技术简报

修复、清洁和消毒人工挖掘的水井

2012年5月

人工挖掘的水井在被洪水淹没、海水淹没(例如海啸)、泥石流或飓风等灾害导致杂物进入后,或者仅仅是由于长期缺乏维护或疏于照管,都可能需要进行维修、清洁和消毒。如果为了提高出水量而对水井进行过加固或衬砌等施工,也需要进行清洁和/或消毒。

本技术简报介绍了人工挖掘水井的修复、清洁和消毒流程,并讨论了可用于这些流程的 OXFAM 工具包。

人工挖掘的水井 

人工挖掘的水井形式多样,从防护措施有限的简易井洞到带有手压泵的井盖式水井,不一而足。在修复或清洁消毒水井时,务必尽可能防止污染源再次进入井内。如果污染是由洪水等突发事件造成的,那么清洁消毒过程本身可能就足够了。此外,还应注意确保井壁、排水帘和所有防护盖板状况良好,以防止水井因日常非灾害相关途径再次受到污染。 

修复、清洁和消毒人工挖掘水井的步骤 

  1. 从用户那里了解油井的历史——最初的深度、油井之前的产量与目前的产量相比如何等等。 
  2. 确定清空、修理、清洁、消毒和抽干水井所需的设备,包括确保工人安全所需的物品。  
  3. 在排空和/或消毒水井之前,对井头壁、排水帘、卫生密封、井盖和提升机构进行任何可能的维修。 
  4. 清空井中的一切——水、淤泥和杂物。
  5. 修复井内损坏——根据需要,加深井身、对井衬进行局部修复或添加衬里。 
  6. 使用浓度为 200 毫克/升的氯溶液和长柄扫帚清洁井壁。 
  7. 用 50 – 100 毫克/升的氯对井水进行消毒(取决于污染程度),并至少静置 30 分钟。 
  8. 将井水抽干,让其完全重新蓄满。 
  9. 加注氯气后,检查水中余氯含量。 
  10. 必要时重复对水井进行排水和重新注水的过程,直到氯含量降至 0.5mg/l 或以下。   
  11. 对井盖和提水装置进行最后的维修。

安全 

在井边或井内作业时必须格外小心。 

维修和保养油井时的风险 

  1. 柴油或汽油发动机驱动水泵时,可能会产生有毒气体,特别是一氧化碳,进入井中。 
  2. 清洗井壁时会吸入氯气。应尽可能使用长柄刷从井口清洗井壁。 
  3. 水流灌满井口,井内有人无法及时逃生。 
  4. 物体从地面掉入井中,或者井壁未衬砌或保护而坍塌。 
  5. 如果井没有井壁或其他防护措施,人们可能会从地面掉入井中。 
  6. 梯子、绳索、三脚架、钩子、水桶等设备存在故障。

健康与安全良好实践

  1. 任何情况下都不得将柴油或汽油动力泵及其相关发动机放入井中,即使它们位于地面,也必须将产生的气体引离井口。这一点至关重要,因为一氧化碳比空气重,会沉到井底。这可能导致井下作业人员窒息死亡。许多人因一氧化碳中毒在井中丧生。 
  2. 参与油井维修、清洁和消毒的人员应接受全面的风险和良好健康安全规范培训。 
  3. 使用井架或其他本地搭建的结构,方便人员安全地进出井口,以便清理井内杂物或进行井内维修。这对于较深的井尤其有用。 
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Well 三脚架套装,货号 WT6/1
  1. 进入井内的人员应佩戴安全帽,并系好安全绳。
  2. 工作区域应设置围栏,建造路缘石(如果没有井壁),并且井周围至少 2 米范围内应保持畅通,防止物体掉入井中。 
  3. 当有人在井下操作绞车系统时,务必始终安排一名可靠的人员在井口值守。固定好所有梯子。 
  4. 保持通风良好。 
  5. 除进入井内测试空气质量外,禁止吸烟、使用火柴或明火。测试方法是在进入井内前,将点燃的蜡烛放入井中。如果蜡烛熄灭,则不得进入井内。将一大束树枝放入井中并提起,有助于净化井内空气。 

