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汩鸿环保水利“黑科技” 服务城市水利基础设施高质量发展
发布日期:2024/1/11 11:07:54



合肥瑶海区二十埠河雨水调蓄池项目现场


    由于非降雨期间管道内流量较小,会留下大量沉积杂物。管道坡度偏小、错接乱接和倒虹吸的管道等情况会导致管道长期淤积,可能会引发硫化腐蚀侵害管壁产生难闻气味,影响居民生活;增加受纳水体发生洪涝灾害和水体污染的概率。管道有效容积减小,降低过水效率发生更多溢流问题,造成财产损失等问题,亟需对部分淤积管道进行有效的定期冲洗和维护工作。


    汩鸿(上海)环保工程设备有限公司和德国水泰和水科技有限公司联合推出了一项智能冲洗技术(以下简称汩鸿环保&水泰和智能冲洗技术),主要针对流速慢、流量小、容易发生淤积、不便于人工清掏的排水管道进行冲洗、管控和维护。此项创新技术的特点是利用管道自身水量,不需要外部水源,可自动运行、手动控制、远程监控。冲洗设计考虑管网坡度、转角、接入支管等因素,可灵活调整冲洗频率,适应现场条件。

    调蓄设施是一种大型合流污水或雨水收集设施,主要功能包括规避雨水洪峰,提高雨水利用率,控制合流制溢流污染,以及减少初期雨水对受纳水体的污染,并对排水区域内的排水调度起到积极作用。

    由于调蓄池内长期接收初期混合污水,导致调蓄池中的污染物沉积严重,因此要对调蓄池中的沉积污染物定时清洗。人工清洗调蓄池能够对积垢严重的地方着重清洗,但是清洗费力、耗时长且危险,使用调蓄池智能冲洗系统可作为代替进行自动清洗。对于调蓄池残留在池底部的污物杂物,此系统能够将其冲洗干净,冲洗水由排空泵排出。

    汩鸿环保&水泰和智能冲洗技术已在国内外多个海绵城市建设、管道改造、雨水调蓄池、黑臭水体治理工程中得到广泛应用,运用此技术的“合肥市瑶海区水环境治理工程”项目获得了“水环境治理优秀案例”。

    创新智能冲洗技术,保持城市管网畅通,实现调蓄系统长效运行

    智能管道冲洗技术(图1)的设计开发目的是利用管道自身水量,对不同管径的管道进行冲洗。主要由冲洗设备(图1位置①)和智慧水务控制系统(图1位置②)组成。

    调蓄池冲洗技术(图2)主要适用于雨水调蓄池及箱涵底部的冲洗。降雨开始,调蓄池开始进水。降雨结束,池内存水通过水泵排至截污干管和污水处理厂。池体排空后,利用冲洗设备(图2位置②)对调蓄池池底进行冲洗,冲洗污水通过水泵排至污水管网。常见冲洗方式有:门式自动冲洗、智能喷射器冲洗及真空冲洗。

    多种类智能冲洗设备,为城市管网及调蓄池建设提供综合解决方案

    虹吸自冲洗装置适用于DN400以下管道,通常安装在各种流槽管段或起始部位,如新的排水管道、竖井或较大的构筑物中。同时,也可用于向小型污水处理厂输送污水,能够在无外来电源、无控制装置的情况下独立工作;若长期无降雨,可通过罐车注水实现管道冲洗。污水管线自动虹吸冲洗系统已获得实用新型授权(专利号:ZL201520530630.X),系统利用虹吸原理进行冲洗,即使在雨水流量较小时也能频繁迅速冲洗,冲洗效果良好且持续有效。

    微型拦蓄冲洗门主要用于对DN400-DN2000的圆管排水管道进行冲洗和维护,例如,过河桥梁、铁路等建筑物造成的倒虹吸管段需要冲洗措施。此装置可以在现有的管道中进行改造安装,能够有效地对流速慢、流量小、容易发生淤积和不便于人工清掏的排水管道进行冲洗、维护、管理。装置运行通过液压驱动,不需要外部水源和动力,利用管道自身蓄水,自动、定时对管道进行冲洗,从而大幅降低管道维护的成本和人工维护的危险性。这套设备可用于倒虹管的冲洗,并已获得授权发明专利(专利号:ZL2012103066637)“一种用于排水倒虹管的拦蓄自冲洗装置”。微型拦蓄冲洗门冲洗过程分为拦蓄、蓄水、冲洗和待命4个阶段,拦蓄阶段:截断水流,开始拦蓄;蓄水阶段:管道水流开始在管道内蓄积;冲洗阶段:当蓄积至预设水位时,拦蓄门开启,开始对管道进行冲洗;预备阶段:管道水流排空之后,拦蓄门重新关闭,开始新一轮的冲洗周期。

