某啤酒廠項目供水問題的探索與研究

李 干

（武岡市城市供水有限公司，湖南 武岡 422400）

湖南某工業(yè)園新建一啤酒廠項目，在工程投料調(diào)試生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)兩個問題，一是自來水中鐵離子濃度超出該啤酒廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其鐵離子濃度要求低于0.03 mg/L（國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)是小于0.3 mg/L），影響了項目的投產(chǎn)使用進度；二是在該啤酒廠調(diào)試階段取水時，造成供水管網(wǎng)的壓力驟降，影響供水范圍內(nèi)的其他用戶用水，給供水服務(wù)企業(yè)帶來一定壓力。

1 背景資料

該啤酒廠項目為招商引資項目，建成投產(chǎn)后能帶來近2億元財政收入，解決近300多人就業(yè)問題，屬于政府年度重點建設(shè)項目。項目選址于工業(yè)園東側(cè)邊緣地帶，近高速出口，交通便利。整個城市的供水水源為水庫水，區(qū)域供水屬于全重力流供水形式，目前水廠日供水能力為3 萬t/d，全國水質(zhì)抽檢106項指標(biāo)合格率為100%，供水水質(zhì)合格率100%，水源水質(zhì)非常好，完全符合該啤酒廠項目的建設(shè)需求。

項目所在城市區(qū)域供水主管網(wǎng)材質(zhì)主要為預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管和PE管。預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管施工安裝始于20世紀(jì)末，最大管徑為DN800，目前運行穩(wěn)定。工業(yè)園區(qū)項目配套的新建供水管網(wǎng)為PE材質(zhì)，管徑De630，已提前建設(shè)完工，輸水距離超過3 km。城市供水主管網(wǎng)中還有部分鋼管，主要布置在穿越河道，道路等特殊地段。啤酒廠項目處于供水管網(wǎng)末端，供水管網(wǎng)的布置暫未形成環(huán)狀，存在一定的供水安全隱患。

目前該啤酒廠項目一期已建成一條約2.4 萬聽/h的生產(chǎn)線，一條3.6 萬瓶/h的瓶裝生產(chǎn)線，正處于工程投料調(diào)試生產(chǎn)過程中。

2 啤酒廠項目調(diào)試中存在的問題

供水公司以及啤酒廠項目組分別取水樣進行檢驗，比對結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)進料口水中鐵離子濃度最高可達(dá)到0.28 mg/L，超出該啤酒廠項目對水質(zhì)中鐵離子濃度的控制要求，而自來水出廠水、城中多處取樣點檢測的水質(zhì)中鐵離子濃度均符合要求，基本穩(wěn)定在0.01 mg/L左右。若啤酒廠繼續(xù)使用該水源，不降低鐵離子濃度則會影響酒的口感和質(zhì)量，達(dá)不到企業(yè)批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)；若啤酒廠自行降低鐵離子濃度，則需改變投料預(yù)處理工藝，增加鐵離子處理設(shè)備，勢必會大大增加生產(chǎn)成本，并嚴(yán)重影響項目投產(chǎn)時間。

啤酒廠項目工程投料調(diào)試取水時，供水管網(wǎng)瞬間壓力下降很快，嚴(yán)重影響供水管網(wǎng)的壓力平衡，造成部分區(qū)域水壓過低，用戶投訴量增加，給供水服務(wù)企業(yè)帶來不利影響，也對工業(yè)園區(qū)的其他企業(yè)生產(chǎn)帶來不利的影響。同時，供水管網(wǎng)壓力的驟升驟降，給供水管網(wǎng)也帶來一定的沖擊力，提高爆管、管道漏損、管道附件損壞等事件的發(fā)生概率。

表1 鐵離子濃度檢測數(shù)據(jù)表/(mg/L)

