管丽环境技术(上海)有限公司

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管丽环境技术（上海）有限公司是成立于2003 年12 月的外商独资企业。

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上海管丽与中南大学师生进行讲学交流

2019-12-11

应中南大学地球科学与信息物理学院孙平贺副教授的盛情邀请，上海管丽公司总经理孙跃平于2019年10月19日上午，在位于湖南省长沙市岳麓山下富有浓厚历史印迹的校园内，与10多位师生进行了讲学交流。中南大学由原湖南医科大学、长沙铁道学院与中南工业大学于2000年4月合并组建而成。是中央直管、教育部直属全国重点大学、国家“211工程”首批重点建设高校、国家“985工程”部省重点共建高水平大学和国家“201

【建国70周年】，上海管丽为祖国日益强盛点赞！

2019-09-29

马上就是我们伟大的祖国成立70周年的纪念日。从1949到2019，在这70年的时间里，通过全民的不懈努力，国家逐渐走向强大，缔造了属于她自己的辉煌。我们越来越为自己是中国人而感到骄傲!　　作为四大文明古国之一，历史的长河记录下了中华文明上下五千年的光辉。虽然70年时间在悠久的历史长河中也不过是沧海一粟，就如一颗水滴汇进大海，悄无声息。但是在我们短暂的人生中，却有很多人用一生见证了一个国家从百废待兴

3S模块修复技术让严重腐蚀的检查井焕然一新

2019-08-15

一、检查井修复案例　　该检查井位于温州市江滨路(车站大道口)，是温州排水公司所属灰桥污水泵站的出水井。经CCTV检测发现，现场浇筑建设的混凝土井壁腐蚀情况严重，钢筋已外露腐蚀并部分脱落。这会让检查井本身荷载能力降低，影响正常的污水排放，不及时处置的话会有局部塌陷的可能。挖开腐蚀严重的大盖板后，露出的检查井如图-1所示。　　该检查井内每天都有约20万吨的污水需要排放，若采用长时间停水的施工工艺实施修复有一定的难度。经过专家组对多种修复技术进行比较，认为采用3S管片模块拼装修复技术可以在短期停水的情况下实施修复。该工程抢抓温州中心片区污水处理厂迁建工程的停水施工契机，于5月28日开始历时三天施工时间，顺利完成了修复任务。　　如下为该检查井采用3S模块的修复过程，首先对检查井大盖板更换实施拆除，经过腐蚀井壁内部清洗、破损部预处理、废弃支管封堵之后，实施了3S模块拼装，对模块和井壁之间的缝隙采用高流动性的微膨胀水泥砂浆实施填充，使得模块和井壁形成一体，完成非开挖修复施工。修复后该检查井尺寸为2.0m(长)*4.0m(宽)*2.1m(高)。　　图-1、2 检查井壁腐蚀情况、在地面实施模块拼结图-3、43S模块拼装和注浆后的检查井　　温州市排水公司在国内率先使用3S模块修复技术对大型污水检查井的修复进行了尝试，取得了预期的修复效果。通过本次的使用，3S模块技术获得了“能够减少对交通和环境的影响，施工简便，耗时短，综合造价低，质量可靠，修复后检查井使用寿命增长”的好评，并得到“中国给水排水”网上版APP新闻的转载和介绍。二、3S模块修复技术概述：(1)3S模块修复技术原理　　3S(SimpleSeethroughSegment)模块修复技术主要使用在大型管道和箱涵，为破损严重管涵的环刚度修复提供了强有力的技术支撑。其技术原理是：根据管道的形状(圆形、矩形等)和尺寸，将透明、轻量的PVC塑料模块用简便的方法从检查井入口置入并在待修复管道内搬运，通过特制螺杆系统将模块拼装形成新管。然后，在既有管道和3S模块形成的新管之缝隙内注浆填充3S专用微膨胀高强浆液，形成可承载式的复合管道。图-53S模块法技术原理图 (2)技术的特征：　　PVC模块体积小、重量轻、施工方便，不需要大型设备投资;　　强度高，修复后的管道环刚度大于新管强度;　　排水管道边运行边施工，可根据管道运营状况随时中断施工;　　PVC模块为透明，可确认填充浆液的充满状况，保证工程质量;　　PVC模块化学稳定性强，耐磨性能好，粗度系数小;　　可进行局部修复施工和曲线管道修复施工。(3)使用范围：　　管道种类：钢筋混凝土管，砖砌管　　管道形状：圆形，矩形、马蹄形等　　管道直径：<圆形管>公称直径　800mm～5000mm　　<非圆形管>短边1000mm以上、长边6200mm以下　　施工长度：无限制(4)施工业绩　　该技术20年前在日本开发，约6年前开始引进国内。目前已经在美国、韩国、日本以及国内杭州，上海、成都、丽水、温州等城市的管涵和检查井修复中得到应用。　　图-6、7修复后的矩形箱涵图、修复后的圆形管道图

总经理孙跃平获“2018年中国非开挖技术年度人物”荣誉称号

2019-04-12

在2019年4月11日召开的CSTT中国非开挖技术协会第23届理事会和专家委员会联席会议上，上海管丽建设工程有限公司总经理孙跃平，在办理了协会规定的申请手续，并在大会上进行申请理由陈述后，经过协会理事会和专家委员会的联合投票，在激烈的竞争中成功当选为“2018年中国非开挖技术年度人物”。图-1CSTT年度人物授奖仪式　　在颁奖晚会上，CSTT中国非开挖技术协会副理事长颜纯文教授，亲自把奖杯和荣誉

