供水管化學(xué)清洗的正確方法化學(xué)清洗失敗案例分析（二）

伊藤日出生

（日本，999001）

供水管化學(xué)清洗，是指從高樓最頂層至一層緩慢開關(guān)各房屋的給水栓，經(jīng)過一定時間后，再次進(jìn)行同樣的操作，反復(fù)進(jìn)行3次的清洗方法。清洗時間通常需要5～6h，有時候，即使想縮短清洗時間，通常也不會用高濃度清洗溶液實(shí)施清洗作業(yè)，因?yàn)檫@種做法可能會招致無法收拾的局面。下面就介紹一下這種清洗失敗的案例。

1. 供水管的化學(xué)清洗

供水管的化學(xué)清洗大致可分為高樓供水管清洗和工廠等場所的供水管清洗兩大類。

高樓供水是把市政的一次供水儲存在儲水箱后，再把水提升至高層水箱，然后向下層樓房的水閥供水。因此，在一定時間內(nèi)，水箱中的滯留水有可能被空氣中的細(xì)菌污染，引發(fā)衛(wèi)生安全事故。

工廠供水大多使用的是井水，如果水處理設(shè)備完善，基本不會發(fā)生故障。但是，如果水處理不夠充分，就會發(fā)生由細(xì)菌、鐵銹、氧化錳引起的故障。

化學(xué)清洗公司接受的清洗委托，是在高樓的供水管中清洗產(chǎn)生的淤泥，有時會從給水栓流出混濁的黑紅色水，出現(xiàn)這種情況時，表明：應(yīng)該對供水管實(shí)施化學(xué)清洗了。

2. 淤泥產(chǎn)生的原因

高樓儲水箱和高架水箱中儲存的自來水，是可以與空氣接觸的。因此，大氣中漂浮的細(xì)菌會慢慢進(jìn)入水中。進(jìn)入水中的細(xì)菌附著在水箱內(nèi)壁和水管內(nèi)壁，形成生物膜。隨著時間的流逝，微生物不斷滋生，生物膜逐漸變成粘滑的淤泥。由于光能透過用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱FRP）制造的單板水箱，因而，在水箱內(nèi)產(chǎn)生了能進(jìn)行光合作用的綠色藻類。

3. 清理去除的義務(wù)

根據(jù)日本相關(guān)法律的規(guī)定：對儲水箱和高架水箱進(jìn)行定期清理是供水方的法定義務(wù)，但對供水管卻并無相關(guān)的規(guī)定去約束它。高架水箱和供水管都用于儲水，是一個整體容器，因而都必須進(jìn)行清理。如果不清理供水管，隨著時間的流逝，供水管內(nèi)就會產(chǎn)生淤泥，流經(jīng)管道的水量減少，從管道流出的就是混濁的水。

4. 水箱清理與供水管清洗

由于儲水箱和高架水箱的開口可打開，因此，清洗人員能夠進(jìn)入水箱中實(shí)施高壓清洗和滅菌作業(yè)。

供水管的管線距離很長，在所有地方均有布置。能夠在短時間內(nèi)完全除去管壁內(nèi)淤泥的方法就只有化學(xué)清洗了。

5. 供水管清洗劑

供水管清洗劑，采用的是日本厚生勞動省認(rèn)可的、食品添加物規(guī)定中的過氧化氫水。

供水管清洗使用的市售藥劑，主成分是濃度為30%～35%的過氧化氫，屬于危險化學(xué)品，市售供水管清洗劑必須根據(jù)上述規(guī)定銷售。在使用供水管清洗劑時，必須事先熟悉MSDS（Material Safety Data Sheet：化學(xué)品安全技術(shù)說明書）的內(nèi)容。

6. 供水管的清洗方法

高樓全體供水管的清洗，是將一定濃度的供水管清洗劑投入位于高樓頂層的高架水箱內(nèi)，制成清洗溶液，按照從上至下的順序，使各層的水栓依次充滿清洗溶液。最后，用供水管中的自來水?dāng)D出清洗溶液，進(jìn)行清洗液的置換。

一旦清洗溶液從高架水箱向供水管流動，清洗溶液中的過氧化氫就會立即與淤泥接觸，開始化學(xué)反應(yīng)。因此，污水與反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣同時猛烈地從給水栓噴出。此時，反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣過于強(qiáng)烈，在實(shí)際清洗作業(yè)中經(jīng)常會有發(fā)生故障的事例。

7. 清洗溶液濃度與流動速度

通常，清洗溶液是按高架水箱水量的8%～10%混入供水管清洗劑。實(shí)際操作時，按配管內(nèi)的水量計(jì)算，可以大致按照高架水箱水量的1/2～1/3來估算。此時，如果想要提高清洗速度，在短時間內(nèi)獲得良好清洗效果，就需要調(diào)整清洗劑把供水管清洗劑的濃度提高至14%～15%。

當(dāng)把清洗劑與高架水槽內(nèi)的水?dāng)嚢璩删鶆虻臐舛群螅逑礈?zhǔn)備工作就緒。

8. 清洗開始

慢慢打開高樓最上層的給水栓，氧氣與黑紅色的水緩緩排出。當(dāng)最上層部分的供水管中充滿清洗溶液后，清洗溶液就會逐漸流至下層給水栓。清洗人員要像打開上層給水栓一樣，緩慢打開下層的所有給水栓。此時，只有氣體與黑紅色的水劇烈噴霧，并沒有排出清洗溶液，而且隨著管內(nèi) “噗噗”沸騰的聲音，還會有紅黑色的蒸汽噴出。

