合肥瑤海區二十埠河雨水調蓄池項目現場
由于非降雨期間管道內流量較小，會留下大量沉積雜物。管道坡度偏小、錯接亂接和倒虹吸的管道等情況會導致管道長期淤積，可能會引發硫化腐蝕侵害管壁產生難聞氣味，影響居民生活；增加受納水體發生洪澇災害和水體污染的概率。管道有效容積減小，降低過水效率發生更多溢流問題，造成財產損失等問題，亟需對部分淤積管道進行有效的定期沖洗和維護工作。
汩鴻（上海）環保工程設備有限公司和德國水泰和水科技有限公司聯合推出了一項智能沖洗技術（以下簡稱汩鴻環保&水泰和智能沖洗技術），主要針對流速慢、流量小、容易發生淤積、不便于人工清掏的排水管道進行沖洗、管控和維護。此項創新技術的特點是利用管道自身水量，不需要外部水源，可自動運行、手動控制、遠程監控。沖洗設計考慮管網坡度、轉角、接入支管等因素，可靈活調整沖洗頻率，適應現場條件。
調蓄設施是一種大型合流污水或雨水收集設施，主要功能包括規避雨水洪峰，提高雨水利用率，控制合流制溢流污染，以及減少初期雨水對受納水體的污染，并對排水區域內的排水調度起到積極作用。
由于調蓄池內長期接收初期混合污水，導致調蓄池中的污染物沉積嚴重，因此要對調蓄池中的沉積污染物定時清洗。人工清洗調蓄池能夠對積垢嚴重的地方著重清洗，但是清洗費力、耗時長且危險，使用調蓄池智能沖洗系統可作為代替進行自動清洗。對于調蓄池殘留在池底部的污物雜物，此系統能夠將其沖洗干凈，沖洗水由排空泵排出。
汩鴻環保&水泰和智能沖洗技術已在國內外多個海綿城市建設、管道改造、雨水調蓄池、黑臭水體治理工程中得到廣泛應用，運用此技術的“合肥市瑤海區水環境治理工程”項目獲得了“水環境治理優秀案例”。
創新智能沖洗技術，保持城市管網暢通，實現調蓄系統長效運行
智能管道沖洗技術（圖1）的設計開發目的是利用管道自身水量，對不同管徑的管道進行沖洗。主要由沖洗設備（圖1位置①）和智慧水務控制系統（圖1位置②）組成。
調蓄池沖洗技術（圖2）主要適用于雨水調蓄池及箱涵底部的沖洗。降雨開始，調蓄池開始進水。降雨結束，池內存水通過水泵排至截污干管和污水處理廠。池體排空后，利用沖洗設備（圖2位置②）對調蓄池池底進行沖洗，沖洗污水通過水泵排至污水管網。常見沖洗方式有：門式自動沖洗、智能噴射器沖洗及真空沖洗。
多種類智能沖洗設備，為城市管網及調蓄池建設提供綜合解決方案
虹吸自沖洗裝置適用于DN400以下管道，通常安裝在各種流槽管段或起始部位，如新的排水管道、豎井或較大的構筑物中。同時，也可用于向小型污水處理廠輸送污水，能夠在無外來電源、無控制裝置的情況下獨立工作；若長期無降雨，可通過罐車注水實現管道沖洗。污水管線自動虹吸沖洗系統已獲得實用新型授權（專利號：ZL201520530630.X），系統利用虹吸原理進行沖洗，即使在雨水流量較小時也能頻繁迅速沖洗，沖洗效果良好且持續有效。
微型攔蓄沖洗門主要用于對DN400-DN2000的圓管排水管道進行沖洗和維護，例如，過河橋梁、鐵路等建筑物造成的倒虹吸管段需要沖洗措施。此裝置可以在現有的管道中進行改造安裝，能夠有效地對流速慢、流量小、容易發生淤積和不便于人工清掏的排水管道進行沖洗、維護、管理。裝置運行通過液壓驅動，不需要外部水源和動力，利用管道自身蓄水，自動、定時對管道進行沖洗，從而大幅降低管道維護的成本和人工維護的危險性。這套設備可用于倒虹管的沖洗，并已獲得授權發明專利（專利號：ZL2012103066637）“一種用于排水倒虹管的攔蓄自沖洗裝置”。微型攔蓄沖洗門沖洗過程分為攔蓄、蓄水、沖洗和待命4個階段，攔蓄階段：截斷水流，開始攔蓄；蓄水階段：管道水流開始在管道內蓄積；沖洗階段：當蓄積至預設水位時，攔蓄門開啟，開始對管道進行沖洗；預備階段：管道水流排空之后，攔蓄門重新關閉，開始新一輪的沖洗周期。
