CN116163403B - 一种清除管道淤泥与微生物的方法及管道清理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种清除管道淤泥与微生物的方法，管道包括管道本体，管道本体的内壁设有控制污水流通的横截面积的内衬层，内衬层包括固定部和活动部，管道两端设置控制活动部和管道本体内壁之间压力的阀门，阀门连接压力表；清除管道淤泥与微生物的方法的步骤包括：S1，通过阀门向活动部内注压，使活动部到达预设位置，此时压力表的数值为注压的标准值；S2，关闭管道一端的阀门，向管道另一端的阀门注压，当压力表的数值达到标准值时，停止注压，使活动部保持在预设位置；S3，打开管道两端的阀门泄压，活动部逐渐靠近管道的内壁。本申请还公开一种管道清理系统，用于实现清除管道淤泥与微生物的方法。

Description

一种清除管道淤泥与微生物的方法及管道清理系统

技术领域

本发明涉及管道清理技术领域，更具体地说，涉及一种清除管道淤泥与微生物的方法及管道清理系统。

背景技术

城市排水管系统是城市基础设施的重要组成部分，当污水在管道内的停留时间长时，管道内会形成厌氧环境，这样在污水管底部的淤泥内与污水管管壁上会生长大量厌氧生物膜，其中厌氧微生物就会在排水管道中产生大量的硫化氢气体，常温时硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，对人体、城市环境以及管道寿命等都造成威胁。

现有技术中控制污水管道有害气体的技术包括投加化学药剂、鼓风曝气等。而污水管道清淤更是大型工程，常见的有管道机器人、绞车和高压水射流清淤等。控制污水管道有害气体技术往往会消耗大量的能耗和化学药剂，且缺乏长期控制效果，同时会对下游的污水处理带来负面影响。而污水管道清淤需要大量的人力财力，不够便捷，自动化程度不足。现有技术污水管道清淤和改善管道内有害气体状况通常需要多种技术联合使用，普遍存在着单位管道清理工程量过大，用水量大，用化学药品多，对节点、终端污水处理系统冲击大，对管道伤害大等缺点。

综上所述，如何提供一种简单实用、环保的清除管道淤泥与微生物的方法是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种清除管道淤泥与微生物的方法及管道清理系统，使用该方法及该清理系统可以在清除管道淤泥与微生物的同时，降低对资源的浪费以及对环境的污染。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种清除管道淤泥与微生物的方法，所述管道包括管道本体，所述管道本体的内壁设有控制污水流通的横截面积的内衬层，所述内衬层相对于所述内壁固定的部分称为固定部，所述内衬层相对于所述内壁活动的部分称为活动部，所述管道两端设置控制所述活动部和所述管道本体内壁之间压力的阀门，所述阀门连接压力表，所述压力表显示所述活动部的压力数值；

