CN113187007A - 一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法，包括用于抽吸河道底泥的遥感船、用于控制遥感船运行的控制模块、用于抽吸遥感船内污染底泥并处理分离出泥土块和水的泥土分离车和用于收集分离出泥土块的渣土车。遥感船属于自动化设备，由叶轮搅拌机和防污罩组成的抽吸组件，随着遥感船在河道行驶，切削搅拌和抽吸河道内的污染底泥，防污罩有效避免在抽吸过程中污染底泥扩散而造成对周围水体的二次污染，其环保程度高，本发明的系统采用污染底泥原位治理的原理，配合泥水分离车和渣土车，既实现了对河道的原位抽吸处理，并同时泥水分离后再排回河道中，有效提高污染底泥的治理效率，大大节约了污染底泥治理成本。

Description

一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法

技术领域

本发明属于水体底泥治理技术领域，尤其是涉及一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展和城市现代化进程的加快，大量的工业废水和生活污水排入河流、湖泊，导致水体富营养化、甚至黑臭。当废水和污染物进入水体后，随即产生两个相互关联的过程：一是水体自净的过程，二是水体污染的过程，底泥在此过程中扮演重要的角色。

底泥是指经过长时间物理、化学、生物等作用及水体传输而沉积于河湖水体底部，由黏土、泥沙、有机质及各种矿物组成的混合物。底泥作为持久性有毒污染物的“沉积库”，是水体污染的蓄积库，底泥中有毒污染物能够通过生物作用在生物体内富集，而且在食物链中，处于营养级越高的生物受富集作用的危害就越大。在城市中，治理河道污染底泥的问题刻不容缓，其治理的好坏不仅关系到城市夏季防洪、排涝等安全管控措施的成败，同时也是城市生态环境建设的一个重要标杆。

污染底泥处理是指采用物理、化学或生物方法降低污染底泥中污染物浓度，将污染物转化为无害物质，或将污染底泥从水体中移除或隔离，从而达到污染底泥治理的目标。

目前城市河道污染底泥的处理技术大体可以分为原位修复技术和异位修复技术；其中，异位底泥修复技术主要采用工程设施将底泥转移出去，即传统的清淤工程，主要包括排干清淤、水下清淤、环保清淤等方式，清淤的工程量大，后续淤泥处置难度大，通过高压水枪切削底泥后进行抽吸处理，其清淤的工程量大，处理成本高，且处理效率低下，还会破坏河道底泥原有的生态环境而造成周围水环境的二次污染；而原位修复技术主要是针对底泥中的污染物质特性，有针对性的去除底泥中的某种、某类或某些污染物质，大部分继续留存河道，对河道底泥原生态环境破坏较小，主要有底泥屏蔽与改良技术、底泥化学修复技术、微生物底泥原位削减、沉水植物底泥修复、底泥原位消减处置等技术。但是，上述方法在实施过程中存在诸多问题，其处理技术的成本高，且效率慢；现有的机械式清淤极易使污染底泥扩散，造成周围水环境二次污染；环保清淤采用的微生物和改良菌剂成本较高，且不适合大规模治理。

因此，为了解决上述技术问题，需要结合机械式清淤和环保清淤的优势，提供一种自动化程度、工作效率较高、清淤效果明显，实现对河道的原位治理，有效避免河道水体产生二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种对河道原位治理、操作简单、自动化程度高、清淤效果明显、生产效率高、有效避免河道水体二次污染的遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法。

本发明的技术方案如下：

一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法，包括用于抽吸河道底泥的遥感船、用于控制遥感船运行的控制模块、用于抽吸遥感船内污染底泥并处理分离出泥土块和水的分离车和用于收集分离出泥土块的渣土车；

所述遥感船包括船体和安装在船体尾部用于抽吸河道底泥的抽吸组件，所述船体上设有用于存储抽吸污染底泥的储泥仓和用于与控制模块通讯连接并控制船体运行的控制仓，所述抽吸组件包括叶轮搅拌机、防污罩、伸缩杆、抽水管和泥浆泵，所述叶轮搅拌机包括机身和叶轮钻头，所述机身的输出端与叶轮钻头连接以使叶轮钻头转动，所述机身与伸缩杆的输出端固装，所述伸缩杆的输入端安装在船体的尾部，通过伸缩杆的伸缩长度而调节叶轮搅拌机伸入水体的深度，所述防污罩套装在叶轮钻头的外部并与机身连接以防止在叶轮搅拌机运行并抽吸的过程中与水体接触而造成二次污染，所述伸缩杆的上方安装有一可伸缩的抽水管，在伸缩杆的驱动下使抽水管伸缩，所述抽水管的出水端与泥浆泵连接，所述抽水管的进水端插入防污罩内，所述泥浆泵安装在船体尾部的平台上，所述泥浆泵通过管路与储泥仓连通，以用于在泥浆泵的作用下将防污罩内的污染底泥抽吸并泵入至储泥仓中；