上海市水务局领导莅临我司指导工作

2019-03-10

2019年3月8日，上海市水务局副巡视员王梦江一行领导共7人，对上海管丽公司设立在浙江省海宁市尖山新区的管道内衬新材料研发、生产基地--海宁管丽科技新材料有限公司进行了调研考察。照片-1领导调研我公司　　首先，领导们参观了材料生产车间，孙跃平总经理亲自展示用于地下管道非开挖修复的新型材料，就CIPP翻转法内衬材料、紫外线光固化内衬材料，3S模块拼装材料的运用原理、技术先进性、产品的实用性以及市场的前景等在现场做了讲解。照片-2现场材料介绍　　随后在办公楼会议室，孙跃平总经理向领导们汇报了公司的发展经历，并就公司目前拥有的主要技术--CIPP翻转技术、紫外线光固化技术、3S模块拼装技术和局部固化修复技术等工艺的开发引进情况，以及在上海和周边城市的使用情况做了汇报讲解。参加调研的领导们也对我公司的专利技术产品有了具体的认识，对公司的生产能力以及技术、质量管理等方面有了更深更直接的了解。照片-3领导指导工作　　最后，王梦江副巡视员对我公司在上海市及周边城市推广和应用地下排水管道非开挖修复技术中所做的工作给与了充分的肯定，并对我们的工作提出了三点指导意见，第一：专业技术进一步发展;第二：补齐短板，提升竞争力，做强企业;第三：站稳上海，辐射长三角，在行业中起到引领作用。照片-4技术应用的汇报　　孙跃平总经理也表示，全公司上下会一如既往，全力以赴，做良心企业，并不断的研发新技术。上海管丽公司成立至今，一直秉承着以匠人姿态服务社会的理念，为改善市政管道修复施工的形象与交通环境，提高市民的生活素质，实现城市的现代化、人性化管理贡献一份力量。

上海管丽公司荣获『上海市非开挖工程金奖』

2019-01-05

2019年1月3日，上海市地下管线协会召开了四届三次会员大会，会议最后通报了2018年度上海市第七届非开挖工程金奖获奖名单，由上海管丽建设工程有限公司专业承包施工的“上海市普陀区云岭西路沉管抢修工程单位工程CIPP紫外线内衬修复”项目获评2018年度上海市第七届非开挖工程金奖。照片-1会议现场　　本次管丽公司获奖项目是上海市普陀区云岭西路沉管抢修工程，建设单位是上海市排水管理处，施工总承包单位是上海普陀市政工程有限公司，我司专业承包CIPP紫外线内衬修复单位工程，采用CIPP紫外线内衬修复DN1200管道200米。内衬施工后管道内部实施CCTV检测，管道内衬表面光滑，无褶皱，无脱皮，均符合质量要求。对CIPP光固化内衬材料委托第三方检测机构-同济建筑质量监测站进行检测，材料的抗拉强度，弯曲弹性模量等强度指标完全符合设计要求。施工团队认真专业的工作态度，体贴细致的服务，采用德国进口的光固化软管材料，施工规范标准。现场安全管理及质量管理均得到业主方好评。　　照片-2施工前后管道内情况对比　　照片-3授奖仪式(左1为我司工程部副经理领取奖牌)　　照片-4非开挖工程金奖奖牌　　此次获得非开挖金奖的公司还有上海城建市政工程(集团)有限公司、上海久隆电力(集团)有限公司、中石化南京工程公司、上海城建水务工程有限公司等11家单位。　　上海管丽公司拥有市政公用工程施工总承包三级、特种工程(结构补强)专业施工资质，管道特种维修、CCTV检测及养护壹类资质。并通过非开挖专业施工能力-管道更新甲级认证，市政管道作业能力-管道检测与评估乙级认证，ISO质量、环境、职业健康安全管理及GB50430质量标准认证。公司引进德国和日本在管道非开挖修复方面的先进理念和成熟技术，实现了非开挖内衬修复材料的标准化和国产化。　　公司法人代表孙跃平从国外留学后回国创业，参与建设部《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T210-2014)等多部国家和地方的标准的制定工作。公司成立15年以来，十分注重技术研发工作，管丽集团共拥有授权发明专利9项，实用新型专利近30项;公司员工共发表非开挖技术相关论文40多篇。　　照片-5在浙江省海宁市拥有15000平方米的新材料研发、生产和仓储基地。　　上海管丽公司成立15年来，一直以注重质量，努力打造精品工程为己任。此次获得非开挖工程金奖，得到非开挖管道修复行业同行的认可。今后我们将继续以质量作为企业发展的根本，发挥技术创新优势，为国内地下管道非开挖修复行业的良性发展而努力。