    微型拦蓄冲洗门在北京排水集团现有污水管道改造项目、无锡梁清路倒虹吸管道冲洗项目等项目中得到了成功应用。以无锡梁清路倒虹吸管道冲洗项目为例,本项目为德国联邦教研部与我国生态环境部、科技部合作的BMBF管网节点改造试点项目,实现了倒虹吸管道的冲洗,改善管道的淤积情况。

    大型拦蓄冲洗门主要用于DN2000以上管径较大的污水管道、涵渠、方沟等排水管道的冲洗和维护;还可以通过拦蓄门的拦蓄作用,激活管道的潜在容量,作为整个管网、管段的管理设施。这套设备具有较强的技术创新性,并已获得实用新型发明专利授权(专利号:ZL201922076408.8)。与微型拦蓄冲洗门的运行过程类似,大型拦蓄冲洗门的运行也分为拦蓄、蓄水、冲洗、预备四个阶段,已经在常州黑臭河道整治工程、广州市石井河上游(均禾涌、夏茅涌)截污渠箱工程等项目中得到成功推广应用。

    门式自动冲洗系统冲洗过程分为蓄水、启动和冲洗3个阶段,能够产生长程持久的强力冲洗波,冲洗效果好、效率高;技术成熟、完善,运行可靠、稳定;设备由高性能不锈钢材料制成,耐腐蚀,结构坚固耐用;运行过程中无噪声,液压驱动,无需外部水源,节省能源;可以在现有调蓄池简单改造后即可安装,对调蓄池调蓄容积影响非常小,对土建要求较低;具有维护简单等优点。这套设备已获得实用新型发明专利授权(专利号:ZL201922076410.5)。门式自动冲洗系统在国内外有着许多应用,累计应用数量近千台。以上海世博园区地下雨水调蓄池项目为例,此项目共有4座调蓄池,设置有28套门式自动冲洗系统对调蓄池池底进行冲洗。

    智能喷射器可定时喷出气水混合液,曝气并降解水中的部分有机物,最大限度避免调蓄池产生异味。当调蓄池排水达到设定水位时,智能喷射器开始工作,使池底的沉淀物处于悬浮状态,避免在池底沉积;当调蓄池接近排空时,智能喷射器对调蓄池底部进行多角度、全范围冲洗;可配置高清摄像头,实现定点冲洗;另有固定喷射器系统,适用于较为狭窄的廊道及涵渠。截至目前,汩鸿环保已获得授权喷射器相关实用新型专利4项(专利号ZL2022207746075、ZL2022207744794、ZL2022207744760、ZL2022207746323)。智能喷射器是由水泵、混合喷射器及固定旋转支座组成的水力喷射系统,利用气液混合物对池底进行搅拌和冲洗,安装于调蓄池底部,按照喷射器的辐射范围在池底进行安装,如无外部供水源的情况下,需要在调蓄池底板以下喷射器的水泵吸水口处做一个集水坑进行蓄水,冲洗时,通过水泵吸水,再经过混合喷射器的气液混合,形成高速的气液混合体,对调蓄池底部进行冲洗。长春市新凯河水系主河道治理工程项目成功应用了智能喷射器系统,水泵扬程可调,配合旋转装置280度旋转,可实现在一定面积区域内进行全范围冲洗。整个冲洗过程无需外部水源,可连续冲洗。

    真空冲洗系统主要由真空隔膜阀、真空泵和控制柜等部件组成。真空冲洗系统利用池内存水冲洗,池内无设备,无需入池进行检修维护。利用真空冲洗系统将存水室的水抽吸至设定高度,调蓄池排空后,设备自动破真空环境,将抽吸水量释放,启动冲洗过程冲洗水流形态为高速冲洗波,冲洗效果好。截至目前,汩鸿环保已获得授权真空冲洗系统相关实用新型专利3项(专利号ZL202121092288.1、202121092217.1、ZL201922075360.9)。广州市番禺大山东涌黑臭水体治理工程、合肥瑶海区二十埠河雨水调蓄池项目、天津海绵城市解放南路及郁江道雨水泵站初期雨水调蓄池等项目成功应用了真空冲洗系统。

    汩鸿环保&水泰和的智能冲洗技术及设备,既可以定期自动冲洗城市管网系统、减少淤积、保证排水系统的长期健康运行,又可以针对调蓄池的不同分区功能,自动化运行调蓄设施,保障调蓄系统的稳定运行,实现现代化城市的生态之美。


来源:中国环境报

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