徐斌
(杭州市水務(wù)控股集團有限公司,浙江杭州 310000)
論城市污水管網(wǎng)的腐蝕與檢測修復(fù)
徐斌
(杭州市水務(wù)控股集團有限公司,浙江杭州 310000)
城市的污水管網(wǎng)在城市市政基礎(chǔ)設(shè)施中主要發(fā)揮及時排污的作用,是十分重要的地下設(shè)施建設(shè)。通常來水,城市污水管網(wǎng)的初始投資較大,回報機制難以滿足社會資本要求,因此常見為政府出資建設(shè)。隨著城市污水管網(wǎng)的管齡增大與設(shè)備老化,這些污水管網(wǎng)存在腐蝕的問題。因此如何檢測城市污水管網(wǎng)的腐蝕以及如何修復(fù)對減少城市污水污染有非?,F(xiàn)實的意義。
城市污水管網(wǎng) 腐蝕 檢測 修復(fù)
城市的污水管網(wǎng)受到腐蝕的主要原因是因為在城市污水中含有一些對管網(wǎng)材料具有腐蝕作用的詞成分。城市污水管網(wǎng)的主要材料是混凝土,而城市污水主要包括生活污水和手工業(yè)廢水。如果是經(jīng)過污水處理廠處理達標(biāo)的污水,即滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)出水要求的污水,對污水管網(wǎng)的腐蝕作用較小。如果是未經(jīng)污水處理廠處理之前的污水流入城市污水管網(wǎng),則對其具有較大的腐蝕作用。通常來說,未經(jīng)處理的城市污水的主要組成可以分為有機污染物和無機污染物。
1.1 無機污染物
無機元素、酸、堿、氮、磷、礦物油類和無機鹽是無機污染物的主要組成部分。其中,無機元素在此包括了重金屬。重金屬中的有毒物質(zhì)常見有:、銅、鈷、汞、鎘、鉛、鋅、錫等。國際公認的六大毒性物質(zhì)中,有屬于重金屬的汞、鎘、鉛、鉻和屬于非金屬物質(zhì)的砷和氰化物。
1.2 有機污染物
按照是否能夠易被生物降解,可以將有機污染物分為易于生物降解的有機污染物和難于生物降解的有機污染物。易于生物降解的有機污染物包括BOD5、COD、TOC、TOD等耗氧有機污染物,難于生物降解的有機污染物是工業(yè)廢水的主要構(gòu)成,經(jīng)常為人工合成有機物。
城市污水中的無機污染物的無機鹽和有機污染物對城市污水管網(wǎng)主要材料混凝土具有腐蝕作用。隨著城市污水管網(wǎng)管齡延長,這種腐蝕作用越發(fā)重要。按污水中腐蝕成分種類的不同可分為無機物腐蝕、有機物腐蝕和微生物腐蝕,其中無機物腐蝕主要包括硫酸鹽、硫氫酸、鎂鹽與銨鹽等對混凝土的腐蝕。
檢測城市污水管網(wǎng)狀況可以分為傳統(tǒng)人工檢測法和現(xiàn)代自動化檢測法。
2.1 傳統(tǒng)人工檢測方法
(1)目測法:目測法主要是用揉揉眼觀察以判斷污水管道中是否分在堵塞、斷裂、穿孔或者坍塌等情況。主要方法為:觀察同一條管網(wǎng)內(nèi)的水位是否存在差異,以及水質(zhì)是否混濁。
(2)下潛法:下潛法主要由管道潛水員下潛至水下以檢測污水管網(wǎng)情況。下潛法的最大局限在于只能針對大口徑的污水管道,同時下潛法存在較大的不穩(wěn)定性和較大風(fēng)險。
(3)量泥斗檢測:量泥斗主要用于檢查污水管網(wǎng)的積泥厚度。量泥斗檢測一方面操作簡單、方便,但另一方面也有很多局限性,已不適應(yīng)現(xiàn)代化排水管網(wǎng)管理的要求。
2.2 現(xiàn)代自動化檢測方法