上海管丽公司再获2项发明专利

2019-01-01

近日，我公司获国家知识产权局通知，名称为《一种适用于雨水连管的非开挖整体修复方法》、《一种管道非开挖整体内衬修复方法》的两项发明专利，分别于2018年11月23日及2018年12月18日获得授权。该两项发明专利由我公司于2015年4月提出申请，历时三年半的审查终获授权，授权专利号为：ZL201510216032.X和ZL201510218070.9。图-1本次授权专利证书　　一种适用于雨水连管的非开挖整体修复方法(专利号：ZL201510216032.X)是针对100mm至400mm管径的雨水连管的非开挖整体修复而设计，通过现场调配自然固化树脂，替代以往热水固化内衬修复相应繁琐的环节，节约成本;施工过程中，采用至少2块玻璃纤维布错开层叠，一方面使得搭头宽度增加，保证质量;第二方面使搭缝处痕迹不明显，便于养护;再一方面减少材料成本。本发明所提供的修复方案，在降低施工周期及施工成本的同时保证了施工质量。　　一种管道非开挖整体内衬修复方法(专利号：ZL201510218070.9)，是针对非开挖整体内衬修复中的水压翻转工艺进行的改进。首先，将导入筒由原先的固定式分设为两部分，在增压套筒之后接续类弧形状翻转筒，用以满足内衬修复材料的自行翻转，省却人工作业，实现简洁有效的半自动化;其次，将原先与热水固化用的管道一起设置的用于冷水推进翻转的进水管道的竖直方向部分设立于外部，方便了热水固化管路的多样化布置。本发明既节省翻转台至待修复管道为止的内衬软管材料，又便捷快速地把内衬软管材料导入待修复的管道内，既不需要通过导入筒上口加水，又能方便的查看增压套管内水压，并且可以多次重复使用。　　上海管丽公司自2003年成立，十五年来一直十分重视自主知识产权的建设，努力从事新技术的研究和开发，并积极引进国外管道非开挖修复先进技术。公司在这方面的努力，得到了市、区二级科委的奖励，并连续九年被认定为上海市高新技术企业。15年来管丽公司已获得30多项国家发明专利授权，其中发明专利9项，包括《地下管道和检查井的非开挖整体修复方法》，《管道局部修复用管内衬材料及其制造方法和应用》等，实用新型专利20多项，包括《一种地下管道非开挖修复用的内衬树脂软管翻转机》，《一种防止人员跌入排水检查井的格栅内盖装置》等。目前正在申请中的发明专利6项，已有3项发明专利进入实审阶段。这些专利技术已逐渐运用在产品中，为我们的客户提供安全和高品质的技术服务。　　上海管丽公司专利一览表　　这里我们再次声明：最近，有些单位擅自抄袭我公司发布在网站上的有关技术论文以及CIPP内衬修复的部分施工照片等，用于宣传并在全国会议及相关杂志上公布发表。我们希望有关企业能够尊重他人的辛勤劳动和知识产权，共创良好的技术和经营竞争氛围，确保行业健康和持续发展

上海管丽积极参与“第三届水业国际大讲堂”

2018-11-10

由中国土木工程学会水工业分会、中国城镇供水排水协会排水专委会、上海市城市建设设计研究总院、《中国给水排水》杂志社联合举办的第三届全国“水业国际大讲堂”国际研讨会于2018年11月7日-9日在广州隆重召开。

上海管丽荣获“第二届‘迪特里希·斯坦’非开挖杰出贡献奖”

2018-10-27

由中国地质大学(武汉)和浙江工业大学联合主办的“第九届管道工程与非开挖技术国际研讨会”，于2018年10月24日-26日在浙江宁波隆重举行。来自国内外高校、政府主管部门、设计院和研究院、施工企业、材料和设备制造商等单位460多位专家学者和技术代表参加了会议。　　照片-1、2大会开幕式　　会议共邀请和安排了来自美国、德国、加拿大、比利时及国内高水平技术报告50多个，其中国外专家报告10个。中国工程院

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孙跃平：城市小型河流水质直接净化的原理及方法

2019-12-13

摘要：目前，针对城市小型河流的水质要求和景观要求原来越高。如何快速有效地改善河道水水质，提高水环境治理的效果是一项紧迫而又艰巨的工作。改善水质的方法有污染物发生源对策法和污染物直接净化法，各有特点和优势。污染物直接净化法按原理又分为浅层流净化法、伏流净化法、砾石接触氧化法和水生植物净化法等，可在实施河流改修、护岸建设等的景观工程项目时，根据具体情况导入并实施合适的净化方法，可以取得事半功倍的效果。