所述控制模块嵌装在泥水分离车的驾驶舱内，用于控制遥感船的行驶路线、叶轮搅拌机和泥浆泵的运行和控制伸缩杆的伸缩长度；

所述泥水分离车的进口通过输泥管与储泥仓连接，用于接收并处理遥感船抽吸出的污染底泥，并处理分离出污泥块和水，泥水分离车的排水口与排水管连接，用于将分理处的水经排水管排放回河道；

所述渣土车通过排土管与泥水分离车连接，用于收集泥水分离车分离出的污泥块并将污泥块转运至集中处理点；

其中，(1)将遥感船放置在预设的待清污区域，泥水分离车移动至预设点位，并通过控制模块预设遥感船在该待清污区域内的行驶路线；

(2)控制模块调节遥感船上的伸缩杆向外伸出的长度，使得防污罩的底面与污染底泥的上表面相接触；

(3)同步启动叶轮搅拌机和泥浆泵，叶轮搅拌机搅动防污罩内的泥浆，泥浆泵将搅拌的泥浆通过防污罩内的滤管和抽水管泵入至遥感船的储泥仓内；

(4)控制遥感船沿所述步骤(1)预设的行驶路线移动，抽吸待清污区域内的污染底泥，同时通过控制模块监控遥感船的行驶路线，避免遗漏局部区域；

(5)待遥感船内的储泥仓蓄满后，控制遥感船返回初始出发点，将储泥仓与泥水分离车连通，并将储泥仓中的淤泥通过输泥管抽吸至泥水分离车中，泥水分离车对淤泥处理分离出水和淤泥，分离出的水通过输水管输回待清污区域中，分离出的淤泥输送至渣土车，进行后续填埋处理；

(6)重复所述步骤(2)-(5)，多次清理待清污区域内的污染底泥，以清理干净该区域内的污染底泥，完成城市河道污染底泥的清理。

在上述技术方案中，所述防污罩为一底部开口的半圆形罩，所述防污罩的内壁上盘绕设置有环形的滤管，所述滤管的出水端与抽水管的进水端连接，用于将防污罩内的污染底泥导入抽水管中。

在上述技术方案中，所述防污罩上开设有一通孔，所述抽水管为空心杆，所述抽水管的进水端穿过该通孔与滤管连通，抽水管的出水端与泥浆泵连通。

在上述技术方案中，所述叶轮搅拌机的机身通过连接杆与叶轮钻头连接，所述防污罩固装在所述连接杆上。

在上述技术方案中，所述遥感船的控制仓内安装有GPS定位器、通讯模块和控制器，所述GPS定位器用于实时定位遥感船的位置，所述通讯模块与所述控制模块通讯连接，用于接收控制模块发送的运行指令并向控制模块反馈遥感船的运行状态，所述控制器用于接收所述运行指令而控制遥感船的行驶、叶轮搅拌机和泥浆泵的运行及伸缩杆的伸缩。

在上述技术方案中，所述伸缩杆为液压式伸缩杆，所述伸缩杆的输入端与船体固装，伸缩杆的输出端与叶轮搅拌机连接。

在上述技术方案中，所述抽水管采用伸缩式波纹管或伸缩套管。

在上述技术方案中，所述船体的长度为2-3m，宽度为2m。

在上述技术方案中，所述抽水管的进水端安装有一L型转接头，所述抽水管通过L型转接头与滤管连通。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.本发明使用遥感船、泥土分离车和渣土车配合使用，遥感船属于自动化设备，由叶轮搅拌机和防污罩组成的抽吸组件，随着遥感船在河道行驶，切削搅拌和抽吸河道内的污染底泥，防污罩有效避免在抽吸过程中污染底泥扩散而造成对周围水体的二次污染，其环保程度高，本发明的系统采用污染底泥原位治理的原理，既实现了对河道的原位抽吸处理，并同时泥水分离后再排回河道中，有效提高污染底泥的治理效率，大大节约了污染底泥治理成本。