(1)閉路電視檢測:閉路電視檢測,即CCTV檢測(Closed Circuit Television),是現(xiàn)代自動化檢測方法中最常見的內(nèi)部檢測技術(shù),在歐美地區(qū)的應(yīng)用較廣。閉路電視檢測中,錄影設(shè)備會被安置在污水管網(wǎng)內(nèi),拍攝污水管網(wǎng)的內(nèi)部狀況,由地面操作人員遠程遙控閉路電視設(shè)備,隨著閉路電視檢測車在管道內(nèi)的移動進行記錄與拍攝,拍攝結(jié)束之后,由技術(shù)鑒定人員對拍攝的管道內(nèi)部情況進行分析與評價。閉路電視的主要設(shè)備還包括爬行器、電源控制設(shè)備、監(jiān)視器、支架、燈光和長度測量儀。閉路電視檢測能夠直觀反映污水管網(wǎng)內(nèi)部是否受到腐蝕,以及受到腐蝕的程度,檢測人員還可以根據(jù)收集的數(shù)據(jù)判斷和評估修復(fù)污水管網(wǎng)所需的工程量和修復(fù)手段。
(2)污水管道掃描和評價技術(shù)(Sewer Scanners and Evaluation Technology,SSET)上個世紀(jì)九十年代,日本的Toa Grout公司、Core Corp公司和TGS公司(京都市政下水道服務(wù)公司)聯(lián)合開發(fā)了污水管道掃描和評價技術(shù)。污水管道掃描和評價技術(shù)吸收了使用了CCTV、掃描儀和回轉(zhuǎn)儀技術(shù)的精華,能夠克服在污水管網(wǎng)檢測過程中較大程度依賴操作人員經(jīng)驗和技巧的弊端,通過使用多個傳感器檢測污水管網(wǎng),檢測方式靈活且不具有較大的破壞性。污水管道掃描和評價技術(shù)在閉路電視檢測的基礎(chǔ)上能夠?qū)芫W(wǎng)進行360°環(huán)向掃描,記錄管網(wǎng)內(nèi)的缺損并對其缺損位置進行彩色編碼。污水管道掃描和評價技術(shù)能夠應(yīng)用在水平和垂直的管網(wǎng),應(yīng)用范圍較廣,主要市場為北美市場。
城市污水管網(wǎng)的修復(fù)通常包括清掏疏通堵塞管道、真空吸泥、修復(fù)或更換破損管網(wǎng)、非開挖修復(fù)等等。
(1)清掏疏通堵塞管道。掏清掏疏通作業(yè)的工作量很大,在管道養(yǎng)護中一直是一項重要工作。我國大部分城市在清掏疏通堵塞管道中還在沿用人工清掏的方法,此方法勞動強度大,工作效率非常低。
(2)真空吸泥。真空吸泥主要使用的工具是真空吸泥車。真空真空吸泥車的工作原理是是利用高速氣流產(chǎn)生真空,從而利用負壓將污泥吸起,可分為風(fēng)機式和真空泵式二種真空吸泥車。目前發(fā)達國家城市排水管的清掏大多采用真空吸泥車,我國也有一些應(yīng)用。
(3)非開挖管道修復(fù)。目前較先進的污水管道非開挖修復(fù)技術(shù)主要分為插入套管法、軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法、噴涂法、破管法、吃管法。插入套管法包括三層結(jié)構(gòu)工法、二層結(jié)構(gòu)工法、擠縮工法、螺旋纏繞工法。噴涂法包括水泥砂漿內(nèi)襯工法、樹脂涂層工法。軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法的主要工作原理是在現(xiàn)有的舊管內(nèi)壁上襯一層液態(tài)的熱固性樹脂,并通過加熱使其固化,形成一層薄層管,它能減小管道的過流斷面水頭損失,從而大大改善管道的水力性能。
在國外,關(guān)于城市污水管網(wǎng)的檢測與修復(fù)技術(shù)已經(jīng)十分發(fā)達,而我國的相關(guān)技術(shù)相對較為落后。因此為了及時檢測城市污水管網(wǎng)的腐蝕、預(yù)先對城市污水污染進行有效防控以及有效對受到腐蝕的城市污水管網(wǎng)進行檢測與修復(fù)在城市市政地下設(shè)施建設(shè)與維護中顯得十分重要。定期檢測污水管網(wǎng),及時修復(fù)才可能延長城市污水管網(wǎng)的使用年限、降低污染和提高管網(wǎng)的運行效率。
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徐斌(1986—),男,浙江杭州人,漢族,本科,研究方向:給排水。