瑞士比爾湖（Lake Biel）水廠自2024年初正式啟用一套自主研發(fā)的雙向式管道清淤系統(tǒng)，用于定期清除取水管道內(nèi)附著的斑馬貽貝（Quagga mussel）幼蟲。該系統(tǒng)由比爾地區(qū)能源服務(wù)公司（Energie Service Biel）下屬的伊普薩赫水廠（Seewasserwerk Ipsach）主導(dǎo)開發(fā)，是全球首個(gè)專為淡水取水管道設(shè)計(jì)、無(wú)需潛水員和作業(yè)船舶的自動(dòng)化幼蟲清除方案，目前已實(shí)現(xiàn)每月一次常態(tài)化運(yùn)行。

斑馬貽貝原產(chǎn)于黑?！锖Ａ饔颍?015年首次在日內(nèi)瓦湖被發(fā)現(xiàn)，隨后迅速擴(kuò)散至瑞士所有主要湖泊，包括蘇黎世湖、康斯坦茨湖（博登湖）和比爾湖。其幼蟲體長(zhǎng)僅0.1–0.3毫米，隨水流進(jìn)入取水口后，在管道內(nèi)壁附著、發(fā)育并分泌碳酸鈣形成堅(jiān)硬外殼，3–4周即可完成硬化。一旦成體定殖，單個(gè)個(gè)體日濾水量達(dá)1升，大量聚集將導(dǎo)致管徑縮減、壓損升高、泵組過(guò)載，并引發(fā)數(shù)百萬(wàn)瑞郎級(jí)維修與停產(chǎn)損失。傳統(tǒng)應(yīng)對(duì)方式依賴潛水員攜帶高壓水槍或刮刀下潛清理，每次作業(yè)需至少一艘工作船及兩名持證潛水員，單次成本超2萬(wàn)瑞郎，且受限于天氣、能見度與水深（比爾湖Zui深處達(dá)74米），年均有效作業(yè)窗口不足60天。

新系統(tǒng)核心是一套加壓推進(jìn)式機(jī)械清管器，外形類似巨型管道刷，直徑適配比爾湖取水主管（DN800鑄鐵管），前端裝有柔性聚氨酯刮片與螺旋導(dǎo)向翼。設(shè)備從岸上入口注入后，在0.8–1.2 MPa水壓驅(qū)動(dòng)下沿管道單向行進(jìn)，刮除管壁95%以上附著幼蟲；抵達(dá)末端后，通過(guò)內(nèi)置換向閥切換流道，反向回程時(shí)二次刮擦并同步?jīng)_洗殘余生物膜。脫落幼蟲隨回流水經(jīng)末端不銹鋼篩網(wǎng)（孔徑0.15 mm）截留，再由重力導(dǎo)流返回湖體——該設(shè)計(jì)確保幼蟲無(wú)法在管道內(nèi)完成硬化，亦不引入化學(xué)藥劑或改變湖水生態(tài)參數(shù)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人羅杰·格洛爾（Roger Gloor）強(qiáng)調(diào)：‘每月一次是關(guān)鍵閾值，因幼蟲在18–25℃水溫下約28天即完成鈣化，定時(shí)干預(yù)可將其始終阻斷在軟體階段?！?/p>

技術(shù)落地直指供水安全命脈

伊普薩赫水廠承擔(dān)比爾市與尼道市（Nidau）近12萬(wàn)居民的全部飲用水處理，其取水管線全長(zhǎng)1.8公里，其中1.2公里位于湖底，服役已逾42年。過(guò)去三年，該管線因斑馬貽貝堵塞導(dǎo)致兩次緊急停機(jī)，單次恢復(fù)供水耗時(shí)超72小時(shí)。新系統(tǒng)投運(yùn)后，管道壓降波動(dòng)幅度收窄至±3%，水泵電耗下降11%，且完全規(guī)避了潛水作業(yè)帶來(lái)的保險(xiǎn)、資質(zhì)與工期不確定性。值得注意的是，該方案未申請(qǐng)化學(xué)藥劑使用許可，亦未改動(dòng)現(xiàn)有水處理工藝（仍采用常規(guī)臭氧-活性炭-紫外線三級(jí)消毒），僅作為取水端前置物理防護(hù)環(huán)節(jié)嵌入原有基礎(chǔ)設(shè)施。

供應(yīng)鏈視角：德語(yǔ)區(qū)水務(wù)工程的本地化突圍

瑞士德語(yǔ)區(qū)水務(wù)設(shè)施高度依賴本土中小型工程企業(yè)，如本項(xiàng)目合作方包括伯爾尼應(yīng)用科技大學(xué)（Hochschule für Technik und Wirtschaft Bern）提供流體力學(xué)建模，以及圣加倫州一家精密機(jī)械廠負(fù)責(zé)清管器耐蝕合金殼體加工。整套系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)93%，關(guān)鍵部件如壓力換向閥與篩網(wǎng)模塊由瑞士本土供應(yīng)商定制，規(guī)避了進(jìn)口液壓元件在低溫湖水環(huán)境下的密封失效風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)中國(guó)出口型管道清潔設(shè)備制造商而言，該案例凸顯兩個(gè)實(shí)操要點(diǎn)：一是淡水硬質(zhì)生物附著場(chǎng)景對(duì)刮片材料耐磨性（邵氏硬度A85–90）與抗藻粘附涂層（含硅酮改性聚氨酯）的特殊要求；二是歐洲市政項(xiàng)目對(duì)CE-EN 13445壓力容器認(rèn)證及湖底作業(yè)設(shè)備IP68+防生物污損等級(jí)的強(qiáng)制門檻，非簡(jiǎn)單滿足IP65即可通關(guān)。

目前，蘇黎世湖畔的烏斯特水廠（Werk Uster）與納沙泰爾湖的拉圖爾水廠（Usine de La Tour）已啟動(dòng)技術(shù)對(duì)接，重點(diǎn)評(píng)估該系統(tǒng)在DN600–DN1000鑄鐵/球墨鑄鐵管道的適配性。瑞士聯(lián)邦水科學(xué)與技術(shù)研究所（Eawag）指出，該技術(shù)無(wú)法根除湖體中已存在的斑馬貽貝種群，但為全球溫帶湖泊取水設(shè)施提供了可復(fù)制的‘幼蟲攔截’范式——對(duì)我國(guó)太湖、巢湖等富營(yíng)養(yǎng)化湖泊周邊水廠，以及東南亞新建沿海淡化項(xiàng)目取水口防生物堵塞設(shè)計(jì)，具有明確的工程參考價(jià)值。下一步值得關(guān)注的是該系統(tǒng)的模塊化擴(kuò)展版本是否會(huì)在2024年三季度完成多口徑兼容測(cè)試。