4.3管网运行的科学管理
管网运行管理涉及的方面很多,这里仅探讨‘改善管网水质’相关的内容。
4.3.1管网运行管理模式的探讨
管网的运行有两种模式,一种是被动管理模式;另一种是主动管理模式。
(1)被动管理模式
国内外同行对管网的运行,采用的是被动管理模式,它也是一种对管内水流非扰动模式,尽可能不扰动管网内水流方向的变化,以免扰动管底的沉淀物,以免浑浊度剧变。实质上这种运行模式对改善管网水质,只能治标不能治本,一旦控制失调,浑水现象难以避免。
(2)主动管理模式
主动管理模式系指对管内水流可扰动模式,也就是管网内水流方向、水流速度的较多的变化,不会引起管内水浑浊度明显波动。
长期以来,供水管网输配水过程中流态的研究很粗,也可算是个空白,管道年年敷设,有时一条街道上重复敷设了3~5条平行管道,只安新管、不拆旧管,有些管段的输配水能力超越实际需要太多,有些城市规划功能重大调整(如工业区用水大户整体外迁),致使配水管道中流速过低,配水管网形成了水的‘沉淀池’,这是导致管网水质悪化的重要原因之一。
为此,首先建立好管网的地理信息系统(GIS),并达到管网建模、可复核运行计算的深度。
摸清各管段流速动态变化数据,绘制管网水龄(出厂水流至该点的小时数为该点的水龄)等值曲线。
逐条街道对平行的管道进行流态分析,将一些可以‘退役’的管段,调整‘下岗’。对于当前较富裕的联络管,只要对供水没大的影响,亦可隔离‘临时休息’。
通过阀门的启闭调控,使部分流速偏低的管段,周期性增大流速,从而减少管网中沉淀物的形成。
也就是说管网中各管段的流速动态变化要摸清、要调控,有些管段要‘轮休’、要‘下岗’。
4.3.2管道的清洗
内衬良好的管道在长期输配水的过程中也存在管底、管壁附着沉淀物的问题,因此有些管道存在定期冲排‘洗澡’的要求。
当然,对于管道内衬符合要求,管内流速能周期性大于自净流速的管段,原则上不需要定期冲排‘洗澡’的。但对于管内流速长期偏低的管段,特别是枝状末端管段,定期冲排是十分必要的。国内外一些同行对管网中的消火栓及枝状末端管,要定期进行冲排,这是值得推广的一项制度。成都水司几十年一直有专门班子对消火栓一个月排水一次,一方面保持消火栓长期处于良好的备用状态;二方面排掉干管至消火栓的一段死水,特别是配水支管上的消火栓排水时间较长,亦是对配水管道的一次清洗。致于内衬不符合要求的金属管道,就是管内流速较大,也应定期冲排,当然更重要的是衬里应尽快完善。
5.结束语
总之,管网科学的运行管理是将管网的被动管理转为主动管理,无序管理转为有序管理,粗犷管理转为分块的效益管理。
当前我国城市建设处于大兴土木的发展期,城市供水管网亦处于更新改造的扩建期,管网运行管理的模式跳出被动的模式是不现实的,但在条件较优的个别城市作些试点,积累经验,也是必要的。
应该看到,要使用户龙头放出的水始终符合饮用水的水质标准。首先出厂水的水质应不低于当前的水质标准,出厂水化学、生物稳定性均符合要求;次之管网(包括用水户内部管道)应按卫生等要求进行改造;再之管网的运行实施了主动管理的模式,这三个方面缺一不可,否则达不到理想的效果。
需要说明的是饮用开水是个好习惯,我国的“饮用水的水质标准”是符合饮用开水的水质要求的;致于直饮水的水质要求,笔者认为现阶段主要还在于龙头放出的水,长期稳定地达到水质标准而已。
不过在此需要补充两点:直饮水和饮用开水对味觉都是有要求的,其实“水质标准”明确规定了自来水应无异味,但长期存在的‘氯酚’味并没有作为硬指标来质疑水质是否达标的依据,这一点可以商讨,作为供水企业应该采取措施,早日使出厂水全面达标;直饮水对浊度的要求更为严格,因浊度趋于0.1NTU时,标志着水中病毒、寄生虫的消除。
在这里应该估计到,要求与实施不是同步的,整个管网按要求彻底改造完,将是一个漫长而无终止的过程;管网运行管理亦难以达到理想的目标。就是今后按规划增敷的新管线,在投入输配水的初期,水流速也难以达到规划的要求,因此亦存在流速调控问题。
要求龙头放出水的水质好(包括感官好),则是用户的紧迫要求,这么就好理解国外同行中对化学稳定性差的出厂水,在清水池中投加大量石灰水,使出厂水的pH值调至8.0~8.5的原因。在这方靣,日本石桥多闻先生在《给水工程的事故与防治措施》一书中指出,供水管道防止内腐蚀,只限于采用铁管涂料覆盖方法是不够的,在接管部位、屋顶水箱、附件等处不易被彻底保护。因此在作好管内防蚀衬里的同时,对进入管网的水调整pH值是必要的。他指出:“欧美的供水系统自不待言,就是马来西亚、印尼等南亚地区的供水,也都在推行调整pH值的方法,而日本所供给的水是世界上少见的腐蚀性强的软水,却轻视调整pH值的方法是很不应该的”。他认为“日本自来水事业自创建以来,就有轻视防蚀对策的不好传统,供水技术人员对此漠不关心,仅仅为眼前的琐事困扰,而不考虑长期腐蚀的影响,既使出现有腐蚀象征的红水问题,也只是对铁管采取水泥砂浆衬里、洗管、投加偏磷酸盐等为中心的暂时或局部办法解决问题,很少采用治本的措施来改善水质”。近10多年来,在日本已有不少供水企业对出厂水采取调整pH值的措施了。
因此,在改善管网水质这一课题上,出厂水的水质与水质的稳定(包括化学、生物两个方面)、合理改造管网以及管网运行的科学管理,均应同时提上实施日程,这也是优质服务的重要环节。
以上所述,有些作法离现实还有一段距离,暂时实施有困难,笔者认为这些对提高企业的服务质量相关,迟早会引起关注的,因此以上观点仅抛砖引玉,供同行商讨,不当之处望指点。