CN108275861A - 一种环保型河道底泥脱水干化船 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及河道清淤及底泥处理技术领域，其公开了一种环保型河道底泥脱水干化船，包括船体以及设置在所述船体上用于为所述底泥脱水干化船提供电力的动力***，在所述船体上按照淤泥的处理顺序依次设置并连接有污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池，所述污泥/垃圾分离装置位于所述污泥浓缩池的上方，所述带式污泥压滤机位于所述过滤池的上方。本发明实现了河道淤泥的快速脱水、固化及疏浚余水处理为一体化的在线处理，进而达到河道清淤的高效率、无害化、疏浚余水处理减量化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及河道清淤及底泥处理技术领域，具体涉及一种环保型河道底泥脱水干化船。
背景技术
随着国内河塘湖库等河道的黑臭水体治理的蓬勃开展，后期的维护性清淤成为保持水生态及水环境健康的重要手段。而传统的清淤设备清淤过程中不仅增容率大，且采用传统清淤设备对淤泥(沉积在水体底部的浅层淤积土)进行清淤时，容易引起水体的较大扰动而造成二次污染，清淤出的泥浆还需要通过管道输送或槽车运送至固定泥浆处理站进行后期处理，含固率低的泥浆不仅增加了输送成本，也增加了疏浚余水后期处理的成本。
另外，由于常规泥浆处理通常采用堆场干化、泥浆处理站等手段，且清出的淤泥具有颗粒细、容重轻、有机质含量高、含水率高等特点，依靠堆场自然干化、人工干预干化等技术，往往需要很长时间才能固结干化，时间长、效率低。同时，大量的淤泥需要占用大量的土地堆放，若不及时处理直接影响到后续工程，还容易产生难闻气味，并可能随降水形成泥浆液进入水库造成二次污染。
因此，如何实施高浓度无扰动生态清淤，减少输送及疏浚余水处理成本，是急需解决的技术难题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种环保型河道底泥脱水干化船，旨在实现河道淤泥(底泥)的快速脱水、固化及疏浚余水处理为一体化的在线处理，进而达到河道清淤的高效率、无害化、疏浚余水处理减量化的目的。具体的技术方案如下：
一种环保型河道底泥脱水干化船，包括船体以及设置在所述船体上用于为所述底泥脱水干化船提供电力的动力***，在所述船体上按照淤泥的处理顺序依次设置并连接有污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池，所述污泥/垃圾分离装置位于所述污泥浓缩池的上方，所述带式污泥压滤机位于所述过滤池的上方。
其中，所述带式污泥压滤机按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽、重力脱水段、压滤段，所述重力脱水段包括带式输送机，所述带式输送机上的输送带为脱水滤带，所述压滤段包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带。
上述压滤带包括上层压虑带和下层压虑带，经过重力脱水后的污泥进入压滤带并被夹持在上层压虑带与下层压虑带之间，在上层压虑带上面与下层压虑带下面分别设有挤压辊，至少一根挤压辊与驱动装置连接。
本发明的底泥脱水干化船是与河道淤泥清理用的挖泥船配合使用，其中挖泥船采用专门设计的且能实现清淤过程中水体无扰动的真空吸泥船。进行河道淤泥清理时，由真空吸泥船提取的高含固率的淤泥，通过排泥管被直接输送到本发明的底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置内，分离出污泥和垃圾。分离出的垃圾进入垃圾仓，储存到一定量后作外运处理。分离出的污泥进入污泥浓缩池，沉淀在污泥浓缩池底部的污泥通过污泥输送泵抽送到带式污泥压滤机中，经过搅拌槽后进入重力脱水段进行重力脱水，然后进入压滤段将污泥压滤成泥饼，重力脱水及压滤过程中产生的污水进入过滤池。其中，过滤池中的过滤水后续可以用作滤带(包括脱水滤带和压滤带)的清洗水，过滤池中的污水后续可以通过污水泵返送至污泥浓缩池进行循环处理。
相比现有技术中的淤泥处理方式，上述底泥脱水干化船实现了河道清淤过程中的淤泥在线处理。由于不需要设置专门的泥浆处理站来对泥浆自然干化或人工干化，因此节省了建设专门的泥浆处理站的成本、节约了场地资源。同时，整个处理过程实现了在线污泥/垃圾分离、在线污泥脱水压滤制饼、在线疏浚余水处理，制成的泥饼可以用于填土的材料使用，同时疏浚余水实现达标排放，整个处理过程效率高且没有二次污染。