所述清除管道淤泥与微生物的方法的步骤包括：

S1，通过所述阀门向所述活动部内注压，使所述活动部到达预设位置，此时所述压力表的数值为注压的标准值；

S2，关闭所述管道一端的所述阀门，向所述管道另一端的所述阀门注压，当所述压力表的数值达到所述标准值时，停止注压，使所述活动部保持在预设位置；

S3，打开所述管道两端的所述阀门泄压，所述活动部逐渐靠近所述管道的内壁。

一种清除管道淤泥与微生物的方法，所述注压包括水利注压，在所述水利注压时所述阀门和进水管连接；所述注压还包括气体注压，通过所述气体注压时所述阀门和空气压缩机连接。

一种清除管道淤泥与微生物的方法，包括向所述内衬层注水清淤。

一种清除管道淤泥与微生物的方法，所述步骤S1之前还包括：清理阀门，检查压力表，若阀门和所述活动部连通，压力表显示正常，则进入步骤S1。

一种清除管道淤泥与微生物的方法，所述步骤S2还包括：打开所述管道两端的检测井，当注压开始后，根据所述检测井判断出所述活动部和所述管道之间密封时，继续注压。

一种清除管道淤泥与微生物的方法，所述步骤S3之前还包括：当根据所述检测井判断出所述管道内的淤泥清理程度达到预设效果，则进入步骤S3。

一种管道清理系统，用于实现上述任一项所述的清除管道淤泥与微生物的方法，所述管道清理系统包括管道本体、内衬层、阀门、压力表、进水管和/或空气压缩机，所述内衬层设于所述管道本体的内壁，所述内衬层包括固定部和活动部，所述压力表和所述阀门管路连接，所述阀门分别设于所述管道本体的两端，当对一端的所述阀门注压，另一端的所述阀门关闭时，所述活动部远离所述管道本体的内壁，用于注压的所述阀门管路连接所述进水管和/或所述空气压缩机。

一种管道清理系统，当所述内衬层外接水源并利用所述外接水源清理淤泥时，活动部设于管路本体的底部；当所述内衬层清理管顶生物膜时，所述活动部设于所述管路本体的顶部。

一种管道清理系统，当所述内衬层利用污水清理淤泥时，所述活动部设于所述管路本体的左侧或者右侧；当所述内衬层清理管顶生物膜时，所述活动部设于所述管路本体的顶部。

一种管道清理系统，所述内衬层与污水接触的表面进行防腐处理。

相对于背景技术，本发明所提供的清除管道淤泥与微生物的方法中管道包括管道本体，管道本体的内壁设有控制污水流通的横截面积的内衬层，内衬层相对于内壁固定的部分称为固定部，内衬层相对于内壁活动的部分称为活动部，管道两端设置控制活动部和管道本体内壁之间压力的阀门，阀门连接压力表，压力表显示活动部的压力数值；清除管道淤泥与微生物的方法的步骤包括：S1，通过阀门向活动部内注压，使活动部到达预设位置，此时压力表的数值为注压的标准值；S2，关闭管道一端的阀门，向管道另一端的阀门注压，当压力表的数值达到标准值时，停止注压，使活动部保持在预设位置；S3，打开管道两端的阀门泄压，活动部逐渐靠近管道的内壁。

污水在内衬层内流动，在需要清除管道淤泥与微生物时，通过阀门在内衬层和管道内壁之间注压，能够使得内衬层的活动部向远离管道内壁的方向运动，这样污水流经的管道截面面积会随着活动部的运动而改变，进而改变污水的流速。由于活动部的隆起，管道截面面积变小，在同等流量情况下，污水中流速加大，对管道内淤泥以及微生物的冲刷加大，并且会破坏淤泥的沉积层，以及生物膜的固有结构，清除淤泥以及清除管道内生物膜的效果更好。

另外，本申请还提供一种管道清理系统，包括管道本体、内衬层、阀门、压力表、进水管和/或空气压缩机，内衬层设于管道本体的内壁，内衬层包括固定部和活动部，压力表和阀门管路连接，阀门分别设于管道本体的两端，当对一端的所述阀门注压，另一端的阀门关闭时，活动部远离管道本体的内壁，用于注压的阀门管路连接进水管和/或空气压缩机。

管道清理系统通过阀门连接进水管或空气压缩机，向内衬层的活动部注压，改变管道截面的面积，通过污水的流速，利用污水自身的流速的冲击力实现清除淤泥以及清除管道内生物膜的效果，能够节约资源、减少环境污染，具有良好的工艺性及经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的清除管道淤泥与微生物的方法的流程图；