表2 取水前后管道壓力變化情況表/MPa

3 原因分析

3.1 水質(zhì)問題分析

供水管網(wǎng)中使用的部分鋼管是造成水質(zhì)中鐵離子濃度上升的關(guān)鍵點。在城市給水管道建設(shè)過程中，特別是過河道段、淤泥濕地軟土地基段、轉(zhuǎn)彎角度大、地形高差較大的區(qū)域，使用了一部分鋼管。項目所在地的城市供水體系于20世紀(jì)末建成并投入使用，服務(wù)時間已超過20年，部分管道及設(shè)施陳舊不堪，目前正處于逐步改造的過程中。早期的管網(wǎng)建設(shè)過程中，受施工條件和技術(shù)的限制，質(zhì)量控制不嚴(yán)，特別是鋼管管道的內(nèi)防腐質(zhì)量和焊縫處理存在很大的問題，是造成水質(zhì)中鐵離子濃度升高的主要因素。

經(jīng)過水質(zhì)監(jiān)測與檢驗，即使是使用的鋼管的質(zhì)量存在一些問題，但各項指標(biāo)都能符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，證明該城市自來水的水源質(zhì)量優(yōu)異，水廠的運行和管理也是符合要求。只是目前不能滿足該啤酒廠的特殊需求，成為供需雙方亟須解決的問題。

啤酒廠項目立項后，通過政府的協(xié)調(diào)，供水公司根據(jù)用戶用水需求，建設(shè)配套的供水管網(wǎng)有近3 km，并提前建成完工，通過沖洗、消毒后已竣工驗收。通水后超過半年的時間，周邊沿線用戶較少，也無其他工業(yè)企業(yè)用水，自來水在管網(wǎng)中停滯時間過長，流動性差，水中雜質(zhì)沉積于管道，產(chǎn)生了渾濁現(xiàn)象；工業(yè)園區(qū)也處于發(fā)展過程中，用水用戶也會逐步增加，但是短時間內(nèi)，沒法保證管道內(nèi)自來水更新達(dá)到一定速度。

通過11月底及12月份的檢測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在12月11日晚間及12日凌晨進行的管道沖洗、換水之后，水質(zhì)中鐵離子的濃度下降明顯，增加水的流動可以有效控制鐵離子的濃度。

3.2 水壓問題分析

工業(yè)園建設(shè)過程中，市政給排水管網(wǎng)建設(shè)不完善，啤酒廠所在的工業(yè)園區(qū)域的供水管網(wǎng)布置屬于樹狀形式，從地理位置來看，啤酒廠又處于管網(wǎng)末端。項目投料調(diào)試過程中，取水閥門全部打開，對管網(wǎng)壓力影響很大；在啤酒廠正式投入生產(chǎn)之后，其取水也會是間歇性的，這樣的取水模式非常不利于管道內(nèi)水壓的穩(wěn)定和水壓平衡。

為了更好地服務(wù)于企業(yè)，供水公司在啤酒廠的進料口，安裝了一臺安信牌MAG8000200（DN200）遠(yuǎn)傳水表，通過數(shù)據(jù)記錄查詢發(fā)現(xiàn)，啤酒廠在取水時，正常末端壓力為0.39 MPa；取水閥門全開，瞬時水量在120 t左右時，壓力瞬降至0.31 MPa，下降量為0.08 MPa。取水完畢關(guān)閉閥門30 min后，管網(wǎng)壓力才能恢復(fù)正常水平。當(dāng)瞬時水量達(dá)到250 t時，管網(wǎng)壓力則降低至0.15 MPa，造成了城市部分地勢較高區(qū)域出現(xiàn)停水現(xiàn)象。

配套管網(wǎng)周邊用水用戶少，管道內(nèi)水體流動性低，水在管道內(nèi)停留時間過長，存在一定的停留慣性。由于工業(yè)園區(qū)的建設(shè)處于緩慢進行中，目前入駐企業(yè)較少，還有部分企業(yè)也同啤酒廠項目一樣，處于建設(shè)過程中；還有的規(guī)劃道路沒有施工，規(guī)劃地塊未拆遷完畢，城市給排水管道也就無法鋪設(shè)，在這種情況下，短時內(nèi)無法通過增加用戶用水來改善管道內(nèi)水流狀態(tài)。

