论厦门市新装给水管道的冲洗消毒实施

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  【摘 要】给水管道在安装、水压试验完毕后,在竣工验收投入使用前,必须进行冲洗消毒,直至出水口处浊度、色度与入水口浊度、色度相同符合生活饮用水的卫生规范要求为止,这是给水工程水质管理工作中一个非常重要的环节。在冲洗消毒工作中,现场通过精心安排组织来调动施工人员的积极性,根据管径和接通点寻找合适的水源, 利用自身优势选择高效率的冲洗方式和最佳的投药方法,节约时间和成本,使供水安全得到保障。结合相关规范,并针对近年来对供水工程中实际新敷设的管道冲洗消毒的工程实例,制定本方案。
  【关键词】新装给水管道;冲洗;消毒;实施方案
  1.厦门市新建给水管道工程概况
  以区域划分为思明区、湖里区、集美区、海沧区、同安区、翔安区,岛内市政给水管线基本安装完毕,岛外除正在建设的道路未安装外,每年新完工给水管道工程量约100条。管道的材质主要为墨球铸铁管,有部分PE管和钢管。现选择具有代表性、特殊性、技术性的三条新装管道工程的具体情况案例分析。(1)翔安区东部燃气电厂LNG出线通道配套道路给水管道工程分为434县道南段、北段、规划一路三条道路,给水管线均采取单侧布管,管位距道路中心线18.5米,新铺设主线管道铸铁管DN400-1889米PE400-60米。(2)集美区杏林湾路DN400管道担负着集美供水的重任,其中杏林湾大桥底下管道因为当时条件限制拉管施工,总长度大约1公里。由于桥底管道都是泥泞基础,该管自竣工以来已经发生了两次断裂,维修工作量极大,严重影响对集美的供水保障。故本次设计给水管道迁改。(3)海沧区建颖科技(宸鸿)市政配套给水工程DN500-1034米,作为厂房专用管道。根据业主所提供的计算书,其供水量近期6000吨/日,远期将达1.6万吨/日。从南海一路已有DN800给水管道开口铺设专用DN500供水管道,为保障工业用水水压稳定,将南海一路上两条给水管道通过DN400管道接通,形成环状管网。管道安装完毕,给水管道水压试验合格后,竣工验收前均应进行冲洗,口径大于300mm及长度大于100m的给水管道还应进行冲洗消毒。厦门市新装管道的冲洗消毒管径目前最大的为DN1400,最小的为DN300。
  2.编制依据
  (1)厦门市市政工程设计院的项目管线综合设计图;(2)室外给水设计规范(GB50013-2006);(3)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008);(4)埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101—2004);(5)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)。
  3.管道冲洗消毒的必要性
  我们前期对正在安装的市政供水管线检查中发现,安装完毕的管道预留头未封堵,沙石已经堆满了预留管口,管中间也随处可见泥沙、石块,下次继续安装时又没有认真清理,管道安装完毕试压后均未冲洗和消毒,甚至部分管道连水压试验都没做。这给后续使用中带来了较大的隐患,管道如不进行相应的冲洗和消毒,可能会使整个管网系统的正常功能及性能下降,造成系统的附属设施如闸阀、消防栓、水表等工作灵敏度降低甚至失灵,降低其使用寿命。根据工程实践民用建筑管道系统,管道杂质引入途径主要来自两方面:(1)来自管道本身,由于各种材质管道加工环境和加工工艺不同,引入的杂质不一样,一般来说铸铁管、焊接钢管杂质比较多(主要杂质为铁屑铁锈铁渣之类),塑料管比较少,由于本次管道施工以球墨铸铁管为主,这方面的杂质污染相对较多;(2)来自管道安装过程,管道从出厂到安装会经过搬运、堆置、安装等工序,各环节时间环境有较大差别,可能引入的杂质也不一样,常见的有焊渣、麻丝、锯末、布条、油漆等,由于交叉施工其他专业施工引入的杂质有砂浆、混凝土块、木片木屑、砖渣等。所以为了确保系统正常稳定运行,满足生产生活需要,保障饮用水卫生安全,管道系统在投入使用前,必须进行冲洗和必要的消毒处理。国家的相关给水管道施工验收规范对管道的冲洗和消毒都有明确要求,如《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101—2004)将管道的冲洗和消毒列为强制性条文,必须严格执行。