图2为本发明所提供的管道清理系统的结构图；

图3为本发明所提供的活动部位于管道本体左侧的示意图；

图4为本发明所提供的活动部位于管道本体右侧的示意图；

图5为本发明所提供的活动部位于管道本体顶部的示意图；

图6为本发明所提供的活动部泄压后与管道本体内壁接触示意图。

其中：

1-管道本体、2-内衬层、21-固定部、22-活动部、3-阀门、4-压力表、5-污水、6-淤泥。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本申请实施例提供的清除管道淤泥与微生物的方法，可参考说明书附图1至附图5，管道包括管道本体1，管道本体1的内壁设有控制污水流通的横截面积的内衬层2，内衬层2相对于内壁固定的部分称为固定部21，内衬层2相对于内壁活动的部分称为活动部22，管道两端设置控制活动部22和管道本体1内壁之间压力的阀门3，阀门3连接压力表4，压力表4显示活动部22的压力数值；

清除管道淤泥与微生物的方法的步骤包括：

S1，通过阀门3向活动部22内注压，使活动部22到达预设位置，此时压力表4的数值为注压的标准值；

S2，关闭管道一端的阀门3，向管道另一端的阀门3注压，当压力表4的数值达到标准值时，停止注压，使活动部22保持在预设位置；

S3，打开管道两端的阀门3泄压，活动部22逐渐靠近管道的内壁。

需要说明的是，S1步骤为试压的过程，试压为在逐步加压过程中记录压力表4的数值以及活动部22的承压性能，在活动部22达到能承受管道水流压力，即活动部22刚到达预设位置后，记录压力表4读数，以该读数作为注压的标准值。试压的目的在于找到能承受管道内水流压力的最小压力，向活动部22注压，在达到试压的标准值后关闭注压。

S2步骤为向活动部22注压的过程，在向阀门3注压前需要关闭管道另一端的阀门3，防止注压时对侧阀门3泄压。在活动部22内的压力达到标准值后，停止注压，此时活动部22始终保持在预设位置。活动部22向内壁中心的方向靠拢，挤压并撑起内衬层2内的污水5，污水5的过流面积减少。根据公式Q(流量)＝V(流速)×A(过流面积)可知，但过流面积A变小后，在流量Q不变的情况下，流速V就会变大。本申请实施例根据实验数据得出，当将管道按照周长四等分时，设定其中四分之一为分离区，经过加压后，管道断面缩小了31％，管道流速增加了1.44倍。根据计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)的模拟，当管中心污水5流速为0.45m/s时，在活动部22到达管中预定位置后污水5流速变为0.55m/s。增加了管中流速。因此，在污水5中流量小时，可通过本申请提供的方法缩小管道面积，增加流速，防止淤泥6堆积。

S2步骤为阀门3泄压的过程，当管道清理完毕后，打开管道两端的阀门3时，活动部22自动泄压，此时如说明书附图5所示，活动部22恢复至接触管道本体1内壁的状态，管道截面形状复原。

注压包括水利注压，在水利注压时阀门3和进水管连接；注压还包括气体注压，通过气体注压时阀门3和空气压缩机连接。

水利注压为在关闭管道一侧阀门3情况下，在对侧加压阀门进行注水，当压力表4达到规定读数后关闭阀门3，注压结束。气体注压为将空压机压力管道连接在阀门3，关闭管道另一端阀门3，随压力空气的注入，密切注意压力表4的读数，在读数达到设定标准值后关闭空压机，关闭阀门3。水利注压与气体注压在清理管道方面效果相同，可以根据实际情况选择使用水利注压或者气体注压。

如说明书附图2所示，清除管道淤泥与微生物的方法包括向内衬层2注水清淤。在管道周边有洁净水源情况下可选择注水清淤，配合注水清淤的活动部22设于管道本体1内壁的底部，此时注压后的活动部22向上隆起。需要说明的是，在活动部22设于管道本体1内壁的底部的情况不适用于在使管道隆起后利用原有管内污水5的流量进行清淤冲刷，因为管下侧管道隆起可能会造成上游壅水，进而导致上游检查井溢流。