为了进一步提高带式污泥压滤机的脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船其所述带式输送机的脱水滤带以及压滤段上的压滤带均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述船体上的高压水清洗泵及空压机、设置在带式污泥压滤机的滤带旁的支架，以及安装在所述支架上的高压水清洗头、压缩空气清洗头，所述高压水清洗头、压缩空气清洗头分别连接所述的高压水清洗泵及空压机。
与现有技术中的常规带式污泥压滤机仅采用压力水进行反冲清洗的结构相比，本发明中的水/气联合反冲清洗装置一方面增强了反冲清洗效果，工作时通过压缩空气进行反吹，使得粘附在滤带上的污泥与滤带的结合强度下降，使得污泥更容易脱落，再用高压水冲洗使得粘附在滤带上的污泥的脱落就更彻底了，从而使得滤带在工作过程中能更及时地恢复滤水的性能，从而提高脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，另一方面可以较大幅度地降低用水量，从而有效减少后续的污水处理量，其环保性好。
作为本发明的进一步改进，所述带式输送机的机架上设置有振动器，所述带式输送机的机架与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座。
上述振动器及振动弹簧座的设置，有效增强了重力脱水的效果。
本发明中，所述过滤池包括上层的污水区和下层的过滤区，所述污水区和过滤区之间采用过滤网进行隔离，所述过滤区中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵相连接，所述污水区中的污水通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池。
上述过滤池的上层的污水区和下层的过滤区的设置，有利于充分利用过滤水作为水/气联合反冲清洗装置的清洗水，从而进一步减少了在淤泥处理过程中的疏浚余水处理量。
本发明中，所述污泥浓缩池内设置有上清液溢流管以及用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体，所述格栅体上设置有垂直于格栅体上平面的格栅孔，所述格栅体的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体上相邻格栅孔之间设有横向阻尼孔。
上述防扰动格栅体的设置，可以有效减少底泥脱水干化船的船体因风浪等因素引起晃动时而导致的污泥浓缩池内液体的扰动，防止下部的污水和上部的上清液之间的相互窜动，从而稳定了上清液的质量。
本发明中，所述淤泥/垃圾分离装置为内进水微滤机。
本发明中，所述污泥/垃圾分离装置的垃圾分离口处设有垃圾仓，所述船体上设有加药仓和加药装置。
其中，所述加药装置包括PAM加药装置、PAC及PAM联合加药装置，所述PAC及PAM联合加药装置通过管道混合器连接至进入污泥浓缩池的污泥输入管路上，所述PAM联合加药装置通过管道混合器连接到从污泥输送泵至带式污泥压滤机的输入端的管路上。
其中，所述PAC为聚合氯化铝，所述PAM为聚丙烯酰胺。
上述加药装置的设置可以加速泥浆的絮凝沉淀。
本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船其所述船体包括前船体、后船体，所述前船体、后船体通过快速可拆卸的钩形连接组件相连接。
其中，所述快速可拆卸的钩形连接组件包括设置在前船体上的前船体上连接杆和前船体下连接杆、设置在后船体上的后船体上连接杆和后船体下连接杆、连接于前船体下连接杆与后船体下连接杆之间的拉钩、连接于前船体上连接杆和后船体上连接杆之间的带槽压板，所述拉钩与所述带槽压板之间通过拉紧螺杆、压紧螺母进行固定。
上述底泥脱水干化船采用分体组合式结构的设计，方便了船体的运输以及在狭小弯曲河道的作业。
本发明中，所述污泥/垃圾分离装置为内进水微滤机，所述动力***为柴油发电机。
本发明中，在前船体上设置有用于安装污泥输送泵的泵仓，后船体上设置有用于安装高压水清洗泵和污水泵的泵仓。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，实现了河道清淤过程中的淤泥在线处理。与传统的淤泥处理方式相比，由于不需要设置专门的泥浆处理站来对泥浆自然干化或人工干化，因此节省了建设专门的泥浆处理站的成本、节约了场地资源。同时，整个处理过程实现了在线污泥/垃圾分离、在线污泥脱水压滤制饼、在线疏浚余水处理，制成的泥饼可以用于填土的材料使用，同时疏浚余水实现达标排放，整个处理过程效率高且没有二次污染。
第二，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，采用水/气联合反冲清洗装置对滤带进行清洗，其一方面增强了反冲清洗效果，工作时通过压缩空气进行反吹，使得粘附在滤带上的污泥与滤带的结合强度下降，使得污泥更容易脱落，再用高压水冲洗使得粘附在滤带上的污泥的脱落就更彻底了，从而使得滤带在工作过程中能更及时地恢复滤水的性能，从而提高脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，另一方面可以较大幅度地降低用水量，从而有效减少后续的污水处理量，其环保性好。
