CN106242239B - 河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于水环境治理技术领域,提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统包括底泥疏浚设备、管道输送设备、垃圾分选设备、泥沙分离设备、泥水分离设备和脱水固化设备。该河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用垃圾分选设备、泥沙分离设备、泥水分离设备和脱水固化设备分别对底泥疏浚设备采挖的污染底泥进行了环保疏浚、超距输泥、垃圾分选、泥沙分离、泥水分离、余水净化和脱水固化等处理,实现了对河湖泊涌中污染底泥的“无害化、规模化、集成化、自动化”高效利用处理,做到了污染底泥的逐级减量、无害处置、工业化处理与资源再生利用,是一种高度集成并可产业化推广的工艺标准和技术系统。

Description

河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统
技术领域
[0001] 本发明属于水环境治理技术领域,尤其涉及一种河湖泊涌污染底泥工业化处理与 再生系统。
背景技术
[0002] 河涌是一种开放式水域,一般具有水面窄、流程长、沿海与近海河流多具有感潮特 征等特点,湖泊是一种相对封闭的水域,具有水面宽、水深浅、水流速度缓、水体交换慢等特 点,河湖泊涌一般容易受季节雨汛影响。随着社会经济的迅猛发展,城市人口急剧增多,面 向城市河湖泊涌的排污量大幅度增加,河湖泊涌成了各种污染物的汇集场所,使水体污染 日趋严重,水环境状况日益恶化,水质变黑发臭、鱼虾生存环境急剧恶化或无法生存。河湖 泊涌床底底泥受污染水体长期侵蚀、多年沉积形成污染底泥且日益加重,是影响水环境质 量的内在污染源。
[0003] 在河湖泊涌水环境治理的过程中,业内逐渐形成需要截断外污染源、清除内污染 源、水质净化、生态恢复四个步骤的共识。其中,内污染源就是污染底泥,由于污染底泥成分 复杂、含水率高,目前,国内的底泥处理工艺均为自然或机械脱水、材料固化等,例如,一种 是自然放置,即将底泥存放于低洼地带进行自然滤水和干化;另一种是机械脱水,底泥经材 料调理后,利用机械设备进行脱水减量,然后运输到指定的收纳场所;又一种是材料固化, 利用稳定剂、固化剂等材料添加到污染底泥中,采用各种搅拌设备拌合均匀、堆放养护,养 护完成后运输到指定场所;再一种是机械脱水固化,在机械脱水前的调理过程中,也同时添 加固化材料,在脱水减量的过程中同步实现稳定固化。
[0004] 以上处理方法或工艺均未将污染底泥整体打包进行脱水减量、稳定固化或者脱水 减量同时稳定固化,虽然也解决了部分问题,但没能对污染底泥进行充分分析、甄别,没有 分而治之,处理过程过于简单粗放,且没有形成“无害化、规模化、集成化、自动化”高效利用 处理,在实现污染底泥的逐级减量和无害化处置方面方法简单,遗留问题较多,也加大了后 续处置的投入。
[0005] 因此,如何对污染底泥进行处理以实现逐级减量、工业化处理、规模化生产和资源 化再生已成为业内亟待解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,旨在解决 现有技术中对污染底泥进行处理而无法做到逐级减量、工业化处理、规模化生产和资源化 再生的技术问题。
[0007] 本发明是这样实现的,一种河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,包括用于 对河湖泊涌进行采挖并提取污染底泥的底泥疏浚设备、一端连通所述底泥疏浚设备并用于 输送所述底泥疏浚设备采挖的所述污染底泥的管道输送设备、连接所述管道输送设备另一 端并用于对所述管道输送设备输送的所述污染底泥进行垃圾分离的垃圾分选设备、用于对 所述垃圾分选设备分选出的泥沙混合物进行分级沉淀以得到可资源再生利用余砂的泥沙 分离设备、用于对所述泥沙分离设备处理后产生的泥水混合物进行沉淀和净化处理以得到 可回排余水的泥水分离设备以及对所述泥水分离设备处理后产生的泥浆进行浓缩调理、改 性调质和脱水固化的脱水固化设备,所述脱水固化设备将脱水固化过程中产生的压滤液输 送至所述泥水分离设备中。