修复/改善结构

考虑井的潜在污染途径,并对井头壁、卫生密封、排水帘、井盖、提升机构和围栏进行任何适当的维修,以确保井在清洁和消毒后保持卫生。 

清除污水和污泥 

飓风、洪水和其他自然灾害会导致水井内充满淤泥和其他杂物。这些水井需要使用专用泵来清除淤泥和杂物,因为普通的排水泵很快就会损坏。

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乐施会拥有一套便携式清淤/排水泵套件(见方框),可将水井排水至约 15 米深。它可以处理直径达 50 毫米的固体,也可用于清理旱厕淤泥。

带发电机的潜水式排水/清淤泵 – OXFAM 代码 WSDP/6
  • 轻型电动排水泵套件,用于搬运
  • 含有高达 50 毫米固体颗粒的严重污染水
  • 直径。
  • Heron 水泵的最大扬程为 20 米。该装置设计用于抽取深度约为 15 米的水井中的水。如果需要更高的扬程,则可以将两台 WSDP/6 水泵连接在一起,以达到 40 米的最大扬程(在 35 米扬程下流量为 7 立方米/小时)。
  • 这台泵不抽空气,也不需要像串联的第二台泵那样浸入水中才能工作。但是,启动时泵腔内必须始终有水,否则密封件会在1-2分钟后烧毁。
  • 底板的作用是防止泵的支腿陷入泥浆中,导致叶轮向下钻动,最终造成泵堵塞。如果没有底板,可以将泵悬挂在泥底上方,或者将其侧放,或者放入一个大的带孔水桶中。
  • 如果水泵接近最大抽水深度,可能需要将帆布垫固定在井口的桩子上,以防止其滑回井内。可以在帆布垫的末端连接一个软管接头,以便更方便地将其系在桩子上。
  • Heron水泵可用于清理厕所粪坑。
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带发电机的潜水式排水/清淤泵,型号 WSDP/6
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使用排水泵和压缩机对水井进行排水

无污泥时的脱水

传统的井水抽取方法是用大水桶人工舀水。水桶可以悬挂在三脚架和绞车上,放入井中或从井中提起。这种方法的局限性在于,如果井的出水量过大,人工抽水速度不够快,就无法到达井底进行清理、加深或维修。     

如果水井只是被水淹没,或者只是需要排空进行清洁或加深,可以使用带压缩机的发动机和电动潜水泵。但是,必须小心操作,避免损坏电缆,以免电缆接触井水导致触电。 

如果不需要清除井底的杂物或修理水井,那么在消毒之前就没有必要排水。

清除固体物质/加深人工挖掘的水井/维修 

井水排空后,可以人工从井底挖出杂物,然后用绞车用铲斗将其提升到地面。可以对井壁进行一些小修,也可以进行更大规模的工程,例如加深井身,或为之前没有衬砌的井加装衬砌。 

如果时间允许且感觉合适,那么这也可以是一个升级露天井以改善其井盖或提升机制的好时机,但这在突发紧急情况的早期阶段可能并不合适。 

在井内,检查井壁衬里是否有裂缝,尤其是在距地面几米处,这些裂缝应密封以防止地表污水渗入。要修补裂缝,先用凿子凿出裂缝周围的区域,然后使用稠度较高的砂浆(水泥与沙子按1:3的比例混合),并保持湿润24小时后再重新启用水井。 

清理井壁  

使用长柄硬扫帚(必要时可使用细镀锌铁管和套筒制作延长杆),用浓度为 200 毫克/升的氯溶液清洁井壁(有关此溶液的配制方法,请参阅下一页的相关章节)。如果井足够浅,可在井外进行此操作;但如果需要进入井内,则必须格外小心,因为高浓度氯溶液会释放有害气体。操作人员必须穿戴防护服,包括手套、工作服、护目镜和带过滤器的口罩。尽可能确保井内空气流通,例如,可自行制作风箱,在清洁过程中向井内吹入新鲜空气。 

在让水井重新注满水之前,应将高浓度氯溶液留​​在井壁上至少 30 分钟。  

对水井进行消毒 

当井水重新注满后,应使用氯溶液处理井水,使井水中残留的游离氯浓度达到 50 毫克/升(在水质特别差的情况下,可高达 100 毫克/升)。氯溶液应在水中静置至少 30 分钟,最好是数小时,然后再将水从井中抽出。 

