为什么雨季要专门监测进水含砂量,怎么测?
为什么雨季要专门监测进水含砂量,怎么测?
核心答案
雨季管网冲刷进来的砂,量大、粒细、来得突然。不测就只能靠"泵坏了才知道"。含砂量监测不需要贵设备——一个1 L量筒、一台马弗炉、一杆秤就够了,重点是取样点选对、频次跟上。一场大雨期间每2小时测一次,能把砂峰的时间和量级摸清楚,后面排砂、检修、备件都有依据。
详细解析
最实用的两个测法
第一个是沉降体积法,粗但快。取1 L进水样倒进量筒,静置1分钟,读锥底沉砂体积(mL)。旱季一般0.5—2 mL/L,雨季能到8—25 mL/L。这个数不区分有机泥和无机砂,但用来判断趋势足够,值班员5分钟就能出结果。
第二个是灼烧减量法,准确。取1 L水样过0.45 μm滤膜或用沉砂法收集沉渣,105 ℃烘干称重得总沉渣质量,再放马弗炉600 ℃灼烧2小时,剩下的就是无机砂。
含砂量(mg/L) = 灼烧后残渣质量(mg) / 取样体积(L)
灼烧减量占比是个好指标:旱季进水沉渣灼烧减量通常60%—75%(有机质为主),雨季降到25%—40%就说明砂占了大头。
| 指标 | 旱季典型 | 雨季典型 | 报警值 |
|---|---|---|---|
| 沉降体积 (mL/L) | 0.5—2 | 8—25 | >15 |
| 含砂量 (mg/L) | 30—80 | 200—800 | >400 |
| 沉渣灼烧减量 | 60%—75% | 25%—40% | <35% |
取样点和时机
取样必须在格栅后、沉砂池前,而且要在渠道水流紊动处取,靠边取或者从静水面舀,砂早就沉在渠底了,测出来严重偏低。用取样器伸到水深2/3处取,或者用管道取样阀连续放流30秒后再接样。
时机上最关键的是雨峰前后。城市管网的砂峰一般出现在降雨开始后20—60分钟,比流量峰值早,因为初期冲刷力最强。错过这个窗口,测出来的都是平均值,看不到真实峰值。
数据拿来干什么
一是定排砂频次。砂斗容积除以进砂速率就是理论充满时间,实际取一半做排砂周期。二是判断沉砂池效率——同时测沉砂池进出水含砂量,去除率低于60%就该查砂泵、查旋流器转速、查停留时间。三是给设备管理提供依据,某场雨含砂量峰值超过600 mg/L,事后就该重点检查潜污泵叶轮间隙和曝气头。
常见误区
- 只在白天上班时间取样。城市降雨多发生在傍晚到凌晨,测到的都不是峰值。
- 用SS化验数据代替含砂量。SS包含有机悬浮物,雨季SS 400 mg/L里可能只有150是砂,也可能有350是砂,差别巨大,不做灼烧分不清。
- 沉降体积法读数不统一。有人静置1分钟读,有人静置10分钟读,数据没法横向比。要固定操作规程。
- 测了不用。数据躺在化验台账里,排砂周期还是雷打不动8小时一次。
实践建议
- 雨季(一般5—9月)常规监测频次定为每天2次(8:00、20:00),降雨预警启动后改为每2小时一次,持续到雨停后6小时。
- 现场配一批500 mL锥形沉降管(英霍夫锥),比量筒读数精确,一个几十块钱,多备几个。
- 灼烧减量法每周至少做2组,与沉降体积法做相关性拟合,建立本厂的换算关系,之后日常用快法即可。
- 建立含砂量台账,横轴时间纵轴含砂量,把降雨量曲线叠上去,两三个雨季下来就能预判"这种量级的雨会来多少砂"。
- 含砂量连续2小时超过400 mg/L,通知机修班准备砂泵备件,同时把沉砂池排砂改为连续运行。