[0008] 进一步地,所述底泥疏浚设备包括用于对河湖泊涌中的所述污染底泥进行采挖且 具有排泥管和泥栗的挖掘装置,所述排泥管连接于所述管道输送设备,所述泥栗用于提供 动力。
[0009] 进一步地,所述底泥疏浚设备还包括设置于所述泥栗末端和所述排泥管前端并用 于对所采挖的所述污染底泥中污染物指标进行实时监测的在线监测装置。
[0010] 进一步地,所述管道输送设备包括多个依次串联连接且连接于所述底泥疏浚设备 与所述垃圾分选设备之间的输送管道以及设置于相邻两所述输送管道之间以提供输送动 力的接力栗站装置。
[0011] 进一步地,所述垃圾分选设备包括用于对所述污染底泥中的垃圾进行分离和分类 的垃圾分选装置以及连通所述管道输送设备末端以收集所述污染底泥采挖和输送过程中 扩散的恶臭气体的臭气收集与处理装置。
[0012] 进一步地,所述泥沙分离设备包括对所述泥沙混合物按颗粒粒径和密度进行收集 和分级沉淀的分级沉沙装置、对所述分级沉沙装置中的砂料进行提取的提砂装置以及对所 述提砂装置提取出的所述砂料上的附着污染物进行冲洗的淋洗装置。
[0013] 进一步地,所述泥水分离设备包括对接收的所述泥水混合物进行沉淀并产生上清 液的沉淀装置、安装于所述沉淀装置上并用于将所述上清液排出的上清液排出装置以及用 于接收所述上清液并对所述上清液进行多级净化以得到所述可回排余水的余水多级净化 装置。
[00M] 进一步地,所述脱水固化设备包括抽取所述泥水分离设备中产生的所述泥浆并对 所述泥浆进行浓缩调理、改性调质的调理装置以及对所述调理装置调理后的浓缩调理泥浆 进行机械脱水以产生压缩泥饼和所述压滤液的压滤装置。
[0015] 进一步地,所述脱水固化设备还包括用于将所述压滤液输送至所述泥水分离设备 中以回收所述压滤液中的残留助凝材料来加速泥水分离的压滤液回收利用装置,所述压滤 液回收利用装置连通于所述压滤装置与所述泥水分离设备之间。
[0016] 进一步地,所述脱水固化设备还包括用于将所述压滤装置在脱水固化过程中产生 的残余高压气体导入所述调理装置中的气体回收利用装置。
[0017] 进一步地,所述河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统还包括将所述压缩泥饼 进行资源化处理以制得可利用建筑材料和进行资源化利用的余土利用模块。
[0018] 进一步地,所述河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统还包括自动控制所述底 泥疏浚设备、所述管道输送设备、所述垃圾分选设备、所述泥沙分离设备、所述泥水分离设 备和所述脱水固化设备的自动控制设备。
[0019] 本发明相对于现有技术的技术效果是:该河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系 统利用所述底泥疏浚设备对河湖泊涌进行采挖并提取所述河湖泊涌内的所述污染底泥进 行采挖,通过该所述管道输送设备将所述底泥疏浚设备采挖的所述污染底泥传输至所述垃 圾分选设备,利用所述垃圾分选设备对所述污染底泥进行垃圾分类,例如将接收的所述污 染底泥按建筑垃圾、生活垃圾、大颗粒雨洪漂石、砾石、碎石和泥沙混合物等进行分类,以实 现污染底泥的第一次减量处理,并对所属分选生活垃圾进行催化制气并进而用于燃气发 电、碳化制陶车间热源等,实现资源的再生利用;所述垃圾分选设备将分选后的所述泥沙混 合物传送至所述泥沙分离设备中,利用所述泥沙分离设备对所述泥沙混合物进行分级沉 淀,并根据流体动力学原理,实现粗颗粒砂石的分级沉淀,以得到可资源再生利用余砂,以 实现污染底泥的第二次减量处理;所述泥沙分离设备将处理后的泥水混合物输送至所述泥 水分离设备中进行静置沉淀和净化处理,以得到可回排余水并将该可回排余水排回河湖泊 涌中进行循环利用,从而实现对污染底泥的第三次减量处理;所述脱水固化设备对所述泥 水分离设备处理后预留的泥浆进行浓缩调理、改性调质和脱水固化,得到呈固态的泥饼和 压滤液,所述压滤液回流至所述泥水分离设备中进行沉淀和净化处理以产生可回排余水, 对所述固态的泥饼进行后续资源化利用,例如进行建筑材料的制作等,从而实现对污染底 泥的第四次减量处理。