  4.冲洗前的准备工作
  (1)源水的水质符合《地下水质量标准》(GB/T14848),水源必须充足。一种情况是被冲洗的管线直接与水源厂的预接管道连通开泵冲洗,另一种情况是两端未接通与现有的供水管网的管道用临时管接通冲洗,必须选好接管位置设计临时来水管线。第三种情况是一端与水源接通另一端与设计管线未接通。(2)对每条新敷设给水管道还需要进行一次全面的普查,检查哪些管道没有连接;哪些管道仍未安装完毕;现场确定管道冲洗水排放地点(雨水、污水井及雨水口)。(3)冲洗消毒方案确定后,应组织施工操作人员进行任务分工以明确各自的工作职责范围,阀门的开启、投药口、排水口操作程序、药量、投药方式等等,在冲洗消毒前都应做好准备。另外,从安全角度还应妥当解决下列问题:1)若冲洗水通过下水道系统排放,事前应确保下水道的安全与畅通。2)若冲洗排放到沟、坑或池塘时,事前应与当地联系,取得对方的确认与配合,避免造成不必要的麻烦与损失。3)当冲洗不得不沿路面排放时,应避免可能引起的交通堵塞;还应充分考虑防止冲坏路面及水流入地面低洼处建筑物等的措施(如在出口处垫钢板,在低洼处堆沙包等)。4)排水管的设置安装应合理牢固,当冲洗水排入下水道窖井时,应保证排水口正对朝下,防止水流冲坏井壁、爬梯等,同时由于水体高速向下流出,在排水口对管道必然会作用于一向上的反冲力,使管道有向上抬的趋势。当这个力足够大时可令管道抬起,造成冲洗事故,应根据实际情况采取对排水管加以锚固或在其管身上压重物等安全措施;严禁采用有危险和损害财物的排水设计布置方式。5)冲洗前,应在管道进水口处和出水口处安装压力表以便测定水压,并应在冲洗阀后适当地位妥善安装好取样龙头,以便采取水样,以做好水厂供水的准备。6)冲洗前必须与生产及管網运行部联系,确定冲洗的时间。因为管道冲洗耗用的水量大,会引起管网局部地区的水压降低,影响用户正常生活、生产用水,因此冲洗管道应避开用水高峰期,尽量安排在用水量小、水压偏高的时间进行(如晚10时以后)。7)检查与其它水源管网直接相连接的阀门的严密性,减少消毒引起而影响供水水质。8)管道冲洗消毒所需工具包括:抢险车、橡胶软管20米;丝板和法兰盘;并配备相应的扳手、管钳、消防扳手、胶垫、螺栓;抽水机并配备相应的发电机一台;便携式浊度仪一台;交通警示牌及红色交通锥形筒。   5.管道冲洗消毒水量的计算
  (1)对城市市政给水管道的冲洗,《给水排水管道工程施工及验收规范》和《埋地聚乙烯给水管管道工程技术规程》等国家相关规范均要求管道的冲洗流速不小于1.0m/s,管道第一次冲洗完毕后,用有效氯离子含量不低于20mg/L的清洁水浸泡24h后,再用清洁水进行第二次冲洗。(2)管道冲洗流量的计算1)Q=uc A√2gH0=ucπd22/4√2gH0 式中Q—管道流量(m3/s)uc—管道系统流量系数(自由出流),圆柱形管道取0.82d2—为排水管口径(m)g—重力加速度(m/s2)H0—管道自由出流的作用水头(m)。2)管道冲洗水量Qc=Q×T式中Qc—管道冲洗水量(m3)T—管道冲洗时间(S),由于此次是管道安装完毕首次冲洗,根据我们的经验冲洗时间作如下安排:冲洗管道口径为DN150—200,冲洗时间为3600S冲洗管道口径为DN300—400,冲洗时间为5400S冲洗管道口径为DN500—600,冲洗时间为7200S。(3)管道消毒水量计算 管道内的水量Qx=πd12/4×Ld1—管道内径(m);L—管道长度(m)按照不同管径统计管道的长度,代入公式便可计算出消毒用的水量。
  附表1
  6.管道冲洗消毒工艺流程和实施方案
  6.1管道冲洗流程与消毒程序
  附表2
  6.2工程图例分析与管道冲洗消毒实施方案