CIPP-TURN YOUNG 检查井内衬修复技术【排水设施新技术系列之六】

2019-08-15

我们的排水设施新技术系列做了这么久了，不知道大家还记不记得之前给大家介绍过的魔都艺术井盖?今天呢，我们不说井盖，来说说它的“好兄弟”--检查井。　　检查井作为排水管道附属设施之一，主要作用是方便地下管道养护及维修。检查井不仅承担着路面车辆活荷载，还承担着外部周围土体的土压力以及地下静水压力。看来，检查井也不是那么好当的，压力也是大大的重啊～　　我们平时见到井盖的机会很多，马路上随处可见。可是井盖下的检查井里面是什么样子的呢?估计很少人会知道吧。检查井井壁内部环境其实是十分复杂滴～由于检查井长期受到废液和废气的腐蚀，十分容易出现损坏和破裂。所以呢，这就很有必要对检查井进行及时的检查和修复了，这样可以防止它它进一步恶化，保证检查井的密封性以及结构完整性。我们使用起来也就安全放心啦!　　检查井的修复方法有很多种，这里我们就着重介绍一下TURN-YOUNG检查井修复技术，那为什么我们要着重介绍它呢?因为啊，虽然该技术早在2004年就引进国内了，但仅仅在江浙沪地区应用比较多，在国内其他地方应用还比较少，所以呢，这里再着重介绍一下。让大家都知道知道TURN-YOUNG检查井修复技术。把它推广出去!好技术就是要共享～～～!1.TURN-YOUNG检查井修复技术　　首先，让我来详细介绍下什么是TURN-YOUNG检查井修复技术。TURN-YOUNG检查井修复技术是CIPP-TURNYOUNG管道修复技术的延伸。它呢，是按照检查井的构造和尺寸，设计加工内衬材料并灌浸树脂，运到工地后将其吊入需要修复的检查井内。然后利用空气压力将材料膨胀后紧贴于井内壁，采用温水循环加热使材料固化形成内胆，最后将管口部切开并做防渗处理。　　检查井CIPP内衬施工示意图2.技术特征　　固化只需约8个小时，可以十分方便地解决施工时的临时排水问题。　　只需小型的锅炉和热水循环泵等设备，交通影响小。　　具有耐腐蚀，耐磨损，强度大，耐久性可达50年。　　不开挖路面，不产生垃圾，总体的社会效益和经济效益好。3.使用范围　　种类：砖砌井、混凝土井、其他　　形状：圆形、方形检查井，符合形状检查井　　尺寸：Φ300mm-Φ3000mm　　井深：1.0-10.0m4.施工工序　　(1)调水分流，清除井底污泥，清扫井壁污垢。　　(2)对井壁腐蚀及缺损处采用水泥砂浆进行粉刷找平。　　(3)对检查井内部严重渗漏部位,采用在井壁开孔注浆堵漏。　　(4)将检查井内衬材料运至现场，置入检查井内部，温水加热固化成型。　　(5)固化完成后，对接入管道管口实施开孔切割，并对接口处进行封口处理。　　(6)对检查井壁和内衬材料的缝隙处进行注浆，达到整体修复的效果。　　(7)切换通水，恢复交通，扫尾工作。　　这样看来，TURN-YOUNG检查井修复技术蛮好的嘛～工艺良好，操作简单。可惜以前大家对它不了解，错过了很多机会啊～不过，江浙沪地区已经应用起来了。我相信其他地区也不会遥远啦。5.工程案例　　杭州惠民路，检查井2座，深度4.4m，地下水位：GL-1.0m地下。修复前，井壁破裂、渗漏。采用CIPP检查井内衬修复，施工前后图片如下。检查井内衬材料安装内衬后井口切割内衬施工前井内情况内衬施工后井内情况　　TURN-YOUNG检查井修复技术就介绍到这里啦。走过路过的小伙伴们不要忘记点个赞再转发哦。现在，技术知识也要大家一起分享才能进步哦～

孙跃平：排水检查井盖的多功能应用及其案例

2019-07-15

一.前言　　检查井作为城市基础设施的一部分，在城市的道路上星罗棋布随处可见。而设置于检查井顶部的井盖，是通往地下设施出入口的封闭物，其功能为承重、封闭与开启检查井。它既能承受交通车辆大流量高速行驶，也可以防止车辆、行人及异物的进入，保障地下管线和设备正常运行。按照材质来区分检查井盖，有铸铁和球墨铸铁等的金属井盖，有高强度纤维水泥混凝土井盖和再生树脂井盖等。　　近年，随着通讯技术的不断发展，利用检查

