CN110015780A - 一种河道薄层清淤系统和河道薄层清淤的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及河道清理技术领域，公开了一种河道薄层清淤系统和河道薄层清淤的方法，所述系统包括淤积物抽吸装置、吸污装置、初步沉淀调节装置和淤泥压滤装置；所述淤积物抽吸装置与所述初步沉淀调节装置连接，来自所述淤积物抽吸装置的淤积物在所述初步沉淀调节装置中进行初步沉淀；所述吸污装置和所述初步沉淀调节装置分别与所述淤泥压滤装置连接，来自所述吸污装置和所述初步沉淀调节装置的淤积物在所述淤泥压滤装置中进行脱水。本发明所述的系统能探入河底吸取淤积物以及清理河道侧壁淤积物，不会造成水体污染，且处理效率高、成本低。

Description

一种河道薄层清淤系统和河道薄层清淤的方法
技术领域
本发明涉及河道清理技术领域，具体涉及一种河道薄层清淤系统和河道薄层清淤的方法。
背景技术
河道作为水资源输送的载体，长期输送过程中由于流水的冲刷导致土壤迁移、沉积，以及水中含有的藻类等其他杂质沉积，造成河道淤积。淤泥的不断累积将导致河床升高，造成水资源的输送困难，同时还导致了河道内污染物不断增加，影响水质。
传统的河道清淤方法有排干清淤和水下清淤。排干清淤是指在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖的清淤方法，适用于水量较小的河流。水下清淤一般是指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备对淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中，适用于水量较大或者沟渠较深的河道。
排干清淤挖出的淤泥需由渣土车外运或者用混凝土输送泵对淤泥进行输送，在输送过程中易造成淤泥的流失以及产生二次污染，且需要较多的人工，效率较低。水下清淤在操作过程中容易将大量河水吸出，造成后续淤泥处理难度加大，同时由于河道内淤积物成分复杂、大小不一，容易造成清淤设备吸泥口堵塞；且清淤过程中对河底扰动大，淤泥中的污染物会悬浮在河水中，容易造成水体大面积污染，影响水质。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的河道清淤操作易造成管道淤堵、需要复杂的后期转运、效率低、成本高且易导致水体二次污染的问题，提供了一种高效率、低成本且不会污染水质的河道薄层清淤系统和河道薄层清淤的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种河道薄层清淤系统，该系统包括淤积物抽吸装置、吸污装置、初步沉淀调节装置和淤泥压滤装置。
所述淤积物抽吸装置与所述初步沉淀调节装置连接，来自所述淤积物抽吸装置的淤积物在所述初步沉淀调节装置中进行初步沉淀。
所述吸污装置和所述初步沉淀调节装置分别与所述淤泥压滤装置连接，来自所述吸污装置和所述初步沉淀调节装置的淤积物在所述淤泥压滤装置中进行脱水。
优选地，所述淤积物抽吸装置、所述吸污装置、所述初步沉淀调节装置和所述淤泥压滤装置集成在一个集装箱内。
优选地，所述淤积物抽吸装置包括第一泳池吸污机和潜水泵，所述第一泳池吸污机用于潜入水体底部吸取淤积物，并通过所述潜水泵输送至所述初步沉淀调节装置。
优选地，所述第一泳池吸污机的吸污管长度超过5米，所述第一泳池吸污机配有5种不同接头。
优选地，所述吸污装置包括第二泳池吸污机和具有可便携移动的吸头软管。
优选地，所述吸头软管的口径为50-100mm。
优选地，所述初步沉淀调节装置包括初步沉淀单元和淤积物储存搅拌单元，所述初步沉淀单元用于对淤积物进行沉淀和浓缩，所述淤积物质储存搅拌单元用于对浓缩后的淤积物进行储存和匀质。
优选地，所述淤泥压滤装置为板框压滤机。
优选地，所述板框压滤机包括带有滤液通路的滤板和滤框，滤板和滤框平行交替排列，每组滤板和滤框中间夹有滤布，滤板和滤框通过压紧端压紧，使滤板与滤板之间构成一个压滤室，其中，所述滤布为涤纶滤布。
优选地，所述板框压滤机的电动机采用液压执行，且采用PLC控制模式控制。
优选地，所述系统还包括蓄水罐、絮凝罐和砂滤器，所述蓄水罐用于接收来自所述初步沉淀调节装置的上清液和来自所述淤泥压滤装置的滤液，所述絮凝罐与所述蓄水罐连通，用于对所述蓄水罐中的水进行絮凝，所述砂滤器用于对来自所述絮凝罐中的物料进行过滤。
优选地，所述砂滤器为石英砂过滤器。
本发明还提供了一种河道薄层清淤的方法，该方法包括如下步骤：
（a）将所述泳池吸污机的吸污管和吸污接头放入水底，所述吸污管探入河道底部淤积物中，所述泳池吸污机的出水管与所述潜水泵的进水管连接，通过潜水泵将淤积物输送到所述初步沉淀单元进行沉淀和浓缩；