[0020] 本发明提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用底泥疏浚设备、所述 管道输送设备、垃圾分选设备、所述泥沙分离设备、所述泥水分离设备、所述脱水固化设备 和所述自动控制装置分别对所述污染底泥进行了环保疏浚、超距运输、垃圾分选、泥沙分 离、泥水分离、余水净化和脱水固化等处理,以实现河湖泊涌污染底泥的“无害化、规模化、 集成化、自动化”高效处理,做到了污染底泥的逐级减量和无害处置,实现污染底泥的在线 监测、工业化处理,降低后续的处理费用和处置难度,并实现了资源再生利用。
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的 一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这 些附图获得其他的附图。
[0022] 图1是本发明实施例提供河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统的总体框架 图;
[0023] 图2是图1中河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统的具体框架图。
[0024] 附图标记说明:
[0025]
Figure CN106242239BD00071
具体实施方式
[0027] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0028] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限 制。
[0029] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上, 除非另有明确具体的限定。
[0030] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等 术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连 接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。
[0032] 请参照图1,本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统包括 用于对河湖泊涌进行采挖并提取污染底泥的底泥疏浚设备10、一端连通所述底泥疏浚设备 10并用于输送所述底泥疏浚设备10采挖的所述污染底泥的管道输送设备20、连接所述管道 输送设备20另一端并用于对所述管道输送设备20输送的所述污染底泥进行垃圾分类的垃 圾分选设备30、用于对所述垃圾分选设备30分选出的泥沙混合物进行分级沉淀以得到可资 源再生利用余砂的泥沙分离设备40、用于对所述泥沙分离设备40处理后产生的泥水混合物 进行沉淀和净化处理以得到可回排余水的泥水分离设备50以及对所述泥水分离设备50处 理后产生的泥浆进行浓缩调理、改性调质和脱水固化的脱水固化设备60,所述脱水固化设 备60将脱水固化过程中产生的压滤液输送至所述泥水分离设备50中。
[0033] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用所述底泥疏 浚设备10对河湖泊涌进行采挖并提取所述河湖泊涌内的所述污染底泥,通过该所述管道输 送设备20将所述底泥疏浚设备10采挖的所述污染底泥传输至所述垃圾分选设备30,利用所 述垃圾分选设备30对所述污染底泥进行垃圾分类,例如将接收的所述污染底泥按建筑垃 圾、生活垃圾、大颗粒雨洪漂石、砾石、碎石和泥沙混合物等进行分类,以实现污染底泥的第 一次减量处理,并对所属分选生活垃圾进行催化制气并进而用于燃气发电、碳化制陶车间 热源等,实现资源的再生利用;所述垃圾分选设备30将分选后的所述泥沙混合物传送至所 述泥沙分离设备40中,利用所述泥沙分离设备40对所述泥沙混合物进行分级沉淀,并根据 流体动力学原理,实现粗颗粒砂石的分级沉淀,以得到可资源再生利用的余砂,并实现污染 底泥的第二次减量处理;所述泥沙分离设备40将处理后的泥水混合物输送至所述泥水分离 设备50中进行静置沉淀和净化处理,以得到可回排余水并将该可回排余水排回河湖泊涌中 进行循环利用,并实现对污染底泥的第三次减量处理;所述脱水固化设备60对所述泥水分 离设备50处理后预留的泥浆进行浓缩调理、改性调质和脱水固化,得到呈固态的泥饼和压 滤液,所述压滤液回流至所述泥水分离设备50中进行沉淀和净化处理以产生可回排余水, 对压缩泥饼进行后续资源化利用,例如进行建筑材料的制作或者直接用于市政工程等,并 实现对污染底泥的第四次减量处理。