孙跃平：混凝土排水管道破损的原理分析及其修复对策

2019-06-20

摘要：随着国家对水环境保护的重视，排水管道的建设总量不断增加，一部分管道设施开始进入老龄化，需要进行及时的养护和修复。本文从物理学、生物化学原理的角度，介绍不为人眼所见的混凝土排水管道的破损原理，提出了预防管道破损的措施以及修复的对策。关键词：排水管道破损原理局部修复整体修复资产管理一.前言　　伴随着城市交通设施——道路、桥梁以及地下轨道交通等的建设，用于保护公共水域水质和城市公共环境的排水设施，近年也有了很大的发展，排水管道的建设总量也逐年增加。目前，一部分排水管道设施开始进入老龄化，需要进行必要的养护和修复。如何及时发现发生在排水管道的破损现象，并采取有效的措施进行及时修复，是摆在我们面前的一大课题。　　本文从物理学、生物化学原理的角度，阐述不为人眼所见的埋设于地下的混凝土排水管道的破损原理，提出预防管道破损的措施以及修复的对策。二.钢筋混凝土排水管道破损的原理分析　　钢筋混凝土排水管道具有很好的耐荷载能力和耐腐蚀性能，其使用寿命也很长，在较好的使用环境下可以达到50-100年，因此在市政排水管道的施工建设中，一直作为首选被广泛使用。但是，最近的科学研究发现，伴随着人类生活习惯和饮食结构的不断改变，大都市局部地区的污水中有机物含量增加，以及污水排水方式和排水设施构造不合理的原因，产生的有害气体使得管道出现混凝土被腐蚀和中性化的现象。另外，由于管道埋设时施工质量的问题及运输车辆重型化等的原因，对钢筋混凝土排水管道造成损伤的现象增多，需要采取必要的措施来减少这种现象的发生。2.1生物化学原因对管道腐蚀的分析　　生活污水中含有大量的有机物质，这些有机物在污水输送的过程中，会受到厌氧细菌的作用，出现腐化现象而发出臭味。同时，会对排水管道和污水处理设施产生腐蚀。我们在进行排水管道养护工作中，经常嗅到的类似臭鸡蛋味道的物质是硫化氢，该物质在污水流动过程中，或者经过搅拌，即会挥发到空气中去，对管道产生危害。　　排水管道受腐蚀的主要原因是硫化氢，其过程可以分为如下几个阶段。　　第一阶段：好氧状态下的污水通过硫酸盐还原细菌的作用，将污水以及污泥中的硫酸盐生成硫化氢并挥发到空气中，其主要分子式如下：　　SO42-+C+H20→HCO3-+H2S↑　　第二阶段：通过硫磺细菌的作用，硫化氢和空气的接触过程中，生成对混凝土表面有严重腐蚀作用的亚硫酸和硫酸等，其主要分子式如下：　　2H2S+O2→SO32-→SO42-+H20→H2SO4　　第三阶段：硫酸分子溶解于因为温差而凝结在管道顶部的水滴中，与混凝土的主要成分进行化学反应，使得混凝土管道表面形成豆腐渣一样的水石膏层等物质，其主要分子式如下：　　H2SO4+Ca(OH)2→CaSO4·2H2O(二水石膏)　　通过上述的几个阶段，原本属于碱性的混凝土管道的表面，由于受到酸性物质的影响，混凝土从碱性被逐渐中性化。伴随着这种现象的加剧，会出现管道表面粗糙，混凝土内的石子逐渐表露，严重时会出现钢筋外露等现象，从而使管道的承载能力下降，影响到管道的正常使用。　　混凝土管道表面受腐蚀的原理见图-1所示。图-1混凝土管道表面腐蚀的原理图 2.2外界的物理原因对管道损坏的情况分析　　地下管道在建设和使用的过程中，管道本体会受到各种外来的载荷而被损坏。同时，管道和管道的连接处由于施工质量，地面车辆的震动以及联结处水封橡胶圈老化变形等，也会发生问题，引起排水管道出现严重的功能性问题。　　这里，就由于外界的物理原因对管道损坏的现象分二种情况进行说明，指出发生的原因以及预防的措施。　　(1)管体结构受到损坏的分析　　钢筋混凝土排水管道具有很好的抗载荷性能，并具有一定的弹性。但是，当受到外界载荷尤其是冲击载荷的作用，管道的变性超过其允许的范围时，管道会发生破损现象，一般会在管道的顶部，底部以及左右两侧出现裂纹。　　对于出现裂纹的管道，如果埋设在地下水位较高，周围的泥土又是比较松散的流沙土的情况下，会按如下的阶段发生管道破损，引起路面的坍塌。具体的变化如图-2所示。　　第一阶段：管道出现轻度裂缝，管道周围泥沙随地下水渗入管道内部。　　第二阶段：由于管道两侧的泥土减少，阻止管道变形的支撑力减弱，管道裂缝加剧，地下水和泥沙的流入加剧，路面开始出现沉降。　　第三阶段：伴随着管道上下左右泥土的流失，周围出现较大空洞，管道被严重损坏。此时路面会出现坍塌现象。　　如上所述，对于在电视检测中发现已经出现裂缝的排水管道，需要及时地采取必要的修理措施，及时阻止地下水的渗漏，达到阻止管道体系损坏进一步恶化的目的，把问题解决在摇篮之中。　　(2)管道体系受到损坏的分析　　钢筋混凝土排水管道具有很好的抗载荷性能，但是，当两节管道的连接处受到外力的作用而受到损坏，或接口处的止水橡胶圈出现质量问题及老化时，整个管道系统会受到严重影响，最终会造成整个管道体系严重破损的现象。　　对于出现管接口破损的管道，如果埋设在地下水位较高，周围的泥土又是比较松散的流沙土的情况下，会按如下的阶段发生管道体系的破损，引起路面的坍塌。　　具体的变化如图-3所示。　　第一阶段：管道接口出现轻度渗水，管道周围泥沙随地下水渗入管道内部。　　第二阶段：由于管道接口处的泥土减少，阻止管道变形的支撑力减弱，出现管体位移，地下水和泥沙的流入加剧，路面开始出现沉降。　　第三阶段：伴随着管体上下左右泥土的流失，周围出现较大空洞，管体位移加剧。此时路面会出现坍塌现象。　　如上所述，对于在电视检测中发现接口处已经出现渗漏的排水管道，需要及时的采取必要的修理措施，以阻止地下水的渗漏，达到阻止管道体系损坏进一步恶化的目的。三.排水管道的非开挖修复方法　　为了及时修复损坏的排水管道，确保污水排放以及道路的交通安全，需要采用合理有效地修复方法,对排水管道进行及时修复。根据管道的损坏情况以及管道的重要性，目前的使用年数等各种情况进行综合分析，制定出经济合理的修复方案是十分必要的。从目前所开发并已经被采用的技术来看，可以分为管道整体修复技术和点状修复二大类。