为了混合井中的氯溶液,可以用一根长绳系上一块干净的石头,在水中上下晃动石头,使之在井中滚动。另一种混合溶液的方法是使用水桶,不断地从井中汲水,然后再倒回井里。 

为了有效氯化,理想情况下,水的浊度应小于 5TU,pH 值应大于 6.0 且小于 8.0。使用装有酚红片剂和浊度管的泳池水质测试仪来测试这些参数。 

如果检测出水的 pH 值低于 6.0,可以添加熟石灰。但是,由于氯的用量很高(50 毫克/升或以上),且停留时间很长(超过 30 分钟,最好是几小时),因此即使 pH 值高于 8.0,也不会有问题,除非 pH 值显著高于 8.0。 

如果井水浊度大于 5TU,则可在氯化前先将井水排干并重新注水,以确保氯化效果。然而,即使使用高剂量氯化剂,也能有效降低部分浊度。如果无法将浊度降至 5TU 以下且仍有疑问,则可将剂量从 50mg/L 增加。     

配制氯溶液  

配制1升1%氯溶液(1%氯溶液的浓度为10克/升,或10,000毫克/升,或10毫克/毫升),参考文献:Davies & Lambert,2002年,第二版

氯源有效氯%所需数量近似测量
高浓度次氯酸盐(HTH)颗粒7014克1 满茶匙
漂白粉3430克2 满茶匙
稳定型热带漂白剂2540克3 满茶匙
家用液体消毒剂10100ml7汤匙
液体洗衣漂白剂5200ml14汤匙
消毒液11升无需调整,因为这是1%的溶液。

使用氯的重要提示 

  1. 氯的效力会随着时间推移而迅速降低,因此应该对氯的存放时间做出一些考虑。
  2. 不要在金属容器中混合氯气,因为氯气会与金属发生反应。  
  3. 氯气是一种危险化学品,应小心处理。它会刺激皮肤和眼睛,HTH粉末或高浓度溶液会产生对人体有害的气体。 
  4. 氯气必须储存在阴凉、干燥、通风良好且黑暗的地方,并且不应该储存在夜间保安睡觉的房间里。 
配制浓度为 200 mg/L 的溶液用于清洗井壁,请将以下体积的溶液加入 1 升水中:200 mg/L,每升水加入 20 毫升;10 mg/L,每升水加入 1 毫升。计算 2 升水中水的体积。

计算需要添加到水井中的HTH氯粉用量时,不要直接将粉末添加到水井中,因为粉末无法充分混合。应将所需量的HTH氯粉与少量水混合15分钟。然后倾析出清澈的液体,留下固体沉淀物(可丢弃)。将清澈的浓缩液添加到水井中。

给井排水

氯气浸泡至少 30 分钟后,井水应该完全排干。 

检测余氯 

对水井进行消毒、排水并使其重新蓄水后,应使用泳池水质检测仪和DPD1片剂检测余氯含量。如果余氯含量等于或低于0.5毫克/升,则该水井可以重新投入使用。如果余氯含量远高于0.5毫克/升,则应再次排水并重复上述过程。 

最终恢复或维修盖板和升降机构 

必要时对井盖和起升机构进行最终维修。 

重新启用油井并进行持续监测

水井清洗消毒完成后,应停止使用并重新启用该水井。应与水井使用者进行沟通,确保水井得到妥善维护和使用,并尽可能限制取水时使用个人容器。这将减少未来水井再次受到污染的途径之一。 

在适当情况下,例如当爆发可能与水源有关的传染病时,应建立机制,对受影响地区的井水进行定期持续氯化处理(目标是使余氯浓度达到 0.2 mg/l 至 1.0 mg/l)。可以使用本地制作的(使用陶罐、塑料容器或结实的塑料袋)或进口的漂浮式氯化器,氯化器使用大块压制缓释氯片(进口或本地压制)(更多信息请参见 Garandean 等人,2006)。 

在紧急情况下,应每月监测井水水质中粪大肠菌群的含量;如进行氯化消毒,则应更频繁地监测余氯含量。如果腹泻疫情暴发令人担忧,则可增加粪大肠菌群含量的监测频率,以便确定是否存在问题水井,或排除其作为疫情源头的可能性。 

特殊情况

曾发现过人类或动物尸体的水井

如果在井中发现尸体(无论是人还是动物的尸体),例如因事故、洪水冲入或弃尸等原因,则需要采取额外的预防措施。 

水源中人类或动物尸体对生命构成威胁

近期文献(泛美卫生组织和世界卫生组织,2004)指出,在某些高传染性疾病并非地方性流行地区,且人或动物死于自然原因而非传染病的情况下,因尸体的存在和处理而对人类健康造成的风险在大多数情况下是极小的。然而,文献也指出: 