[0034] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用底泥疏浚设 备10、所述管道输送设备20、垃圾分选设备30、所述泥沙分离设备40、所述泥水分离设备50、 所述脱水固化设备60和所述自动控制装置70分别对所述污染底泥进行了环保疏浚、超距运 输、垃圾分选、泥沙分离、泥水分离、余水净化和脱水固化等处理,以实现河湖泊涌污染底泥 的“无害化、规模化、集成化、自动化”高效利用处理,做到了污染底泥的逐级减量和无害化 处置,实现污染底泥的在线监测、工业化处理,降低后续的处理费用和处置难度,并实现了 资源化再生利用。
[0035] 在该实施例中,所述污染底泥还可以按照有机垃圾和无机垃圾进行分类,并利用 所述垃圾分选设备30对所述污染底泥进行分类,对于有机垃圾通过后续处理实现资源再生 和再利用,对于无机垃圾可以采用填埋等方式进行处理。
[0036] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用所述垃圾分 选设备30实现对污染底泥的第一次减量处理并产生可资源再生利用的有机垃圾、利用所述 泥沙分离设备40对所述污染底泥进行了第二次减量处理并产生可资源再生利用余砂、利用 所述泥水分离设备50对所述污染底泥进行了第三次减量处理并产生了可回排余水以及利 用所述脱水固化设备60对所述污染底泥的第四次减量处理并产生了可利用的建筑材料,实 现了污染底泥的逐级减量,降低了后续处理费用和处置难度,同时实现了所述污染底泥处 理的资源再生利用。
[0037] 请参照图1和图2,进一步地,所述底泥疏浚设备10包括用于对河湖泊涌中的所述 污染底泥进行采挖且具有排泥管120和泥栗122的挖掘装置12,所述排泥管120连接于所述 管道输送设备20,所述泥栗122用于提供动力。利用所述挖掘装置12对河湖泊涌中的所述污 染底泥进行采挖,在所述泥栗122的动力作用下,采挖的所述污染底泥经所述排泥管120输 送至所述管道输送设备20中。
[0038] 在该实施例中,所述挖掘装置12可以是绞吸式挖泥船、气力栗船或者水陆两栖挖 泥船,也可以是其他类型的挖泥船,不限于此。更优地,所述绞吸式挖泥船为拼装式小型环 保绞吸式挖泥船,例如,产能200〜500立方米/小时的拼装式绞吸式挖泥船,月产能10〜15 万立方米,与底泥处理厂产能匹配性较好,适合短期、大规模、高强度污染底泥清淤疏浚及 处理处置工程;而且这类挖泥船船体结构紧凑、船舶吃水小、挖泥深度一般可达9〜12m,施 工作业定位精度高、作业全程对污染水体、底泥扰动小,可24小时连续作业,且具备一定的 抗风、抗凌、抗汛能力,环境适应能力强;另外,采用拼装式绞吸挖泥船可以在拆解后通过陆 路实现船体的快速转移,适合河湖泊涌各种水域施工。
[0039] 请参照图1和图2,进一步地,所述底泥疏浚设备10还包括设置于所述泥栗122末端 和所述排泥管120前端并用于对所采挖的所述污染底泥中污染物指标进行实时监测的在线 监测装置14。该河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统通过设置所述在线监测装置14以 实时监测所述污染底泥中高相关性特征污染物的相关浓度指标,例如COD和/或者氨氮、总 磷、总铜、六价铬等,当挖泥深度超过污染层时,该在线监测装置14检测到污染物的浓度低 于预设阈值立即向所述挖掘装置12或者中控室发出警报信号,发出挖泥深度过大信号并提 醒所述底泥疏浚设备10降低挖泥深度,从而实现对所述污染底泥的在线监测和疏浚深度的 自动控制。
[0040] 在该实施例中,所述在线监测装置14集成了各种污染物在线分析检测传感器和相 应智能分析、判别系统的装置。优选地,所述在线检测装置可以是分布于河湖泊涌、涵渠闸 阀、桥隧内污染水体和所述泥栗122前端、末端和排泥管120和底泥处理厂各工艺车间、设 备、装置上的传感器,不限于此。