从上述分析可以看到，对由于生物化学原因造成严重腐蚀的管道，可以采用整体修复，而对于管道接口处有初期破损的管道，则可以采用局部修复技术对管道及进行修复。3.1管道整体修复技术　　整体修复通常是指对两座检查井之间的管道进行整体加固、修复的做法。采用整体修复可以达到防腐、防渗、增加结构强度的目的。整体修复是管道非开挖修复的主流，而应用最多的整体修复方法是在旧管道内加装一道内衬管。　　按修复后管道内的内衬管和原有旧管之间的结构不同进行分类，可以分为自立管、复合管、双层构造管的三个种类。具体的分类如图-4所示。　　(1)自立管：不考虑旧管的强度，内衬管自身可以承受外部的压力，具有和新管同等以上的耐负载能力和持久性能。是按开槽埋管时管道所承受的载荷来进行内衬管结构设计的管道。　　(2)复合管：内衬管和旧管形成一体后共同承受外部的载荷，两者合成一体后具有和新管同等以上的耐负载能力和持久性能。这种管道需要在旧管和内衬管之间的缝隙内注浆，以达到复合的目的。　　(3)双层构造管：考虑旧管可以承受外部荷载，地下水压的载荷由内衬管承担。旧管和内衬管以双层构造的方式共同承受外部的载荷，具有和新管同等以上的耐负载能力和持久性能，这样的内衬管比较薄，具有很好的经济性和施工性。　　参考国外管道非开挖修复的统计资料得到，目前使用最为广泛的是翻转法内衬技术和UV紫外光固化内衬修复技术，又称原位固化CIPP(CuredInPlacePipe)内衬技术。其主要的技术原理和特点如下说明。图-4管道修复技术的分类图 3.1.1翻转法原位固化内衬技术　　翻转法即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场，利用水和空气的压力把材料翻转送至管道并使其紧贴于管道内壁，通过热水，蒸气，喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管的方法。　　由于翻转的动力是空气和水，只要材料加工上没有问题，一次施工的距离可以非常长。据资料记载，在日本北海道的工地上有过对φ600mm的污水管道一次性施工长度为500m的记录。在世界上具有代表性的翻转法技术为Insituform工法，还有一些在该工法的基础上进行改良的技术，如德国的InPipe工法，日本的Turnyoung工法，ICPBreathe工法等，这些工法在材料强度，施工技术等方面各有特色，活跃在管道非开挖修复施工最前线。翻转法原位固化法内衬技术的示意如图-5所示。图-5CIPP翻转内衬法的示意图　　翻转法技术在大中小口径(φ250mm～φ1800mm)管道的修复上得到广泛的应用，其特点如下：　　(1)施工时间短：內衬材料在工厂加工后运至工地，现场的施工从准备，翻转，加热，固化一般只需约8个小时，可以十分方便地解决施工时的临时排水问题。　　(2)设备占地面积小：CIPP施工法只需小型的锅炉和热水循环泵等设备，施工时占用道路面积小(在检查井边的位置，宽约2.5m，长约15m)，噪音低，对道路交通造成的影响不大。　　(3)内衬管耐久实用：内衬材具有耐腐蚀，耐磨损的优点，材料强度大，耐久性根据设计要求最大可达50年，对管的地下水渗入问题彻底解决，一劳永逸。管的断面积损失小，表面光滑，水流摩擦下降(摩擦系数由0.013降为0.010)，提高了管道的流量能力。　　(4)保护环境，节省资源：不开挖路面，不产生垃圾，不堵塞交通，使管道修复施工的形象大为改观。总体的社会效益和经济效益较好。　　由于该技术具有良好的施工性和较高的社会和经济效益，在发达国家被广泛采用，据不完全统计，每年世界上有1000公里以上的各类管道，采用翻转法原位固化内衬技术进行修复。图-6CIPP翻转法内衬法修复前后示意图 3.1.2紫外光原位固化内衬技术　　CIPP紫外光固化法非开挖修复工艺来源于德国，目前在世界各地得到广泛使用，作为CIPP非开挖修复技术的一种，它采用拉入的方式把浸渍光敏树脂的玻璃纤维软管置入待修的旧管道中，用气压臌胀，紫外光照射使内衬软管固化。相比翻转式热水固化，省去了搭架、翻转、用水等环节，实现环保、节约、低成本的优越性，此工艺在欧美国家，已得到广大客户的认可和使用。紫外光原位固化法内衬技术工艺流程如下所示。　　紫外光原位固化法内衬技术的示意如图-7所示。目前在德国主要的紫外线光固化技术有瑞莱技术(RelineAlphaLiner)，萨泰克斯技术(SAERTEXLiner)和英普雷格技术(IMPREGLiner)等，这些工法在材料强度，施工技术等方面各有特色，活跃在管道非开挖修复施工最前线。德国主要CIPP原位固化法内衬技术质量检测结果表如表-1所示。图-7紫外光原位固化法内衬技术示意图表-1德国原位固化法质量检测表　　虽然紫外光固化技术在欧美发达国家已经非常成熟，但在国内排水管道修复中的应用还刚起步，相关的工程设计、施工规范和工程质量验收标准等其它环节也比较欠缺。需要专业人员进一步研究并完善适应国内管道修复的标准和规范，使本技术的应用更加规范化、标准化、科学化。　　其次，对于紫外光固化这项技术来说，现场操作人员的技术水平直接影响管道的施工质量。他们的技术水平高低，对施工设备的有效运行、施工流程的有序进行，施工工艺的准确执行都将产生直接关系到内衬管道的质量。由于目前国内技术工人的水平良莠不齐，特别是对新技术新工艺的掌握不够透彻，需要相关部门开展紫外光固化施工技术培训，使之能够熟练掌握光固化施工技术，保证内衬修复施工质量，使光固化修复技术能够快速推广。　　紫外光原位固化法内衬技术修复前后的示意如图-8所示。图-8CIPP紫外光固化法修复示意图 3.2管道局部修复技术　　局部修复也称为点状修复，通常指只对管道接口等损坏点进行防渗堵漏修理的一种做法。如果两座检查井之间的管道只有少量接口损坏并且管材结构完好，对这类管道采用点状修理显然有其合理性。点状修理的特点是针对性强，哪里坏就修哪里，这样就可以降低修理费用。　　局部修复的缺点是无法提高管道的整体结构强度。有些方法(如嵌补注浆法)的质量稳定性较差，施工操作费工费时。有些方法(指套环法

