小區(qū)水質(zhì)問(wèn)題急需

6、解決。1小區(qū)管網(wǎng)水質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因及分析供水管網(wǎng)水質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的原因有很多種1-3,我們通過(guò)調(diào)查研究主要有以下幾個(gè)方面:1出廠水質(zhì)不合格,如濁度、鐵濃度等水質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);2當(dāng)出廠水帶有腐蝕性物質(zhì)或管線(包括用戶支管線使用年限過(guò)長(zhǎng),鑄鐵管內(nèi)壁就會(huì)腐蝕、結(jié)垢、沉積,當(dāng)管線內(nèi)水流速度、方向或水壓發(fā)生突變時(shí),就會(huì)造成短時(shí)間的水質(zhì)惡化,出現(xiàn)鐵濃度、濁度、色度等指標(biāo)上升;3新鋪設(shè)管線施工不規(guī)范,沒(méi)做內(nèi)防腐,投產(chǎn)前沖洗、消毒不徹底;4自備水源或非飲用水管線連接時(shí),沒(méi)有采取防污措施,使不合格水或非飲用水流入供水管網(wǎng)內(nèi);5有些管線、閥門(mén)、水表長(zhǎng)期浸泡在水中,也容易對(duì)管網(wǎng)水造成不同程度的污染;6二

7、次供水設(shè)施,如貯水池、貯水罐長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行清洗和消毒。通過(guò)對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)問(wèn)題的調(diào)查發(fā)現(xiàn),造成小區(qū)水質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是小區(qū)管線使用年限過(guò)長(zhǎng),管線內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢、沉積。當(dāng)管線內(nèi)水流速度、方向或水壓發(fā)生突變時(shí),就會(huì)造成短時(shí)間的水質(zhì)惡化。而且,由于小區(qū)供水管線老化嚴(yán)重,供水設(shè)備損壞較多,因維修供水設(shè)施,小區(qū)泵站、管網(wǎng)停水比較頻繁。當(dāng)停水后再送水時(shí),將管線上的結(jié)垢、沉積物沖刷掉,使用戶來(lái)水水質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)短時(shí)混濁現(xiàn)象,各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均有上升。2改善小區(qū)供水水質(zhì)具體辦法由于小區(qū)管線內(nèi)存在大量的結(jié)垢沉積物是水質(zhì)混濁的主要原因,因此清除管線內(nèi)結(jié)垢沉積物是消除水質(zhì)渾濁現(xiàn)象,減輕管網(wǎng)二次污染的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。目前,清除管線

8、內(nèi)結(jié)垢沉積物的主要方法是對(duì)管線進(jìn)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(jī)械刮管清洗法6,7。因?yàn)樾^(qū)供水管網(wǎng)的管徑種類(lèi)多,大部分小區(qū)管網(wǎng)內(nèi)存在34種不同型的管徑,管徑也較小,又因管網(wǎng)流程復(fù)雜,且管線內(nèi)結(jié)垢物較堅(jiān)硬,所以采用水氣脈沖沖洗小區(qū)供水管網(wǎng)比較適宜。為此公司購(gòu)進(jìn)了SNQ1智能型湍流清洗裝置,對(duì)小區(qū)管網(wǎng)進(jìn)行沖洗。3智能型湍流清洗裝置簡(jiǎn)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(jié)垢、沉積物的移動(dòng)式專(zhuān)用設(shè)備。它是以壓縮空氣為動(dòng)力源,以水為清洗介質(zhì),由空氣壓縮機(jī)送出的高壓氣流,通過(guò)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(nèi)形成

9、高速水氣湍流,對(duì)管線內(nèi)壁進(jìn)行沖擊和振蕩,產(chǎn)生噴砂效果,促使附著在管壁上的結(jié)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(shù)參數(shù)氣水脈沖沖洗設(shè)備主要由空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、脈沖發(fā)生器組成,其中空壓機(jī)可由一輛解放牌貨車(chē)運(yùn)輸,儲(chǔ)氣罐和脈沖器由另一輛貨車(chē)運(yùn)輸?？諌簷C(jī)由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng),功率為65kW。沖洗示意圖和主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)圖1和表1。4沖洗實(shí)例分析411沖洗前的準(zhǔn)備1對(duì)小區(qū)管網(wǎng)流程進(jìn)行調(diào)查,確定排污點(diǎn)。#12#清洗世界第12期 圖1清洗裝置工作示意簡(jiǎn)圖確定原則是排污點(diǎn)盡可能地設(shè)置在管網(wǎng)末端的閥井內(nèi),而且以距排污管道排污井較近為宜,同時(shí)調(diào)查排污管道是否通暢。各小區(qū)

10、管網(wǎng)可根據(jù)不同情況確定不同數(shù)量的排污點(diǎn)。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(diǎn)通常情況下是設(shè)置在小區(qū)泵房?jī)?nèi)出口閥門(mén)下游表1氣水脈沖沖洗設(shè)備的各部分技術(shù)參數(shù)名稱(chēng)空壓機(jī)脈沖發(fā)生器儲(chǔ)氣罐高壓膠管技術(shù)排風(fēng)量:610m3頻率:160次/mi n壓力:012110MPa耐壓:110MPa 參數(shù)風(fēng)壓:017110MPa儲(chǔ)氣量:015515m3直徑:50mm的管線上,特殊情況下可安裝在管網(wǎng)中有切斷閥門(mén)的閥井內(nèi)。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(nèi)容包括沖洗時(shí)間、沖洗步驟、流程調(diào)整、用戶通知等。通知用戶時(shí),需特別強(qiáng)調(diào)沖洗期間禁止開(kāi)啟來(lái)水閥門(mén)