（b）经步骤（a）沉淀和浓缩处理后的淤积物进入淤积物储存搅拌单元进行储存和匀质；
（c）将经步骤（b）匀质处理后的淤积物输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（d）利用所述泳池吸污机和所述吸头软管吸取河道两侧岸坡护砖表面上和夹缝中覆盖的淤积物，输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（e）将步骤（a）中所述初步沉淀单元的上清液、步骤（c）和步骤（d）中所述板框压滤机的滤液收集输送到所述蓄水罐中，所述絮凝罐与所述蓄水罐连通，在所述絮凝罐中投加食品级絮凝剂对来自所述蓄水罐中的水进行絮凝；
（f）将步骤（e）中絮凝后的物料用所述砂滤器进行过滤，过滤后所得水体排入河道；
（g）利用移动运输设备将步骤（c）和步骤（d）中脱水后所得泥饼外运，按渣土处理。
本发明所述的河道薄层清淤系统能探入河底吸取淤积物以及清理河道侧壁淤积物，不会造成水体污染，且处理效率高、成本低。
附图说明
图1是本发明所述系统的原理图；
图2是本发明所述系统的清淤流程图。
附图标记说明
1 淤积物抽吸装置 2 吸污装置
3 初步沉淀调节装置 4 淤泥压滤装置
5 蓄水罐 6 絮凝罐
7 砂滤器 8 移动式运输设备
11 第一泳池吸污机 12 潜水泵
21 第二泳池吸污机 22 吸头软管
31 初步沉淀单元 32 淤积物储存搅拌单元
111吸污管 112 吸污接头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种河道薄层清淤系统，图1是本发明所述系统的原理图。参见图1，该系统包括淤积物抽吸装置1、吸污装置2、初步沉淀调节装置3和淤泥压滤装置4。
所述淤积物抽吸装置1与所述初步沉淀调节装置3连接，来自所述淤积物抽吸装置1的淤积物在所述初步沉淀调节装置3中进行初步沉淀。
所述吸污装置2和所述初步沉淀调节装置3分别与所述淤泥压滤装置4连接，来自所述吸污装置2和所述初步沉淀调节装置3的淤积物在所述淤泥压滤装置4中进行脱水。
本发明所述的河道薄层清淤系统能探入河底吸取淤积物以及清理河道侧壁淤积物，不会造成水体污染，且处理效率高、成本低。
优选地，所述淤积物抽吸装置1、所述吸污装置2、所述初步沉淀调节装置3和所述淤泥压滤装置4集成在一个集装箱内。
将所述系统的各装置集成在一个集装箱内，可以将所述系统的工艺设备制造成成套的工艺设备，方便技术推广和适应不同的工程项目。
优选地，所述淤积物抽吸装置1包括第一泳池吸污机11和潜水泵12，所述第一泳池吸污机11用于潜入水体底部吸取淤积物，并通过所述潜水泵12输送至所述初步沉淀调节装置3。
第一泳池吸污机11能快速清理河道底部，潜水泵12具有较大的流量，工作时潜入水中运行，安全可靠，特别适合于输送含有坚硬固体、纤维物的液体以及特别脏、粘、滑的液体。
优选地，所述第一泳池吸污机11的吸污管111长度超过5米，所述第一泳池吸污机11配有5种不同的吸污接头112。
所述第一泳池吸污机11的吸污管111长度超过5米，可以探入河道底部吸取底部淤积物质，避免在抽吸淤积物时吸入大量的河水，降低淤积物后续处理难度。
所述第一泳池吸污机11配有5种不同接头，方便吸取河道不同位置不同高度的淤积物质，避免发生堵塞现象。
优选地，所述吸污装置2包括第二泳池吸污机21和具有可便携移动的吸头软管22。
优选地，所述吸头软管22的口径为50-100mm。
河道两侧岸坡护砖表面上和夹缝中覆盖的淤积物含水量较低且累积时间较长，不易清理，可便携移动的小口径吸头软管22可对淤积物进行针对性的吸取。
优选地，所述初步沉淀调节装置3包括初步沉淀单元31和淤积物储存搅拌单元32，所述初步沉淀单元31用于对淤积物进行沉淀和浓缩，所述淤积物质储存搅拌单元32用于对浓缩后的淤积物进行储存和匀质。
河道底部吸取的淤积物含水量较高，通过初步沉淀单元31可将淤积物进行沉淀和浓缩，同时实现上清液回流入河道，有利于提高后续脱水效率；淤积物储存搅拌单元32用于实现浓缩后的淤积物的储存和匀质，避免堵塞设备。
在一种具体实施方式中，所述淤泥压滤装置4为板框压滤机。
所述板框压滤机是工业中实现固体和液体分离的装置，用于分离悬浮液固液两相，广泛应用于化工、陶瓷、石油、医药、食品和冶炼等行业，也适用于过滤工业污水处理。淤积物经所述板框压滤机脱水处理后得到的泥饼含固量较高且便于分离。
优选地，所述板框压滤机包括带有滤液通路的滤板和滤框，滤板和滤框平行交替排列，每组滤板和滤框中间夹有滤布，滤板和滤框通过压紧端压紧，使滤板与滤板之间构成一个压滤室，其中，所述滤布为涤纶滤布。