[0041] 请参照图1和图2,在另一实施例中,所述底泥疏浚设备10还包括在所述挖掘装置 12的疏浚吸口 124并对采挖的所述污染底泥进行自助给药以对所述污染底泥中的污染物进 行初步降解的给药装置16。根据所述挖掘装置12的采挖的污染底泥中污染物的浓度,通过 在所述疏浚吸口 124自动给药,以实现对所述污染水体、底泥中携带或释放的污染物、尤其 毒臭气体等在所述管道输送设备20中充分混合、反应和降解,以实现对所述污染底泥的污 染物进行初步降解,减少毒臭气体对施工周边环境、底泥处理各作业车间、区域环境影响, 以利于后续处理。
[0042] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用所述在线监 测装置14和/或者所述给药装置16,配合所述挖掘装置12实现对河湖泊涌的环保疏浚。
[0043] 请参照图1和图2,进一步地,所述管道输送设备20包括多个依次串联连接且连接 于所述底泥疏浚设备10与所述垃圾分选设备30之间的输送管道22以及设置于相邻两所述 输送管道22之间以提供输送动力的接力栗站装置24。利用所述输送管道22和所述接力栗站 装置24的多级串联,以实现远距离输送。并利用封闭式所述输送管道22且各所述输送管道 22之间也密闭连接,以实现对所述污染底泥的密闭输送,减少所述污染底泥对环境的二次 污染,而且可以保证所述污染底泥在所述输送管道22中充分混合,以便于后续处理。
[0044] 请参照图1和图2,进一步地,所述垃圾分选设备30包括用于对所述污染底泥中的 垃圾进行分离和分类的垃圾分选装置32以及连通所述管道输送设备20末端以收集所述污 染底泥携带的气体的臭气收集与处理装置34。利用所述垃圾分选装置32对接收的所述污染 底泥进行分类,以区分出建筑垃圾、生活垃圾、大颗粒雨洪漂石、卵砾石、碎石和泥沙混合物 等,所述泥沙混合物以待后续处理。对于有机质、热值较高的生活垃圾等可以进行催化制气 和发电,实现资源的再生利用。利用所述垃圾分选装置32对所述污染底泥进行垃圾分选以 实现对污染底泥的第一次减量处理,减小后续处置的量。
[0045] 在该实施例中,利用所述臭气收集与处理装置34以收集所述污染底泥中经所述输 送管道22输送过程中发生厌氧发酵而产生氨气、硫化氢等气体,可以有效控制气体扩散。优 选地,所述臭气收集与处理装置34经导管连接酸性池和碱性池,以有效降低气体中氨气和 硫化氢的浓度,达到除臭的目的,并且使得臭气排放达标,避免出现空气污染。
[0046] 在该实施例中,经所述臭气收集与处理装置34处理后,本发明实施例施工河湖泊 涌周界、底泥处理厂周界毒臭气体排放浓度满足《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)标 准要求。
[0047] 请参照图1和图2,进一步地,所述泥沙分离设备40包括对所述泥沙混合物按颗粒 粒径和密度进行收集和分级沉淀的分级沉沙装置42、对所述分级沉沙装置42中的砂料进行 提取的提砂装置44以及对所述提砂装置44提取出的所述砂料上的附着污染物进行冲洗的 淋洗装置46。利用泥沙颗粒粒径和密度不同等特性并结合水力学原理,采用所述分级沉沙 装置42实现对所述泥沙混合物中泥沙的自然分离,密度和颗粒较大的砂料留存于所述分级 沉沙装置42的底部,密度和颗粒较小的泥土伴随着水流入所述泥水分离设备50中进行后续 处理,实现对所述污染底泥的第二次减量处理。利用所述提砂装置44将所述分级沉沙装置 42沉积处理后的砂料进行提取并利用所述淋洗装置46进行冲洗,将所述砂料表面附着的重 金属、有机物等有毒物质清除,以使淋洗后的砂料变成可资源再生利用余砂,例如,将该可 资源再生利用余砂用于市政、水利、交通等工程建材使用。
[0048] 在该实施例中,利用所述淋洗装置46对提取出的所述砂料进行冲洗,以去除附着 在所述砂料表面的重金属、有机物等有毒物质,实现无害处理。
[0049] 在该实施例中,在对所述污染底泥的第二次减量处理过程中,利用所述分级沉沙 装置42、所述提砂装置44和所述淋洗装置46以实现对泥沙混合物的分离、提取砂料和清洗 砂料多项处理工艺高度集中,以使产生的可资源再生利用余砂满足建筑用砂要求,实现了 污染底泥中砂料的资源再生利用要求,同时,实现了所述污染底泥的减量化、无害化、资源 化分级处理。
[0050] 在该实施例中,经所述分级沉沙装置42沉淀后,分选清洗后的余砂颗粒粒径在 0. Imm〜5.0_,含泥量小于1 %。余砂污染物浸出浓度满足《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)要求和《建筑用砂》(GB/T14684-2011)II类砂(含II类)以上标准,满足资源再生利用 要求。