11、,一是防止沖洗時(shí)氣壓外泄影響沖洗效果,二是防止管網(wǎng)內(nèi)的污水進(jìn)入用戶家中。412沖洗過(guò)程首先小區(qū)泵站停水,進(jìn)行加氣點(diǎn)安裝和排污管線連接(排污管均采用80mm耐壓膠管,每根長(zhǎng)度10 m,連接端均安裝80mm法蘭,同時(shí)進(jìn)行管網(wǎng)流程調(diào)整,關(guān)閉所有樓棟總閥和關(guān)閉管線分支控制閥,防止氣壓外瀉,影響沖洗效果。打開(kāi)排污閥后,泵站開(kāi)泵運(yùn)行,出口壓力控制在012MPa。同時(shí)觀察污水是否能順利排放,避免污水外溢情況發(fā)生。啟動(dòng)氣脈沖發(fā)生器和空壓機(jī)加氣壓,開(kāi)始沖洗。調(diào)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(diào)整至01450155MPa;儲(chǔ)氣罐運(yùn)行時(shí)間(排氣時(shí)間設(shè)定在2535s,間歇時(shí)間(儲(chǔ)氣時(shí)間設(shè)定

12、在1525s;氣體流量控制在140240m3/ h?，F(xiàn)以登峰小區(qū)管網(wǎng)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(yùn)行時(shí)間/min沖洗裝置工作參數(shù)氣壓/MPa運(yùn)行時(shí)間/s間歇時(shí)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(zhì)清水15不打氣0有微量雜質(zhì)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(dú)沖洗,待排水通暢后,再進(jìn)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(dú)水沖洗時(shí)的淡褐色轉(zhuǎn)為氣水脈沖時(shí)的黑褐色,再隨著沖洗時(shí)間的延長(zhǎng)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(zhì)的清水,說(shuō)明此時(shí)的管網(wǎng)已基本沖洗干凈,停止打氣后出水變?yōu)楹形⒘侩s質(zhì)的清水,15min后沖洗進(jìn)、出水水質(zhì)一致,沖洗完成。整個(gè)沖洗過(guò)程耗時(shí)315h。413沖洗過(guò)程中需要注意的問(wèn)題沖洗管線不能距離過(guò)長(zhǎng),當(dāng)沖洗長(zhǎng)度超過(guò)115 km,排污口處脈沖噴沙效果不明顯,實(shí)際情況表明沖洗距離在110km內(nèi)的效果最佳。流程復(fù)雜的環(huán)狀管網(wǎng),應(yīng)設(shè)置不同的進(jìn)氣點(diǎn)和#13#第22卷丁玉海等1氣脈沖清洗技術(shù)在改善小區(qū)管網(wǎng)供水水質(zhì)中的應(yīng)用排污口分片沖洗。樹(shù)狀管網(wǎng)的排污口必須設(shè)在管線末梢的閥井處,防

14、止沖洗雜質(zhì)在管線下游留存,影響水質(zhì)。414 沖洗效果的驗(yàn)證在各小區(qū)管網(wǎng)沖洗完成半個(gè)月后,我們對(duì)各小區(qū)管網(wǎng)水質(zhì)重新取樣化驗(yàn),取樣時(shí)間均確定為小區(qū)停水后再送水時(shí)。水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。表3 登峰小區(qū)沖洗前后水質(zhì)對(duì)比表項(xiàng) 目評(píng)價(jià)指標(biāo)濁度/NTU 色度/度總鐵/(mg #L -1沖洗前12160175沖洗后21590121從水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果可看出,小區(qū)管網(wǎng)水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)有了大幅度的提高。由此可見(jiàn),采用水氣脈沖方法沖洗小區(qū)管網(wǎng),使小區(qū)供水水質(zhì)得到明顯改善,減輕了小區(qū)管網(wǎng)對(duì)水質(zhì)的二次污染。5 結(jié)論氣脈沖清洗技術(shù),具有高效省時(shí)、操作簡(jiǎn)便、不破壞管網(wǎng)系統(tǒng)、不使用任何化學(xué)藥劑無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn),可以有效清除管垢、改善小區(qū)

15、管網(wǎng)因結(jié)垢而造成的水質(zhì)惡化問(wèn)題。為取得良好的清洗效果,在具體實(shí)施過(guò)程中,需要注意以下三點(diǎn):1清洗前要做充分的準(zhǔn)備。精確地調(diào)查管網(wǎng)流程,以確定排污點(diǎn)和加氣點(diǎn)的最佳位置,同時(shí)制定合理的沖洗方案。2清洗過(guò)程要嚴(yán)格地按照預(yù)定方案進(jìn)行。首先進(jìn)行清水單獨(dú)沖洗,待排水通暢后,開(kāi)始打氣,再逐漸提高脈沖氣壓至規(guī)定值;最后當(dāng)排污口出水為僅含有少量雜質(zhì)的清水時(shí),停止打氣,單獨(dú)水沖至進(jìn)、出口水質(zhì)一致時(shí),沖洗過(guò)程結(jié)束。3清洗過(guò)程中,應(yīng)將沖洗距離控制在1km 內(nèi);對(duì)于復(fù)雜的環(huán)狀管網(wǎng),應(yīng)分片清洗;樹(shù)狀管網(wǎng)的排污口應(yīng)設(shè)置在管線末梢。參考文獻(xiàn)1 Augoustions M T ,Ven ter S N,Kfir R.Asses

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