第三，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，在所述带式输送机的机架上设置有振动器，在所述带式输送机的机架与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座，可以有效增强重力脱水的效果。
第四，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，其过滤池的上层的污水区和下层的过滤区的设置，有利于充分利用过滤水作为水/气联合反冲清洗装置的清洗水，从而进一步减少了在淤泥处理过程中的疏浚余水处理量。
第五，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，防扰动格栅体的设置，可以有效减少底泥脱水干化船的船体因风浪等因素引起晃动时而导致的污泥浓缩池内液体的扰动，防止下部的污水和上部的上清液之间的相互窜动，从而稳定了上清液的质量。
第六，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，加药装置的设置可以加速泥浆的絮凝沉淀。
第七，本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船，采用分体组合式结构的设计，方便了船体的运输以及在狭小弯曲河道的作业。
附图说明
图1是本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中的带式污泥压滤机上设置的水/气联合反冲清洗装置的结构示意图；
图4是图1中用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体的俯视图；
图5是图1中的带式输送机的机架与船体设置的振动弹簧座的结构示意图；
图6是图1中的前船体、后船体采用快速可拆卸的钩形连接组件相连接的结构示意图；
图7是采用本发明的底泥脱水干化船进行淤泥处理的工艺流程图。
图中：900、船体，901、前船体，902、后船体，903、动力***(柴油发电机)，904、污泥/垃圾分离装置，905、污泥浓缩池，906、污泥输送泵，907、带式污泥压滤机，908、过滤池，909、搅拌槽，910、重力脱水段，911、压滤段，912、带式输送机，913、输送带(脱水滤带)，914、压滤带，915、高压水清洗泵，916、空压机，917、支架，918、高压水清洗头，919、压缩空气清洗头，920、振动器，921、振动弹簧座，922、污水区，923、过滤区，924、过滤网，925、污水泵，926、格栅体，927、格栅孔，928、横向阻尼孔，929、加药仓，930、垃圾仓，931、锚机，932、泵仓，933、管路，934、溢流管、935、机架、936、管路。
图中：11、前船体上连接杆、12、前船体下连接杆，21、后船体上连接杆，22、后船体下连接杆，31、拉紧螺杆、32、带槽压板、33、压紧螺母，34、拉钩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至7所示为本发明的一种环保型河道底泥脱水干化船的实施例，包括船体900以及设置在所述船体900上用于为所述底泥脱水干化船提供电力的动力***903，在所述船体900上按照淤泥的处理顺序依次设置并连接有污泥/垃圾分离装置904、污泥浓缩池905、污泥输送泵906、带式污泥压滤机907、过滤池908，所述污泥/垃圾分离装置904位于所述污泥浓缩池905的上方，所述带式污泥压滤机907位于所述过滤池908的上方。
其中，所述带式污泥压滤机907按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽909、重力脱水段910、压滤段911，所述重力脱水段910包括带式输送机912，所述带式输送机912上的输送带913为脱水滤带，所述压滤段911包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带914。
上述压滤带包括上层压虑带和下层压虑带，经过重力脱水后的污泥进入压滤带并被夹持在上层压虑带与下层压虑带之间，在上层压虑带上面与下层压虑带下面分别设有挤压辊，至少一根挤压辊与驱动装置连接。