[0051] 请参照图1和图2,进一步地,所述泥水分离设备50包括对接收的所述泥水混合物 进行沉淀并产生上清液的沉淀装置52、安装于所述沉淀装置52上并用于将所述上清液排出 的上清液排出装置53以及用于接收所述上清液并对所述上清液进行多级净化以得到所述 可回排余水的余水多级净化装置54。通过设置所述沉淀装置52以将所述泥水混合物中的泥 和水分离,即得到沉淀于所述沉淀装置52底部的泥浆和浮于所述泥浆表面的上清液,利用 所述上清液排出装置53将所述沉淀装置52中产生的上清液排出至所述余水多级净化装置 54中,利用所述余水多级净化装置54对所述上清液进行多级净化以得到可回排余水,实现 对所述污染底泥的第三次减量处理,并且所产生的所述可回排余水中的一部分可以回排至 河湖泊涌中以及另一部分可以供各所述设备的使用,从而实现与外部环境的循环利用和内 部的循环利用。
[0052] 在该实施例中,经余水多级净化装置54处理后得到的可回排余水的悬浮物含量值 (即SS值)小于15mg/l,COD、BOD、TP、TN含量较原河湖泊涌污染水体所含污染物指标浓度降 低60%以上,将可回排余水回排至河湖泊涌中,可以有效稀释、降低原河湖泊涌污染水体指 标浓度。
[0053] 请参照图1和图2,进一步地,所述脱水固化设备60包括抽取所述泥水分离设备50 中产生的所述泥浆并对所述泥浆进行浓缩调理和改性调质的调理装置62以及对所述调理 装置62调理后的浓缩调理泥浆进行机械脱水以产生压缩泥饼和所述压滤液的压滤装置64。 利用所述调理装置62对所述沉淀装置52产生的所述泥浆进行浓缩调理、改性调质,以改变 所述泥浆的内部微观结构,对所述泥浆中的有机质、重金属等污染成分进行分解、化合、螯 合、固结、钝化等,同时快速提升所述压滤装置64脱水固化的效果。经所述调理装置62调理、 浓缩后的所述泥浆进入所述压滤装置64进行泥水分离操作,并在所述压滤装置64对泥部分 进行压缩以得到呈固态的泥饼(又称“余土”,下同),所得到的所述泥饼的含水率低,实现了 所述污染底泥的第四次减量处理,并且实现了所述污染底泥的无害化处理和资源再生利 用。
[0054] 在该实施例中,经所述压滤装置64脱水压滤后的泥饼的含水率小于35%,泥饼有 机物含量满足《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007) B类标准,重金属 污染物浸出满足《危险废物鉴别标准;KGB5085.3-2007)要求。
[0055] 进一步地,所述脱水固化设备60还包括用于将所述压滤液输送至所述泥水分离设 备50中以回收所述压滤液中的残留助凝材料来加速泥水分离的压滤液回收利用装置68,所 述压滤液回收利用装置68连通于所述压滤装置64与所述泥水分离设备50之间。通过设置所 述压滤液回收利用装置68回收所述压滤装置64产生的所述压滤液并将所述压滤液排放至 所述沉淀装置52中,利用所述压滤液中的残留助凝材料与所述沉淀装置52中的泥水混合物 混合,可以加速所述沉淀装置52中的泥水混合物的泥水分离,即提高了所述沉淀装置52中 泥浆的沉淀和上清液的析出速度。
[0056] 请参照图1和图2,进一步地,所述脱水固化设备60还包括用于将所述压滤装置64 在脱水固化过程中产生的残余高压气体导入所述调理装置62中的气体回收利用装置69。利 用所述气体回收利用装置69将所述压滤装置64在脱水固化过程中产生的残余高压气体导 入所述调理装置62中,以加速所述调理装置62内所述泥浆扰动、药剂拌匀和防止泥浆沉淀, 促进底泥中各有机、无机污染物、重金属、大肠杆菌等有毒细菌等污染物等通过分解、化合、 螯合、钝化一系列物理、化学、生化等反应,最终实现底泥中有机污染物、有毒细菌等得到有 效消减或灭杀,重金属污染物通过化合反应转化到无害化合物或通过螯合、钝化作用使游 离态重金属污染物被有效固化到所述脱水固化设备60产出的泥饼微粒中,使泥饼(余土)污 染物浸出满足《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)要求。