  图1管道冲洗的基本原则是:(1)逐条道路由近(翔安南DN500)至远(DN400规划一路、中间阀门、DN400县道北段)冲洗;(2)为保证有足够的冲洗水量,对DN600—DN300管线的冲洗,每次只安排一个班组进行;(3)由于管道冲洗流速较高,水头损失较大,因此为保证管道末端有足够的自由水头,每次冲洗长度不宜超过1000米,例如翔安区东部燃气电厂LNG出线通道配套道路给水管道工程全长1889米,可分两段冲洗;同时输水管道的管径必须大于冲洗管道的管径。(4)由于原管道上安装的DN150排污口排水阀和DN100消防栓基本上是满足冲洗水量的要求,直接接到附近雨、污水井或雨水口井,对管道进行冲洗。冲洗完毕后恢复阀门,准备继续对下一段管道的冲洗。(5)管道开始冲洗和冲洗结束,应随时与二级泵房保持联系,通报最新情况,以便泵房的调节。
  加药口设置:对于管道投药口,在管线较短时,仅在入水口处设置一个便可满足,而当管线较长、管网较复杂时则应考虑分段设置(一般500米设一个),以保障全线管道投药的均匀性,充分进行消毒。投药口的位置宜选在管线上的排气阀、消火栓等处,这样可避免在管道上另外开口。图1管道消毒实施方案分四次加注消毒剂,投药的方式应根据投药口所在管线位置因地制宜,排气阀和消防栓由于在高处采用自然加入法。图2杏林水厂出来的两条主供水管,一条是杏林水厂-灌口输水干管DN500另一条杏林湾跨海桥下管道迁改给水工程是沿东向西的杏林湾DN400供水管,该管线是一根独立的过桥管线,该主管线上没有支管,中间也没有隔断阀门,两端未接通,水源从离杏林湾营运中心最近的旧管DN100消防栓作进水口接临时性塑料管,把主管道灌满水利用压力差从2#排污口泄空,如此反复直到冲洗干净止。管道消毒实施方案因为两段管道未接通管道受力不均匀1#点必须采用泵加入法。图3海沧区建颖科技(宸鸿)市政配套给水工程从南海一路已有DN800给水管道开口铺设建颖科技专用DN500供水管道,为稳定厂房水压,将南海一路上两条给水管道通过DN400管道接通,形成环状管网。排放3#排污口勤动阀门控制流量变化来达到最佳冲洗效果。本工程管道消毒实施方案利用自身优势可以采用自然加入法配合关总闸泄空法。
  6.3附表3本方案涉及阀门相关信息及管道冲洗消毒水量
  7.冲洗消毒过程中应注意的问题
  (1)初次冲洗时,由于管道是空管,冲洗总阀门的最初开启不宜太快,且开启度不宜太大。否则管内进水速度太快,管道中空气来不及排除,在局部会形成极大的气水压,有时高出正常管网水压几倍,便会产生水锤现象,更为严重的是造成爆管。(2)冲洗过程应随时与生产及管网运行部保持联系,出现问题应立即采取措施。若在预定的冲洗时间内达不到要求,应征得生产及管网运行部同意,可延长或另外安排时间。在冲洗完毕需关闭阀门时,也应提前报告给生产及管网运行部,方可进行。(3)投药灌注时,必须控制管内流量。一般是将总阀门(连通管网的阀门)开启小许,末端排水阀也开启小许,使加药刚接近完毕时,出水口已有含氯水流出,且达到一定静标准(大于10mg/L),这样药液便全部均匀地充满在管道内,又减少了药液的浪费。所以管内的流量一定要控制好,不能太大,也不能太小,应根据水管长度、直径、投药操作时间、投药速度等进行综合考虑。一般投药时间控制在0.5—4小时,管内流速控制在0.25—0.5m/s。(4)必须将冲洗消毒水排尽并经水质化验后才能予以投入使用。(5)水样的采取 管道冲洗消毒后应进行取样化验,是检验水质是否合格的唯一办法,只凭借肉眼是很难正确判断的。在取样时必须用化验室提供的专用瓶对出水口分别取样化验分析。取水时应注意卫生,防止污染。单位施工管道的详细冲洗方案由建设单位技术人员与厦门市水务集团管网技术人员现场落实确定,并双方签字后报备集团调度室。
  8.结语与建议
  型管材的问世,将会减少其工作的復杂性。充分做好冲洗消毒的准备是十分必要的。力求安全、有效,保证城市供水工程的社会和经济效益。(1)通过排污口和消防栓的冲排量对比提高管道清洗效率。解决浑浊度降速慢的问题,保证管网水达标,同时节约水费。(2)新装给水管道水质采样点及管线消毒点的分段为500-1000米,不足以实际长度进行计量工作。(3)冲洗管道时,在正常时间内未达到检测结果或浑浊度降不下,应该及时查找原因,查巡附近有无破管记录,检查进水水源是否合格。 [科]
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