微型攔蓄沖洗門在北京排水集團現有污水管道改造項目、無錫梁清路倒虹吸管道沖洗項目等項目中得到了成功應用。以無錫梁清路倒虹吸管道沖洗項目為例，本項目為德國聯邦教研部與我國生態環境部、科技部合作的BMBF管網節點改造試點項目，實現了倒虹吸管道的沖洗，改善管道的淤積情況。
大型攔蓄沖洗門主要用于DN2000以上管徑較大的污水管道、涵渠、方溝等排水管道的沖洗和維護；還可以通過攔蓄門的攔蓄作用，激活管道的潛在容量，作為整個管網、管段的管理設施。這套設備具有較強的技術創新性，并已獲得實用新型發明專利授權（專利號：ZL201922076408.8）。與微型攔蓄沖洗門的運行過程類似，大型攔蓄沖洗門的運行也分為攔蓄、蓄水、沖洗、預備四個階段，已經在常州黑臭河道整治工程、廣州市石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程等項目中得到成功推廣應用。
門式自動沖洗系統沖洗過程分為蓄水、啟動和沖洗3個階段，能夠產生長程持久的強力沖洗波，沖洗效果好、效率高；技術成熟、完善，運行可靠、穩定；設備由高性能不銹鋼材料制成，耐腐蝕，結構堅固耐用；運行過程中無噪聲，液壓驅動，無需外部水源，節省能源；可以在現有調蓄池簡單改造后即可安裝，對調蓄池調蓄容積影響非常小，對土建要求較低；具有維護簡單等優點。這套設備已獲得實用新型發明專利授權（專利號：ZL201922076410.5）。門式自動沖洗系統在國內外有著許多應用，累計應用數量近千臺。以上海世博園區地下雨水調蓄池項目為例，此項目共有4座調蓄池，設置有28套門式自動沖洗系統對調蓄池池底進行沖洗。
智能噴射器可定時噴出氣水混合液，曝氣并降解水中的部分有機物，最大限度避免調蓄池產生異味。當調蓄池排水達到設定水位時，智能噴射器開始工作，使池底的沉淀物處于懸浮狀態，避免在池底沉積；當調蓄池接近排空時，智能噴射器對調蓄池底部進行多角度、全范圍沖洗；可配置高清攝像頭，實現定點沖洗；另有固定噴射器系統，適用于較為狹窄的廊道及涵渠。截至目前，汩鴻環保已獲得授權噴射器相關實用新型專利4項（專利號ZL2022207746075、ZL2022207744794、ZL2022207744760、ZL2022207746323）。智能噴射器是由水泵、混合噴射器及固定旋轉支座組成的水力噴射系統，利用氣液混合物對池底進行攪拌和沖洗，安裝于調蓄池底部，按照噴射器的輻射范圍在池底進行安裝，如無外部供水源的情況下，需要在調蓄池底板以下噴射器的水泵吸水口處做一個集水坑進行蓄水，沖洗時，通過水泵吸水，再經過混合噴射器的氣液混合，形成高速的氣液混合體，對調蓄池底部進行沖洗。長春市新凱河水系主河道治理工程項目成功應用了智能噴射器系統，水泵揚程可調，配合旋轉裝置280度旋轉，可實現在一定面積區域內進行全范圍沖洗。整個沖洗過程無需外部水源，可連續沖洗。
真空沖洗系統主要由真空隔膜閥、真空泵和控制柜等部件組成。真空沖洗系統利用池內存水沖洗，池內無設備，無需入池進行檢修維護。利用真空沖洗系統將存水室的水抽吸至設定高度，調蓄池排空后，設備自動破真空環境，將抽吸水量釋放，啟動沖洗過程沖洗水流形態為高速沖洗波，沖洗效果好。截至目前，汩鴻環保已獲得授權真空沖洗系統相關實用新型專利3項（專利號ZL202121092288.1、202121092217.1、ZL201922075360.9）。廣州市番禺大山東涌黑臭水體治理工程、合肥瑤海區二十埠河雨水調蓄池項目、天津海綿城市解放南路及郁江道雨水泵站初期雨水調蓄池等項目成功應用了真空沖洗系統。
汩鴻環保&水泰和的智能沖洗技術及設備，既可以定期自動沖洗城市管網系統、減少淤積、保證排水系統的長期健康運行，又可以針對調蓄池的不同分區功能，自動化運行調蓄設施，保障調蓄系統的穩定運行，實現現代化城市的生態之美。
來源：中國環境報
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