4 解決措施

4.1 針對水質(zhì)問題采取三點措施

針對水質(zhì)問題，結(jié)合目前工業(yè)園區(qū)就園區(qū)周邊供水管網(wǎng)現(xiàn)狀分析，在不更換鋼管的情況下（過河管道更換工程量大，工期長，施工難度大、施工費用高、施工風(fēng)險大，更換鋼管的方案不予以采用），采取的措施有如下三點：

第一、由供水公司組織進行管道沖洗。通過水質(zhì)檢測，找出影響鐵離子濃度最大的管道段，制定了針對性強的沖洗方案，選在用水低峰時間段進行管道排水、沖洗作業(yè)，清除管道內(nèi)的沉積物，置換為清潔干凈的自來水；

以12月11日夜間及12日凌晨進行的通宵放空排水、換水作業(yè)為例：將長達(dá)3 km的DN600管道分為4個作業(yè)段，關(guān)閉進水主閥，將管道內(nèi)的存水全部排空，通過閥門控制，從市區(qū)至啤酒廠的方向依次進行沖洗作業(yè)，排水顏色和透明度達(dá)到要求后，依次關(guān)閉各排水閥。經(jīng)檢測，鐵離子濃度由0.24 mg/L下降至0.09 mg/L，沖洗效果明顯。

第二、按照目前供水管網(wǎng)現(xiàn)狀，選擇最近的可靠水源（經(jīng)供水公司技術(shù)人員勘測，距離啤酒廠約為1.5 km處的某橋處的管網(wǎng)，水質(zhì)能滿足啤酒廠的要求），計劃新鋪設(shè)一條PE材質(zhì)（DE160）的給水管道引水直供啤酒廠項目，替換原來的供水管道，能以最快的速度提供鐵離子濃度低的自來水，以保證項目能盡早投產(chǎn)使用；

第三、優(yōu)化工業(yè)園區(qū)的供水管網(wǎng)布置，沿規(guī)劃在建水云東路鋪設(shè)新的PE材質(zhì)（De630）的主供水管道，能繞過某大橋、河道的鋼管段，直供工業(yè)園區(qū)，同時通過閥門的控制，更改鋼管段水流方向。同時也可以實現(xiàn)工業(yè)園區(qū)環(huán)狀供水布局，保障城市供水系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

4.2 針對水壓問題采取兩點改進措施

第一，啤酒廠正式投產(chǎn)生產(chǎn)后，屬于間歇性地取水，通過與啤酒廠項目方溝通協(xié)調(diào)，建議其制定取水計劃，控制閥門開度，緩開或半開閥門，或者避開用水高峰取水，才能有效緩解管道的壓力驟變帶來的影響。

第二，同解決水質(zhì)問題的第三點措施，就是加快建設(shè)新的主供水管道，改變管網(wǎng)的布置形式，由目前的樹狀管網(wǎng)布置逐步建設(shè)成為環(huán)狀布置，能有效緩解大用戶取水對管道供水壓力的影響。

5 結(jié)語

隨著城市化進程的加快，經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展給城市給排水服務(wù)企業(yè)帶來了機遇和挑戰(zhàn)，面對用水用戶的增加與發(fā)展變化，運用現(xiàn)代給水排水科學(xué)和技術(shù)，通過新建管網(wǎng)、改擴建管網(wǎng)、更換管材、優(yōu)化管網(wǎng)布局等方式，調(diào)整和建設(shè)配套市政給排水管網(wǎng)及設(shè)施，能夠解決自來水的特殊需求問題。

作為供水服務(wù)企業(yè)，運用先進的技術(shù)力量，提前預(yù)判市場環(huán)境的變化，積極與用戶溝通協(xié)調(diào)，提高供水服務(wù)意識；在城市給排水管網(wǎng)建設(shè)、運營管理過程中，按照城市規(guī)劃要求，合理配置資源，優(yōu)化管網(wǎng)布置，從而提高供水服務(wù)質(zhì)量。