在内衬层2采用不外加水量，利用原管道设计流量清淤时，采用如说明书附图3至附图4所示的活动部22位于管道本体1左侧或者右侧的位置，这样不会造成上游壅水，并且可以冲刷侧壁空气与水面交界面的生物膜，改变了生物的生存状态，和厌氧缺氧的环境。当清理管顶生物膜微生物时可选择活动部22位于管道本体1上部的位置。

步骤S1之前还包括：清理阀门3，检查压力表4，若阀门3和活动部21连通，压力表4显示正常，则进入步骤S1。

在管道长时间使用后，或者在检测到管道内硫化氢、甲烷类气体超标时，可以采用本申请所提供的清除管道淤泥与微生物的方法，进行清淤作业。在进行加压作业前，应先检查压力表4，并且清理加压阀门3，以免检查井内污染物污染堵塞阀门3。

步骤S2还包括：打开管道两端的检测井，当注压开始后，根据检测井判断出活动部22和管道之间密封时，继续注压。

打开管道两端的检测井，能够在出现注压过程压力过大产生爆管后泄压，并且能够提前放出管内有害气体，同时便于观察注压情况以及管道清淤情况，注压前在轻微注压后，观察管道无漏气情况下可以开始注压。

步骤S3之前还包括：当根据检测井判断出管道内的淤泥6清理程度达到预设效果，则进入步骤S3。

通过检测井判断出清淤工作完成后，可进行泄压，如说明书附图5所示，活动部22恢复成管道原截面状态。在打开两侧阀门3后自动泄压，选择气体注压的空气能够自动流出，选择水利注压时水流因为管道存在坡度也会自动流出。

本申请实施例提供的管道清理系统，可参考说明书附图1至附图5，用于实现上述的清除管道淤泥与微生物的方法，管道清理系统包括管道本体1、内衬层2、阀门3、压力表4、进水管和/或空气压缩机，内衬层2设于管道本体1的内壁，内衬层2包括固定部21和活动部22，压力表4和阀门3管路连接，阀门3分别设于管道本体1的两端，当对一端的阀门3注压，另一端的阀门3关闭时，活动部22远离管道本体1的内壁，用于注压的阀门管路连接进水管和/或空气压缩机。

当选择气体注压后，阀门3管路连接空气压缩机，当选择水利注压后，阀门3管路连接进水管。管道清理系统利用向活动部22内注压而改变管道截面，进而增大水流速度，提高水流的冲刷力，并且活动部22隆起，能够破坏淤泥6和侧壁空气与水面交界面生物膜的固有结构，便于水流带走淤泥6和生物膜。

如说明书附图2和附图5所示，当内衬层2外接水源清理淤泥6时，活动部22设于管路本体1的底部；当内衬层2清理管顶生物膜时，活动部22设于管路本体1的顶部。

活动部22设于管路本体1的底部，当对活动部22注压后，活动部2向上隆起，当污水5流速较慢的情况，容易造成上游壅水，进而导致上游检查井溢流。因此，为了防止上游壅水，在内衬层2内外接水源，加快水流速度。当内衬层2需要清理管顶生物膜时，活动部22设于管路本体1的顶部，外接水源和污水5清理冲刷生物膜。

如说明书附图3至附图5所示，当内衬层2利用污水5清理淤泥6时，活动部22设于管路本体1的左侧或者右侧；当内衬层2清理管顶生物膜时，活动部22设于管路本体1的顶部。

在采用不外加水量，利用原管道设计流量清淤时，将活动部22设于管路本体1的左侧或者右侧。这样不会造成上游壅水，并且可冲刷侧壁空气与水面交界面的生物膜和淤泥6，改变了生物的生存状态，与厌氧缺氧环境。当内衬层2需要清理管顶生物膜时，活动部22设于管路本体1的顶部，利用污水5清理冲刷生物膜。