优选地，所述板框压滤机的电动机采用液压执行，且采用PLC控制模式控制。
板框压滤机的过滤结构简单、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高，淤积物脱水后的泥饼含固量高，且对各种物料的适应能力强，故广泛使用在悬浮液的过滤、分离领域。
经匀质后的淤积物从所述板框压滤机的进料口流入，过滤得到的水通过所述滤板和所述滤框从滤液出口排出，泥饼堆积在框内滤布上，所述滤板和所述滤框松开后泥饼就很容易剥落下来。且铸铁的板框压滤机设备重量大，性能稳定、操作简单以及泥饼固含量高，具有较强的适用性。
在一种具体实施方式中，所述滤布为涤纶滤布。由于涤纶滤布耐腐蚀性强，且在过滤过程中不会产生有毒有害物质，故适用于淤积物脱水过滤。
所述板框压滤机的电动机采用液压执行，且采用PLC控制模式控制，提高了设备控制的可靠性、稳定性和安全性。
优选地，所述系统还包括蓄水罐5、絮凝罐6和砂滤器7，所述蓄水罐5用于接收来自所述初步沉淀调节装置3的上清液和来自所述淤泥压滤装置4的滤液，所述絮凝罐6与所述蓄水罐5连通，用于对所述蓄水罐5中的水进行絮凝，所述砂滤器7用于对来自所述絮凝罐5中的物料进行过滤。
优选地，所述砂滤器7为石英砂过滤器。
所述蓄水罐5、所述絮凝罐6和所述砂滤器7共同实现了所述初步沉淀调节装置31的上清液和所述淤泥压滤装置4的滤液的净化处理，避免了回流入河道时造成二次污染，影响水质。
在优选的实施方式中，所述砂滤器7为石英砂过滤器。
石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一。石英砂过滤器是污水深度处理、污水回用中重要的装置，具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点，其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，通过滤料石英砂的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。
图2是本发明所述系统的清淤流程图。参见图2，本发明还提供了一种河道薄层清淤的方法，该方法包括如下步骤：
（a）将所述第一泳池吸污机11的吸污管111和吸污接头112放入水底，所述吸污管111探入河道底部淤积物中，抽吸河道底部淤积物，并通过潜水泵12将淤积物输送到所述初步沉淀单元31进行沉淀和浓缩；
（b）经步骤（a）沉淀和浓缩后的淤积物进入淤积物储存搅拌单元32进行储存和匀质；
（c）将经步骤（b）匀质后的淤积物输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（d）利用所述第二泳池吸污机21和所述吸头软管22吸取河道两侧岸坡护砖表面上和夹缝中覆盖的淤积物，输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（e）将步骤（a）中所述初步沉淀单元31的上清液、步骤c和步骤d中所述板框压滤机的滤液收集输送到所述蓄水罐5中，所述絮凝罐6与所述蓄水罐5连通，在所述絮凝罐6中投加食品级絮凝剂对来自所述蓄水罐5中的水进行絮凝；
（f）将步骤（e）中絮凝后的物料用所述石英砂过滤器进行过滤，过滤后所得水体排入河道；
（g）利用移动运输设备8将步骤（c）和步骤（d）中脱水后所得泥饼外运，按渣土处理。
在一种具体实施方式中，所述食品级絮凝剂为食品级聚丙烯酰胺，所述移动运输设备8为厢式车。
本发明所述的方法能有效地清理河底淤积物以及河道侧壁淤积物，不会造成水体污染，且处理效率高、成本低。
在本发明所述系统的一种具体实施方式中，采用所述第一泳池吸污机11和所述潜水泵12抽取河道底部淤积物，并输送到所述初步沉淀单元31进行沉淀、浓缩，经沉淀浓缩处理后的淤积物进入所述淤积物储存搅拌单元32进行储存和匀质，经匀质处理后的淤积物进入板框压滤机中进行脱水过滤。利用第二泳池吸污机21和吸头软管22抽吸河道侧壁岸坡护砖表面和夹缝中的淤积物，直接送入板框压滤机进行脱水过滤。利用蓄水罐5、絮凝罐6和石英砂过滤器共同实现对所述初步沉淀单元31的上清液和板框压滤机滤液的净化处理，再回流入河道，避免污染河道水质。板框压滤机过滤后所得泥饼则用厢式车运走，按渣土处理，可进行卫生填埋或资源化利用。整个河道薄层淤积物处理在河道岸上进行，避免了淤积物的运输以及运输过程中可能造成的二次污染，且处理效率高、成本低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种河道薄层清淤系统，其特征在于，该系统包括淤积物抽吸装置（1）、吸污装置（2）、初步沉淀调节装置（3）和淤泥压滤装置（4）；