本实施例的底泥脱水干化船是与河道淤泥清理用的挖泥船配合使用，其中挖泥船采用专门设计的且能实现清淤过程中水体无扰动的真空吸泥船。进行河道淤泥清理时，由真空吸泥船提取的高含固率的淤泥，通过排泥管被直接输送到本实施例的底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置904内，分离出污泥和垃圾。分离出的垃圾进入垃圾仓930，储存到一定量后作外运处理。分离出的污泥进入污泥浓缩池905，沉淀在污泥浓缩池905底部的污泥通过污泥输送泵906抽送到带式污泥压滤机907中，经过搅拌槽909后进入重力脱水段910进行重力脱水，然后进入压滤段911将污泥压滤成泥饼，重力脱水及压滤过程中产生的污水进入过滤池908。其中，过滤池908中的过滤水后续可以用作滤带(包括脱水滤带913和压滤带914)的清洗水，过滤池908中的污水后续可以通过污水泵925返送至污泥浓缩池905进行循环处理。
相比现有技术中的淤泥处理方式，上述底泥脱水干化船实现了河道清淤过程中的淤泥在线处理。由于不需要设置专门的泥浆处理站来对泥浆自然干化或人工干化，因此节省了建设专门的泥浆处理站的成本、节约了场地资源。同时，整个处理过程实现了在线污泥/垃圾分离、在线污泥脱水压滤制饼、在线疏浚余水处理，效率高且没有二次污染。
为了进一步提高带式污泥压滤机的脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，本实施例的一种环保型河道底泥脱水干化船其所述带式输送机912的脱水滤带913以及压滤段911上的压滤带914均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述船体900上的高压水清洗泵915及空压机916、设置在带式污泥压滤机907的滤带(包括脱水滤带913和压滤带914)旁的支架917，以及安装在所述支架917上的高压水清洗头918、压缩空气清洗头919，所述高压水清洗头918、压缩空气清洗头919分别连接所述的高压水清洗泵915及空压机916。
与现有技术中的常规带式污泥压滤机仅采用压力水进行反冲清洗的结构相比，本实施例中的水/气联合反冲清洗装置一方面增强了反冲清洗效果，工作时通过压缩空气进行反吹，使得粘附在滤带上的污泥与滤带的结合强度下降，使得污泥更容易脱落，再用高压水冲洗使得粘附在滤带上的污泥的脱落就更彻底了，从而使得滤带在工作过程中能更及时地恢复滤水的性能，从而提高脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，另一方面可以较大幅度地降低用水量，从而有效减少后续的污水处理量，其环保性好。
作为本实施例的进一步改进，所述带式输送机912的机架上设置有振动器920，所述带式输送机912的机架935与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座921。
上述振动器920及振动弹簧座921的设置，有效增强了重力脱水的效果。
本实施例中，所述过滤池908包括上层的污水区922和下层的过滤区923，所述污水区922和过滤区923之间采用过滤网924进行隔离，所述过滤区923中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵915相连接，所述污水区922中的污水通过污水泵925及管路连接至污泥浓缩池905。
上述过滤池908的上层的污水区922和下层的过滤区923的设置，有利于充分利用过滤水作为水/气联合反冲清洗装置的清洗水，从而进一步减少了在淤泥处理过程中的疏浚余水处理量。
本实施例中，所述污泥浓缩池905内设置有上清液溢流管934以及用于防止污泥浓缩池905内液体扰动的格栅体926，所述格栅体926上设置有垂直于格栅体926上平面的格栅孔927，所述格栅体926的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体926的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体926上相邻格栅孔927之间设有横向阻尼孔928。
上述防扰动格栅体926的设置，可以有效减少底泥脱水干化船的船体900因风浪等因素引起晃动时而导致的污泥浓缩池905内液体的扰动，防止下部的污水和上部的上清液之间的相互窜动，从而稳定了上清液的质量。
本实施例中，所述淤泥/垃圾分离装置为内进水微滤机。
本实施例中，所述污泥/垃圾分离装置的垃圾分离口处设有垃圾仓930，所述船体900上设有加药仓929和加药装置。
其中，所述加药装置包括PAM加药装置、PAC及PAM联合加药装置，所述PAC及PAM联合加药装置通过管道混合器连接至进入污泥浓缩池905的污泥输入管路上，所述PAM联合加药装置通过管道混合器连接到从污泥输送泵906至带式污泥压滤机907的输入端的管路上。
其中，所述PAC为聚合氯化铝，所述PAM为聚丙烯酰胺。
上述加药装置的设置可以加速泥浆的絮凝沉淀。