[0057] 请参照图1和图2,进一步地,所述河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统还包 括将所述压缩泥饼进行资源化处理以制得可利用建筑材料和进行资源化利用的余土利用 模块80。通过设置所述余土利用模块80以对所述泥饼进行资源化处理和直接利用。所述压 缩泥饼满足《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007) B类标准,可以直接 用于Π类土地利用,如场馆用地、绿化用地、商业用地、公共市政用地用土。
[0058] 优选地,将压缩泥饼作为主原料,并经过烘干、粉碎和高温碳化等一系列工艺制成 具有密度小、质轻、隔热、耐火以及抗震等优良性能的陶粒。将陶粒应用于新型环保建筑材 料,进而制作出陶粒泡沫混凝土或大规模用于湿地、景观绿化的河道绿植底基层,或用于海 绵城市滞水、虑水、净水层以及透水铺装等,为环境工程、海绵城市工程建设提供良好的新 型轻质环保材料,从而实现底泥无害化处置与资源化利用。
[0059] 请参照图1和图2,进一步地,所述河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统还包 括自动控制所述底泥疏浚设备10、所述管道输送设备20、所述垃圾分选设备30、所述泥沙分 离设备40、所述泥水分离设备50和所述脱水固化设备60的自动控制设备70。利用所述自动 控制设备70控制所述底泥疏浚设备10、所述管道输送设备20、所述垃圾分选设备30、所述泥 沙分离设备40、所述泥水分离设备50和所述脱水固化设备60的运行,以实现自动化作业,使 得在对所述污染底泥处理的多级减量处理中实现自动化,提高了处理效率。
[0060] 在该实施例中,所述自动控制设备70用于控制所述污染底泥处理的各个工艺环 节,用于实现河湖底泥智能辨识、环保疏浚、超距运输、垃圾分离、泥沙分离、加药调理、泥水 分离、余水净化的自动控制及实现工业化、规模化、自动化生产。优选地,所述自动控制设备 70包括在河湖底泥环保疏浚及处理过程中所设的实时监测控制技术、智能分析系统、PLC全 自动控制装置,以实现对河湖泊涌中污染底泥的智能辨识、实时监测、故障报警、应急处置 及故障自检等智能化功能。利用所述自动控制设备70可以大幅提高所述污染底泥环保疏浚 与配套系统联动能力,大幅提高有效生产时间,减少运行管理人员,提高系统运行效率。
[0061] 在该实施例中,所述自动控制设备70用于实现河湖污染底泥环保疏浚与处置系统 的高效自动控制、互联及适时检测,适时反映上述各设备的状态、各个连接管路的压力、流 量、各个设备的液位及污泥的浓度等参数,并可以按照工艺流程一键起停系统及实现各个 车间的分部控制和总控,对于运行中出现设备故障及紧急事件,可通过现场紧急按钮进行 快速处理和实现自动处理并按序处置、停机等。
[0062] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统利用所述在线监 测装置14、底泥疏浚设备10、所述管道输送设备20、垃圾分选设备30、所述泥沙分离设备40、 所述泥水分离设备50、所述泥水净化装置54、所述脱水固化设备60、所述调理装置62、所述 垃圾催化制气装置36、所述余土利用模块80和所述自动控制装置70分别对所述污染底泥进 行了在线监测、环保疏浚、超距运输、垃圾分选、泥沙分离、泥水分离、余水净化和脱水固化 等处理,以实现河湖泊涌污染底泥的“无害化、规模化、集成化、自动化”高效利用处理,做到 了污染底泥的逐级减量和无害处置,实现污染底泥的在线监测、工业化处理,并实现了资源 化再生利用。
[0063] 本发明实施例提供的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统还能实现内部水 的循环再利用,具体地,所述管道输送设备20进行清理作业所使用的水、所述垃圾分选设备 30在进行垃圾分选和清理作业中所使用的水、所述泥沙分离设备40所使用的水、所述泥水 分离设备50所使用的水以及所述脱水固化设备60中所使用的水,均来自余水多级净化装置 54净化处理的可回排余水,大大减少了接入市政用水的量,实现了资源的再利用,并节约了 资源。