所述淤积物抽吸装置（1）与所述初步沉淀调节装置（3）连接，来自所述淤积物抽吸装置（1）的淤积物在所述初步沉淀调节装置（3）中进行初步沉淀；
所述吸污装置（2）和所述初步沉淀调节装置（3）分别与所述淤泥压滤装置（4）连接，来自所述吸污装置（2）和所述初步沉淀调节装置（3）的淤积物在所述淤泥压滤装置（4）中进行脱水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述淤积物抽吸装置（1）、所述吸污装置（2）、所述初步沉淀调节装置（3）和所述淤泥压滤装置（4）集成在一个集装箱内。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述淤积物抽吸装置（1）包括第一泳池吸污机（11）和潜水泵（12），所述第一泳池吸污机（11）用于潜入水体底部吸取淤积物，并通过所述潜水泵（12）输送至所述初步沉淀调节装置（3）。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一泳池吸污机（11）的吸污管（111）长度超过5米，所述第一泳池吸污机（11）配有5种不同的吸污接头（112）。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述吸污装置（2）包括第二泳池吸污机（21）和具有可便携移动的吸头软管（22）；
优选地，所述吸头软管（22）的口径为50-100mm。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述初步沉淀调节装置（3）包括初步沉淀单元（31）和淤积物储存搅拌单元（32），所述初步沉淀单元（31）用于对淤积物进行沉淀和浓缩，所述淤积物质储存搅拌单元（32）用于对浓缩后的淤积物进行储存和匀质。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述淤泥压滤装置（4）为板框压滤机。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述板框压滤机包括带有滤液通路的滤板和滤框，滤板和滤框平行交替排列，每组滤板和滤框中间夹有滤布，滤板和滤框通过压紧端压紧，使滤板与滤板之间构成一个压滤室，其中，所述滤布为涤纶滤布；
优选地，所述板框压滤机的电动机采用液压执行，且采用PLC控制模式控制。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括蓄水罐（5）、絮凝罐（6）和砂滤器（7），所述蓄水罐（5）用于接收来自所述初步沉淀调节装置（3）的上清液和来自所述淤泥压滤装置（4）的滤液，所述絮凝罐（6）与所述蓄水罐（5）连通，用于对所述蓄水罐（5）中的水进行絮凝，所述砂滤器（7）用于对来自所述絮凝罐（5）中的物料进行过滤；
优选地，所述砂滤器（7）为石英砂过滤器。
10.一种河道薄层清淤的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（a）将所述第一泳池吸污机（11）的吸污管（111）和吸污接头（112）放入水底，所述吸污管（111）探入河道底部淤积物中，所述第一泳池吸污机（11）的出水管（113）与所述潜水泵（12）的进水管（121）连接，通过潜水泵（12）将淤积物输送到所述初步沉淀单元（31）进行沉淀和浓缩；
（b）经步骤（a）沉淀和浓缩处理后的淤积物进入淤积物储存搅拌单元（32）进行储存和匀质；
（c）将经步骤（b）匀质处理后的淤积物输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（d）利用所述第二泳池吸污机（21）和所述吸头软管（22）吸取河道两侧岸坡护砖表面上和夹缝中覆盖的淤积物，输送到所述板框压滤机中进行脱水；
（e）将步骤（a）中所述初步沉淀单元（31）的上清液、步骤（c）和步骤（d）中所述板框压滤机的滤液收集输送到所述蓄水罐（5）中，所述絮凝罐（6）与所述蓄水罐（5）连通，在所述絮凝罐（6）中投加食品级絮凝剂对来自所述蓄水罐（5）中的水进行絮凝；
（f）将步骤（e）中絮凝后的物料用所述砂滤器（7）进行过滤，过滤后所得水体排入河道；
（g）利用移动运输设备（8）将步骤（c）和步骤（d）中脱水后所得泥饼外运，按渣土处理。
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