本实施例的一种环保型河道底泥脱水干化船其所述船体包括前船体901、后船体902，所述前船体901、后船体902通过快速可拆卸的钩形连接组件相连接。
其中，所述快速可拆卸的钩形连接组件包括设置在前船体901上的前船体上连接杆11和前船体下连接杆12、设置在后船体902上的后船体上连接杆21和后船体下连接杆22、连接于前船体下连接杆12与后船体下连接杆22之间的拉钩34、连接于前船体上连接杆11和后船体上连接杆21之间的带槽压板32，所述拉钩34与所述带槽压板32之间通过拉紧螺杆31、压紧螺母33进行固定。
上述底泥脱水干化船采用分体组合式结构的设计，方便了船体的运输以及在狭小弯曲河道的作业。
本实施例中，所述污泥/垃圾分离装置904为内进水微滤机，所述动力***903为柴油发电机。
本实施例中，在前船体901上设置有用于安装污泥输送泵906的泵仓932，后船体902上设置有用于安装高压水清洗泵915和污水泵925的泵仓。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，包括船体以及设置在所述船体上用于为所述底泥脱水干化船提供电力的动力***，在所述船体上按照淤泥的处理顺序依次设置并连接有污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池，所述污泥/垃圾分离装置位于所述污泥浓缩池的上方，所述带式污泥压滤机位于所述过滤池的上方。
2.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述带式污泥压滤机按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽、重力脱水段、压滤段，所述重力脱水段包括带式输送机，所述带式输送机上的输送带为脱水滤带，所述压滤段包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带。
3.根据权利要求2所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述带式输送机的脱水滤带以及压滤段上的压滤带均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述船体上的高压水清洗泵及空压机、设置在带式污泥压滤机的滤带旁的支架，以及安装在所述支架上的高压水清洗头、压缩空气清洗头，所述高压水清洗头、压缩空气清洗头分别连接所述的高压水清洗泵及空压机。
4.根据权利要求2所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述带式输送机的机架上设置有振动器，所述带式输送机的机架与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座。
5.根据权利要求3所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述过滤池包括上层的污水区和下层的过滤区，所述污水区和过滤区之间采用过滤网进行隔离，所述过滤区中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵相连接，所述污水区中的污水通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池。
6.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述污泥浓缩池内设置有上清液溢流管以及用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体，所述格栅体上设置有垂直于格栅体上平面的格栅孔，所述格栅体的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体上相邻格栅孔之间设有横向阻尼孔。
7.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述淤泥/垃圾分离装置为内进水微滤机。
8.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述污泥/垃圾分离装置的垃圾分离口处设有垃圾仓，所述船体上设有加药仓和加药装置。
9.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述船体包括前船体、后船体，所述前船体、后船体通过快速可拆卸的钩形连接组件相连接。
10.根据权利要求1所述的一种环保型河道底泥脱水干化船，其特征在于，所述污泥/垃圾分离装置为内进水微滤机，所述动力***为柴油发电机。
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