  1. 在霍乱流行地区,尸体可能在感染率上升中发挥重要作用。 “尤其是当腐烂的尸体与水源接触时”报告指出,在扎伊尔爆发霍乱疫情期间,约有12,000名难民死亡,少数病例中,疾病的传播被认为是…… “因为尸体污染了饮用水源” (第 73 页)。   
  2. 除非尸体或腐烂的人体用粪便污染饮用水源,或者感染了鼠疫或斑疹伤寒,否则一般不会造成严重的健康危害(Wisner 和 Adams,引自 WHO,2004 年,第 77 页)。     

“动物尸体可能对人类构成风险的具体情况有两种:一是存在特定的传染性病原体,二是粪便和伤口分泌物污染水体。最令人担忧的微生物是隐孢子虫、弯曲杆菌和李斯特菌,但只有当尸体在水中时才会发生这种情况”(第78-9页)。

如果在井中发现尸体,需要考虑以下几点: 

  1. 如果在井里发现的是人体,那么文化上的限制可能会让人们拒绝再次使用这口井,即使它在微生物学上是安全的。 
  2. 尸体需要从井中取出,并以符合当地文化的方式进行埋葬、火化或暂时存放,直到可以进行处理为止。 
  3. 然后需要按照上述方法清空井中的水和杂物,清洗井壁,并在重新注满水的井中注入 100 毫克/升的氯,这比通常对水井进行消毒的剂量要高。 
  4. 之后应按常规步骤重复脱水和氯残留量检测。如果当地居民特别关注,则可以再次重复氯化、脱水和补水过程。        

被海水淹没的水井 

如果水井被海水淹没,还需要采取额外的措施才能使其恢复正常运转。 

井水盐度下降的速度取决于地下水位的渗漏量。将井水抽干,让其重新补给,并重复此过程数次,可以降低盐度。可以使用电导率仪来测定水中盐浓度的变化。世界卫生组织建议的总溶解固体(TDS)标准为1,000毫克/升,这是基于咸味阈值,超过该值时,有些人可能会因为水的咸味而拒绝饮用。然而,这取决于人们以往饮用的水的咸度以及水中盐分的形态。1,000毫克/升的TDS大约相当于1,400-1,500微西门子/厘米。微咸海水的电导率约为10-50,000微西门子/厘米。    

如果反复抽干和补给都无法降低井水的盐度,则很可能是地下含水层已被污染,可能需要在雨季进行数年的补给才能降低地下水的盐度。在此期间,需要寻找其他水源。   

可用于评估水中盐含量的电导率传感器 

以下口袋式传感器由Palintest公司提供:

LR – 0 – 1990 µS/cm (PT159)

HR – 0.1 – 19.9 mS/cm = 100 – 19,900 µS/cm (PT160)

传感器应始终与标准电导率溶液一起购买,以便对仪器进行校准。这两款 Palintest 电导率传感器均可使用中量程溶液 (PT142/3) 进行校准。

2004年南亚海啸期间,沿海地区的许多浅井被海水淹没。在某些情况下,通过抽干井水以促进补给,可以有效降低井水的盐度,但在另一些情况下则无效。预计一些井需要经历数个雨季才能充分补充含水层中的淡水。

更多信息

Davies, D. 和 Lambert, R. (2002)《应急工程:救援人员实用指南》,第2版

Garandeau, R, Trevett, A 和 Bastable, A (2006) 蒙罗维亚手工挖掘水井的氯化处理,《水线》,第 24 卷,第 3 期,2006 年 1 月 

乐施会人道主义部门(2000 年)手挖井设备使用手册,涵盖井钻勘测、井挖、排水和清淤工具包  

乐施会人道主义部门(2004)设备目录,2004 年 9 月(第八版) 

泛美卫生组织和世界卫生组织(2004)《灾害情况下尸体管理》,灾害手册和指南系列,第5号 

Sutton, S (2004) 低成本水源改善:现场工作人员实用指南  

世界水资源组织,水井消毒,技术说明第RWS 2.C.9号 

Watt, SB 和 Wood, WE (1979) 手工挖掘水井及其建造,中间技术出版社 

相关资源

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