9. 高架水箱中劇烈的氣體回流

在高樓頂層，反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣快速上升，直至流出高架水箱，期間，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體回流到上部的高架水箱中，會以邊攪動水，邊以一種強(qiáng)烈的狀態(tài)釋放出來。在這種狀態(tài)下，半數(shù)以上的清洗水會被排出。氣體從高架水箱嘩嘩地劇烈排出時，發(fā)出巨大的聲響和振動，不僅會使供水設(shè)備可能損壞，還會出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。經(jīng)過50～60min后，氣體噴出現(xiàn)象仍在持續(xù)，只是噴出狀態(tài)趨緩。

10. 再清洗的清洗溶液調(diào)整

由于清洗劑溶液濃度過大，反應(yīng)開始速度極快，供水管中充滿了氣體，并回流至上面的高架水箱中。因此，需抽取自來水以調(diào)節(jié)供水管清洗劑濃度7%～8%，而且要再次調(diào)節(jié)清洗溶液充滿水箱。這是因?yàn)椋焊呒芩淞鞒龅募訅核吭蕉?，推動供水管?nèi)水流動的水壓就越大（圖1）。

圖1 調(diào)整清洗劑

11. 再清洗作業(yè)開始

與先前的清洗一樣，先關(guān)閉各樓層充滿清洗溶液的全部給水栓，再從上至下逐一打開給水栓。緩慢開始反應(yīng)，從管道內(nèi)排出氧氣氣泡與黑紅色的水。清洗溶液逐層流向下層，直至流到一層，待清洗溶液充滿整個供水管后放置30min，然后再次從最上層開始同樣的操作，反復(fù)進(jìn)行3次。每次打開給水栓，就會劇烈噴出氧氣和混濁的污水。通常第3次清洗時噴出的已經(jīng)是干凈水了。圖2是供水管清洗的模式圖。

圖2 供水管清洗的模式圖

12. 化學(xué)清洗后的水洗處理

用清洗劑進(jìn)行的化學(xué)清洗結(jié)束后，排出高架水箱中殘留的清洗溶液，用自來水洗凈高架水箱內(nèi)部后，再向高架水箱供水。

采用與清洗同樣的方法，從高樓最上層開始，逐層打開各層的給水栓，放入清水將清洗溶液排放出來，并沖洗干凈。

13. 水質(zhì)檢測

清洗結(jié)束后，確認(rèn)供水管內(nèi)無殘留的過氧化氫，水中殘留的氯濃度要達(dá)到日本《自來水法》規(guī)定值以上，清洗作業(yè)才算完全結(jié)束。

14. 對清洗案例的考察

供水管中的淤泥和過氧化氫接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的氧氣從樓頂部高架水箱的配管中劇烈噴出。為了檢測發(fā)生此類清洗失敗案例的原因，本文試圖從清洗劑濃度、清洗劑流向供水管所需時間兩方面來進(jìn)行考察。

15. 供水管中的清洗劑濃度

通常情況下，供水管清洗使用的清洗劑濃度為8%～10%。在該案例中，由于濃度增大了50%左右，在極短時間內(nèi)發(fā)生了劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體逆流至高架水箱。供水管氣體滿溢，結(jié)果導(dǎo)致無法輸送清洗溶液。依據(jù)目前的實(shí)際清洗經(jīng)驗(yàn)，將清洗劑濃度換算成純過氧化氫，那么，過氧化氫濃度為2%～3%時的清洗效果和作業(yè)性，看起來好像更滿意。

16. 清洗溶液的輸送時間

在該案例中，花費(fèi)一定時間緩慢輸送清洗溶液能夠獲得更好的清洗效果。但是，在全部供水管中快速開始反應(yīng)時，大量產(chǎn)生的氣體會逆流至加壓低的上部高架水箱中，致使水管中僅剩下氣體。淤泥一旦與清洗溶液接觸，不久就會源源不斷地產(chǎn)生氧氣，氧氣持續(xù)逆流至高架水箱，上升的氧氣阻礙了清洗溶液的輸送，使清洗溶液無法輸送至下一層的給水栓。

17. 之后的清洗作業(yè)

通常，在供水管的清洗操作中，清洗劑濃度調(diào)整為8%～10%，在高架水箱中調(diào)整的清洗溶液，由各操作員分工操作，采取妥當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ蚋鳂菍咏o水栓輸送清洗溶液。此時，供水管中的清洗溶液被順利地輸送至各層的給水栓，經(jīng)過20～30min后，供水管中的淤泥和過氧化氫接觸并發(fā)生反應(yīng)，混合有氣體的黑紅色水從管道內(nèi)排出。清洗結(jié)果正如期望的那樣，污垢被剝離得非常干凈。清洗作業(yè)踏踏實(shí)實(shí)、緩慢地進(jìn)行，管中的淤泥和清洗劑充分接觸，取得了良好的清洗效果。雖然，通常都是每隔30min讓清洗溶液在管道內(nèi)流動一次，不過，淤泥與清洗劑的接觸時間最好保持在2h～2.5h，這樣清洗效果會更佳。圖3是淤泥的清洗實(shí)例。

圖3 淤泥清洗實(shí)例

常言道“欲速則不達(dá)”，正是由于匆忙作業(yè)，沒有實(shí)際掌握基本作業(yè)方法就開始清洗，能不發(fā)生嚴(yán)重事件嗎？貿(mào)然而匆忙地實(shí)施清洗作業(yè)，注定會產(chǎn)生失敗的事例。