[0064] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:包括用于对河湖泊涌 进行采挖并提取污染底泥的底泥疏浚设备、一端连通所述底泥疏浚设备并用于输送所述底 泥疏浚设备采挖的所述污染底泥的管道输送设备、连接所述管道输送设备另一端并用于对 所述管道输送设备输送的所述污染底泥进行垃圾分离的垃圾分选设备、用于对所述垃圾分 选设备分选出的泥沙混合物进行分级沉淀以得到可资源再生利用余砂的泥沙分离设备、用 于对所述泥沙分离设备处理后产生的泥水混合物进行沉淀和净化处理以得到可回排余水 的泥水分离设备、对所述泥水分离设备处理后产生的泥浆进行浓缩调理、改性调质和脱水 固化的脱水固化设备以及自动控制所述底泥疏浚设备、所述管道输送设备、所述垃圾分选 设备、所述泥沙分离设备、所述泥水分离设备和所述脱水固化设备的自动控制设备,所述脱 水固化设备将脱水固化过程中产生的压滤液输送至所述泥水分离设备中,所述底泥疏浚设 备包括用于对所采挖的所述污染底泥中污染物指标进行实时监测的在线监测装置,所述自 动控制设备包括在河湖泊涌底泥环保疏浚及处理过程中所设的实时监测控制技术、智能分 析系统、PLC全自动控制装置; 所述底泥疏浚设备包括用于对河湖泊涌中的所述污染底泥进行采挖且具有排泥管和 泥栗的挖掘装置,所述排泥管连接于所述管道输送设备,所述泥栗用于提供动力; 所述挖掘装置的疏浚吸口处设有用于对采挖的所述污染底泥中的污染物进行初步降 解的自助给药装置,根据所述挖掘装置采挖的污染底泥中的污染物的浓度,通过在所述疏 浚吸口自动给药以实现对所述污染底泥中的污染物在所述管道输送设备中充分混合、反应 和降解; 所述垃圾分选设备包括用于对所述污染底泥中的垃圾进行分离和分类的垃圾分选装 置以及连通所述管道输送设备末端以收集所述污染底泥采挖和输送过程中扩散的恶臭气 体的臭气收集与处理装置,通过所述垃圾分选装置实现所述污染底泥的第一次减量处理并 产生可资源再生利用的有机垃圾;所述泥水分离设备包括对接收的所述泥水混合物进行沉 淀并产生上清液的沉淀装置、安装于所述沉淀装置上并用于将所述上清液排出的上清液排 出装置以及用于接收所述上清液并对所述上清液进行多级净化以得到所述可回排余水的 余水多级净化装置;所述可回排余水中的一部分回排至河湖泊涌中,所述可回排余水中的 另一部分供所述河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统的各设备使用,实现所述可回排 余水的外部循环利用和内部循环利用; 所述脱水固化设备包括抽取所述泥水分离设备中产生的所述泥浆并对所述泥浆进行 浓缩调理和改性调质的调理装置,以及对所述调理装置调理后的浓缩调理泥浆进行机械脱 水以产生压缩泥饼和所述压滤液的压滤装置,还包括用于将所述压滤液输送至所述泥水分 离设备中以回收所述压滤液中的残留助凝材料来加速泥水分离的压滤液回收利用装置,所 述压滤液回收利用装置连通于所述压滤装置与所述泥水分离设备的沉淀装置之间。
2. 如权利要求1所述的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:所述在 线监测装置设置于所述泥栗末端和所述排泥管前端。
3. 如权利要求1所述的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:所述管 道输送设备包括多个依次串联连接且连接于所述底泥疏浚设备与所述垃圾分选设备之间 的输送管道以及设置于相邻两所述输送管道之间以提供输送动力的接力栗站装置。
4. 如权利要求1所述的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:所述泥 沙分离设备包括对所述泥沙混合物按颗粒粒径和密度进行收集和分级沉淀的分级沉沙装 置、对所述分级沉沙装置中的砂料进行提取的提砂装置以及对所述提砂装置提取出的所述 砂料上的附着污染物进行冲洗的淋洗装置。
5. 如权利要求1所述的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:所述脱 水固化设备还包括用于将所述压滤装置在脱水固化过程中产生的残余高压气体导入所述 调理装置中的气体回收利用装置。
6. 如权利要求1所述的河湖泊涌污染底泥工业化处理与再生系统,其特征在于:还包括 将所述压缩泥饼进行资源化处理以制得可利用建筑材料和进行资源化利用的余土利用模 块。
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