孙跃平：污水生物处理系统运行数据统计分析的研究

2018-07-11

摘要：本文结合污水处理厂的运行管理数据，采用数理统计理论中的方差分析法，进行单元素和双元素影响效果的分析，把握控制因素MLSS浓度和MLDO浓度对观测因素处理水COD浓度的影响程度。分析不同污水处理厂各自的运行特征，找出影响处理效果的关键因素，为选择最佳运行条件提供可靠的依据。关键词：方差分析污水处理观测因素控制因素最佳运行效果一、引言　　以改善居住环境、排除内涝和保护公共水体的水质为目标的城市排水系统，是重要的城市基础设施之一，近年伴随着海绵城市建设和城市水环境整治工作的不断深入，对污水处理厂处理效果的管理得到了更多的关注。以生物处理系统为主体的城市污水厂的处理水水质受天气，季节，原水水质以及曝气量等多种因素的影响。本论文对国内采用生物处理系统的Q污水处理厂的运行管理数据，采用数理统计理论中的方差分析法对最佳运行条件进行分析研究，为改善生物处理系统的处理水水质提供依据。以下，将就该污水处理厂的运行状况进行分析，并利用方差分析法就生物处理系统中的控制因素(MLSS浓度和MLDO浓度)对处理结果即观测因素处理水COD浓度所产生的影响进行分析。最后，与日本横滨市T污水处理厂的运行情况进行比较，指出互相之间的共同点和不同点，并提出运行管理中的改善对策。二、污水厂生物处理系统的运行状况　　本次用于分析的Q污水处理厂建设于二十世纪80年代初，处理规模不大，设计日处理能力为5万m³/日，设计流入污水BOD为200mg/L，流入污水SS为240mg/L，一沉池和二沉池为直径25米的圆形放射流式沉淀池，是采用阶段式曝气的活性污泥生物处理系统。在污水厂的运行管理中，每天对反映运行情况的15个指标进行记录，作为月报进行归纳整理。这些指标分别为：1)处理水量(m³/日)，2)流入污水BOD(mg/L),3)曝气池入口BOD(mg/L)，4)处理水BOD(mg/L)，5)流入污水COD(mg/L)，6)曝气池入口COD(mg/L)，7)处理水COD(mg/L)，8)曝气池入口SS(mg/L)，9)曝气池入口SVI(mg/L)，10)曝气池出口SVI(mg/L)，11)曝气池出口PH值，12)曝气池入口MLSS(mg/L)，13)曝气池出口MLSS(mg/L),14)曝气池入口MLDO(mg/L),15)曝气池出口MLDO(mg/L)。　　这里，利用该污水处理厂某一年的运行管理数据进行分析，对每个数据制作出日变化曲线图。结果发现基本都是不规则的变化，不存在随季节变化的因素。上述15个指标中的1)处理水量(m³/日)，5)流入污水COD(mg/L)和12)曝气池入口MLSS(mg/L)的日变化曲线如图-1至图-3所示。　　同时，对处理水量采用统计分析理论中基本统计量的平均和标准偏差进行计算，求出这一年中各月的基本统计量。从表示各月平均和标准偏差的图-4中得到，处理水量的月平均值有很大的变化，且看不出有明显的季节变动。但从标准偏差值可以察知，在7月至9月的汛期中的标准偏差相对较大，处理水量还是受到了降雨的影响。另外，相对于设计处理能力，实际的处理水量为2.04万m³/日，根据调查得知该污水厂有二列污水处理设施，其中一列正处于大修期间，所以造成了水量偏少的现象。三.方差分析法对生物处理系统的运行分析3.1观测变量和控制变量的选择　　如何选择分析的特性值即观测因素与分析的目的相关联，依靠分析者的判断来决定。影响观测变量的原因在本次分析中称为因素。因素一般有控制因素，标示因素，辅助因素，模糊因素和误差因素共五类，因素的各种状态称为水平，水平又可以分为定性的和定量的。因素的效果以及所产生的影响可以从特性值的变化中进行推测。　　采用活性污泥法的污水处理厂，是通过生物进行污染物分解的生物处理系统。为了确保生物的正常活动，必须正常地控制BOD-SS负荷和溶解氧浓度。在污水处理厂的实际运行管理中，BOD-SS负荷的调节是依靠MLSS浓度来实施的。根据流入有机物的浓度变化，经常调节回流的活性污泥量，以提供给微生物最适量的营养物质。同时，溶解氧以MLDO浓度来进行表示，通过鼓风设施的供氧量来进行调节。为了解该污水处理厂的运行管理状态，本次分析中的观测变量即观测因素选择表示污水厂处理结果的处理水COD浓度，而控制变量即控制因素选择反应活性污泥回流量的MLSS浓度和鼓风机送养量的MLDO浓度。　　分析时使用该污水处理厂如表-1所示7月～9月的运行数据，首先应用单因素方差分析法就曝气池入口MLSS浓度对处理水COD浓度的影响进行分析。