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城市污水管网的腐蚀与检测修复方法
作者:xianhe   发布时间:2020/5/9 10:19:46   文章来源:本站   点击率:

一.城市污水管网受到腐蚀的主要原因

      城市的污水管网受到腐蚀的主要原因是因为在城市污水中含有一些对管网材料具有腐蚀作用的词成分。城市污水管网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业废水。如果是经过污水处理厂处理达标的污水,即满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)出水要求的污水,对污水管网的腐蚀作用较小。如果是未经污水处理厂处理之前的污水流入城市污水管网,则对其具有较大的腐蚀作用。通常来说,未经处理的城市污水的主要组成可以分为有机污染物和无机污染物。

1 .无机污染物

      无机元素、酸、碱、氮、磷、矿物油类和无机盐是无机污染物的主要组成部分。其中,无机元素在此包括了重金属。重金属中的有毒物质常见有:、铜、钴、汞、镉、铅、锌、锡等。国际公认的六大毒性物质中,有属于重金属的汞、镉、铅、铬和属于非金属物质的砷和氰化物。

2.有机污染物

      按照是否能够易被生物降解,可以将有机污染物分为易于生物降解的有机污染物和难于生物降解的有机污染物。易于生物降解的有机污染物包括BOD5、COD、TOC、TOD等耗氧有机污染物,难于生物降解的有机污染物是工业废水的主要构成,经常为人工合成有机物。

      城市污水中的无机污染物的无机盐和有机污染物对城市污水管网主要材料混凝土具有腐蚀作用。随着城市污水管网管龄延长,这种腐蚀作用越发重要。按污水中腐蚀成分种类的不同可分为无机物腐蚀、有机物腐蚀和微生物腐蚀,其中无机物腐蚀主要包括硫酸盐、硫氢酸、镁盐与铵盐等对混凝土的腐蚀。

二.城市污水管网对腐蚀的检测

  检测城市污水管网状况可以分为传统人工检测法和现代自动化检测法。

1 .传统人工检测方法

(1)      目测法:目测法主要是用肉眼观察以判断污水管道中是否分在堵塞、断裂、穿孔或者坍塌等情况。主要方法为:观察同一条管网内的水位是否存在差异,以及水质是否混浊。

(2)    下潜法:下潜法主要由管道潜水员下潜至水下以检测污水管网情况。下潜法的最大局限在于只能针对大口径的污水管道,同时下潜法存在较大的不稳定性和较大风险。

(3)量泥斗检测:量泥斗主要用于检查污水管网的积泥厚度。量泥斗检测一方面操作简单、方便,但另一方面也有很多局限性,已不适应现代化排水管网管理的要求。

2. 现代自动化检测方法

(1)     闭路电视检测:闭路电视检测,即CCTV检测(Closed Circuit Television),是现代自动化检测方法中最常见的内部检测技术,在欧美地区的应用较广。闭路电视检测中,录影设备会被安置在污水管网内,拍摄污水管网的内部状况,由地面操作人员远程遥控闭路电视设备,随着闭路电视检测车在管道内的移动进行记录与拍摄,拍摄结束之后,由技术鉴定人员对拍摄的管道内部情况进行分析与评价。闭路电视的主要设备还包括爬行器、电源控制设备、监视器、支架、灯光和长度测量仪。闭路电视检测能够直观反映污水管网内部是否受到腐蚀,以及受到腐蚀的程度,检测人员还可以根据收集的数据判断和评估修复污水管网所需的工程量和修复手段。

(2)     污水管道扫描和评价技术(Sewer Scanners and Evaluation Technology,SSET)上个世纪九十年代,日本的Toa Grout公司、Core Corp公司和TGS公司(京都市政下水道服务公司)联合开发了污水管道扫描和评价技术。污水管道扫描和评价技术吸收了使用了CCTV、扫描仪和回转仪技术的精华,能够克服在污水管网检测过程中较大程度依赖操作人员经验和技巧的弊端,通过使用多个传感器检测污水管网,检测方式灵活且不具有较大的破坏性。污水管道扫描和评价技术在闭路电视检测的基础上能够对管网进行360°环向扫描,记录管网内的缺损并对其缺损位置进行彩色编码。污水管道扫描和评价技术能够应用在水平和垂直的管网,应用范围较广,主要市场为北美市场。

三.城市污水管网的修复

       城市污水管网的修复通常包括清掏疏通堵塞管道、真空吸泥、修复或更换破损管网、非开挖修复等等。

(1)   清掏疏通堵塞管道。掏清掏疏通作业的工作量很大,在管道养护中一直是一项重要工作。我国大部分城市在清掏疏通堵塞管道中还在沿用人工清掏的方法,此方法劳动强度大,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车。真空真空吸泥车的工作原理是是利用高速气流产生真空,从而利用负压将污泥吸起,可分为风机式和真空泵式二种真空吸泥车。目前发达国家城市排水管的清掏大多采用真空吸泥车,我国也有一些应用。

(3)  非开挖管道修复。目前较先进的污水管道非开挖修复技术主要分为插入套管法、软管翻转内衬法、喷涂法、破管法、吃管法。插入套管法包括三层结构工法、二层结构工法、挤缩工法、螺旋缠绕工法。喷涂法包括水泥砂浆内衬工法、树脂涂层工法。软管翻转内衬法的主要工作原理是在现有的旧管内壁上衬一层液态的热固性树脂,并通过加热使其固化,形成一层薄层管,它能减小管道的过流断面水头损失,从而大大改善管道的水力性能。

四.结语

在国外,关于城市污水管网的检测与修复技术已经十分发达,而我国的相关技术相对较为落后。因此为了及时检测城市污水管网的腐蚀、预先对城市污水污染进行有效防控以及有效对受到腐蚀的城市污水管网进行检测与修复在城市市政地下设施建设与维护中显得十分重要。定期检测污水管网,及时修复才可能延长城市污水管网的使用年限、降低污染和提高管网的运行效率。

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