内衬层2与污水5接触的表面进行防腐处理。由于内衬层2的表面与污水5直接接触，为了提高内衬层2使用寿命，需要对内衬层2的内壁进行防污防腐处理。

在管道长时间使用后，或者在检测到管道内硫化氢、甲烷类气体超标时，使用本申请所提供的管道清理系统进行管道清淤的过程为：

步骤S11，清理阀门3，检查压力表4，若阀门3和活动部22连通，压力表4显示正常，则进入步骤S1；

步骤S1，通过阀门3向活动部22内注压，使活动部22到达预设位置，此时压力表4的数值为注压的标准值，记录标准值后则进入步骤S21；

步骤S21，打开管道两端的检测井，当注压开始后，根据检测井判断出活动部22和管道之间密封时，则进入步骤S2；

步骤S2，关闭管道一端的阀门3，向管道另一端的阀门3注压，当压力表4的数值达到标准值时，停止注压，使活动部22保持在预设位置；

步骤S31，当根据检测井判断出管道内的淤泥清理程度达到预设效果，则进入步骤S3；

步骤S3，打开管道两端的阀门3泄压，活动部22逐渐靠近管道的内壁，完成管道清淤。

以上对本申请所提供的清除管道淤泥与微生物的方法及管道清理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述管道包括管道本体，所述管道本体的内壁设有控制污水流通的横截面积的内衬层，所述内衬层相对于所述内壁固定的部分称为固定部，所述内衬层相对于所述内壁活动的部分称为活动部，所述管道两端设置控制所述活动部和所述管道本体内壁之间压力的阀门，所述阀门连接压力表，所述压力表显示所述活动部的压力数值，当所述内衬层外接水源清理淤泥时，所述活动部设于所述管道本体的底部或侧部；当所述内衬层清理管顶生物膜时，所述活动部设于所述管道本体的顶部；

所述清除管道淤泥与微生物的方法的步骤包括：

S1，通过所述阀门向所述活动部内注压，使所述活动部到达预设位置，此时所述压力表的数值为注压的标准值；

S2，关闭所述管道一端的所述阀门，向所述管道另一端的所述阀门注压，当所述压力表的数值达到所述标准值时，停止注压，使所述活动部保持在预设位置；

S3，打开所述管道两端的所述阀门泄压，所述活动部逐渐靠近所述管道的内壁。

2.根据权利要求1所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述注压包括水利注压，在所述水利注压时所述阀门和进水管连接；所述注压还包括气体注压，通过所述气体注压时所述阀门和空气压缩机连接。

3.根据权利要求1所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，包括向所述内衬层注水清淤。

4.根据权利要求1所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：清理阀门，检查压力表，若阀门和所述活动部连通，压力表显示正常，则进入步骤S1。

5.根据权利要求1所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：打开所述管道两端的检测井，当注压开始后，根据所述检测井判断出所述活动部和所述管道之间密封时，继续注压。

6.根据权利要求5所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述步骤S3之前还包括：当根据所述检测井判断出所述管道内的淤泥清理程度达到预设效果，则进入步骤S3。

7.一种管道清理系统，用于实现上述权利要求1-6任一项所述的清除管道淤泥与微生物的方法，其特征在于，所述管道清理系统包括管道本体、内衬层、阀门、压力表、进水管和空气压缩机，所述内衬层设于所述管道本体的内壁，所述内衬层包括固定部和活动部，所述压力表和所述阀门管路连接，所述阀门分别设于所述管道本体的两端，当对一端的所述阀门注压，另一端的所述阀门关闭时，所述活动部远离所述管道本体的内壁，用于注压的所述阀门管路连接所述进水管和所述空气压缩机。

8.根据权利要求7所述的管道清理系统，其特征在于，当所述内衬层利用污水清理淤泥时，所述活动部设于所述管道本体的左侧或者右侧；当所述内衬层清理管顶生物膜时，所述活动部设于所述管道本体的顶部。

9.根据权利要求7所述的管道清理系统，其特征在于，所述内衬层与污水接触的表面进行防腐处理。