然后应用双因素方差分析法就曝气池入口MLSS浓度和MLDO浓度对处理水COD浓度的影响进行解析。　　表-1Q污水处理厂7月～9月运行数据 3.2单因素方差分析法的分析　　污水处理厂的处理水COD是表示处理效果的数值，这个值受流入污水COD的变动、季节的变化以及控制系统的操作等多个因素的影响。这里，以处理水COD浓度数据的平均值为中心，从低浓度到高浓度分成5个水平，分别如下。水平1：6<COD≤9mg/L,水平2：9<COD≤12mg/L,水平3：12<COD≤15mg/L,水平4：15<COD≤18mg/L,水平5：18<COD≤21mg/L，并把与之相对应的MLSS浓度进行整理。应用上述数据，根据单因素方差分析的数学手法，分别计算因素A的平方和SA，偏差的平方和SE，自由度以及F比等数值。具体的计算公式为：　　(1)控制因素总偏差平方和(总变差)ST的计算：　　　　其中，Xij：第i水平的第j个数值　　 X：全部数值的平均值　　(2)控制因素水平间的偏差平方和SA的计算：　　　　其中，Xi：第i水平数值的平均值　　X：全部数值的平均值　　(3)控制因素水平间的偏差平方和SE的计算：　　　　(4)自由度的计算：　　　　控制因素总偏差的自由度：ΦT=N-1　　　　因素间变动的自由度：ΦA=k（水平数）-1　　　　偏差间变动的自由度：ΦE=ΦT-ΦA　　其中，n：三个月数据的总数　　(5)各个水平间的母平均差的检验　　　　其中，X1，X2为二个水平的平均值，n1，n2是该平均内控制变量出现的重复次数。VE为偏差的分散值。　　根据上述公式实施计算，得到单因素试验方差分析表，如表-2所示。根据单元素方差分析法进行F检验。从方差分析法F表中可以查得，当危险率α为1%时，F(4，87;0.01)=3.51，而从表-2中得到分散比Fo=4.431>F(ΦA，ΦE;α)。根据方差分析法的原理，当Fo>F时可得知观测因素处理水COD浓度，在控制因素MLSS浓度的不同水平之间存在着一定的差异。　　为了更进一步了解各水平的数据母集团和整体数据母集团中有无存在偏差，即为了检验某一水平的数据是否同属全体母集团，对5个水平的数据采用如上(5)的计算公式进行鉴定计算，得到to值如表-3所示。根据这个计算结果，来判断不同水平的数据母集团是否属于全体数据的母集团中。确定有意水平为1%，自由度ΦE=87时，查单元素方差分析法的t表得到t(87，0.01)=2.641，如果某一水平的to≥t(ΦE;α)的情况下，表示该水平不属于整体母集团之中。从表-3可以发现，水平1中MLSS浓度的to值为2.988大于2.641，该水平中的数据在有意水平为1%时属于整体母数据的假定被推翻，水平1的MLSS浓度不属于平均的控制变量数据，可以推测对观测变量有着显著的影响。经过对Q处理厂运行情况的分析，该污水处理厂的回流污泥采用螺旋泵提升后送入曝气池入口，其流量基本不能进行调节。所以，当流入污水COD浓度较低时也有相同量的回流活性污泥送入曝气池，结果得到了良好的出水水质。由此可以得到，可以通过改善回流污泥设备，管理好曝气池入口MLSS浓度的变化，来达到降低处理水COD浓度，保持较好的处理水水质。　　表-2单因素试验方差分析表方差来源平方和S自由度Φ分散V分散比Fo水平间A 8.344×10648.344×1064.431偏差E40.962×106870.471×106 合计49.306×10691 　　表-3各个水平的to结果计算表水平水平1水平2水平3水平4水平5to值2.9881.7950.7951.5860.644　　3.3双因素方差分析法的分析　　双因素方差分析法，在研究有二个控制因素A和B的不同水平的组合(Ai,Bj)对观测因素的影响效果时使用。一般地说，观测因素Xij在分别接受二个不同因素单独影响的同时，还会受A和B两个因素组合后交互作用的影响。在本次的分析中，采用不考虑交互作用影响的双因素方差分析法。也就是说，观测因素Xij的数据为如下的结构。　　Xij =μ+ai+bj+eij　　其中，μ为一般平均值，ai为A因素的效果，bj为B因素的效果，　　eij为偏差。　　有关分析的顺序，与单因素方差分析法基本相同，在分散分析的结果中由于有二个因素产生的效果，不同水平间变动SA,SB，自由度ΦA,ΦB以及分散VA,VB在方差分析表中归纳好即可。接下来就MLSS浓度和MLDO浓度分别对处理水COD浓度的影响效果进行比较。