2.遥感船具有GPS定位、遥控操作的功能，在河道抽吸过程中可自动化操作，可随时监控系统对河道的处理进度。

3.通过本发明的处理方法，从源头上解决了传统机械清淤采用的河段截取、抽水、基底切削、抽水、处理等一些列繁琐流程，与传统方法相比，本发明的施工方法大大节约了治理成本，且治理效率高，避免对水体造成二次污染。

附图说明

图1是本发明的处理方法的原理图；

图2是本发明中遥感船的结构示意图；

图3是本发明中遥感船的结构示意图(省略泥浆泵)；

图4是本发明中抽吸组件的局部放大图。

图中：

1、遥感船 2、输泥管 3、泥水分离车

4、渣土车 5、排土管 6、污染底泥

7、抽吸组件 8、GPS定位器 9、储泥仓

10、泥浆泵 11、叶轮钻头 12、防污罩

13、伸缩杆 14、抽水管 15、滤管

16、船体

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。

实施例1

如图所示，本发明的一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法，包括用于抽吸河道底泥的遥感船1、用于控制遥感船1运行的控制模块、用于抽吸遥感船1内污染底泥6并处理分离出泥土块和水的泥土分离车和用于收集分离出泥土块的渣土车4；

所述遥感船1包括船体16和安装在船体16尾部用于抽吸河道底泥的抽吸组件7，所述船体16上设有用于存储抽吸污染底泥6的储泥仓9和用于与控制模块通讯连接并控制船体16运行的控制仓，所述抽吸组件7包括叶轮搅拌机(采用液压式叶轮搅拌机)、防污罩12、伸缩杆13、抽水管14和泥浆泵10，所述叶轮搅拌机包括机身和叶轮钻头11，所述机身的输出端与叶轮钻头11连接以使叶轮钻头11转动，所述机身与伸缩杆13的输出端固装，所述伸缩杆13的输入端安装在船体16的尾部，通过伸缩杆13的伸缩长度而调节叶轮搅拌机伸入水体的深度，所述防污罩12套装在叶轮钻头11的外部并与机身连接以防止在叶轮搅拌机运行并抽吸的过程中与水体接触而造成二次污染，所述伸缩杆13的上方安装有一可伸缩的抽水管14，在伸缩杆13的驱动下使抽水管14伸缩，所述抽水管14的出水端与泥浆泵10连接，所述抽水管14的进水端插入防污罩12内，所述泥浆泵10安装在船体16尾部的平台上，所述泥浆泵10通过管路与储泥仓9连通，以用于在泥浆泵10的作用下将防污罩12内的污染底泥6抽吸并泵入至储泥仓9中；

所述控制模块嵌装在泥水分离车3的驾驶舱内，用于控制遥感船1的行驶路线、叶轮搅拌机和泥浆泵10的运行和控制伸缩杆13的伸缩长度；

所述泥水分离车3的进口通过输泥管2与储泥仓9连接，用于接收并处理遥感船1抽吸出的污染底泥，并处理分离出污泥块和水，泥水分离车的排水口与排水管连接，用于将分离出的水经排水管排放回河道；

所述渣土车4通过排土管5与泥水分离车3连接，用于收集泥水分离车3分离出的污泥块，并将污泥块转运至集中处理点；

(1)将遥感船1放置在预设的待清污区域，泥水分离车3移动至预设点位，并通过控制模块预设遥感船1在该待清污区域内的行驶路线；

(2)控制模块调节遥感船1上的伸缩杆13向外伸出的长度，使得防污罩12的底面与污染底泥6的上表面相接触；

(3)同步启动叶轮搅拌机和泥浆泵10，叶轮搅拌机搅动防污罩12内的泥浆，泥浆泵10将搅拌的泥浆通过防污罩12内的滤管15和抽水管泵入至遥感船1的储泥仓9内；

(4)控制遥感船1沿所述步骤S1的预设的行驶路线移动，抽吸待清污区域内的污染底泥6，同时通过控制模块监控遥感船1的行驶路线，避免遗漏局部区域；

(5)待遥感船1内的储泥仓9蓄满后，控制遥感船1返回初始出发点，将储泥仓9与泥水分离车3连通，并将储泥仓9中的污染底泥6通过输泥管2抽吸至泥水分离车3中，泥水分离车3对污染底泥6处理分离出水和污泥块，分离出的水通过输水管输回待清污区域中，分离出的污泥块通过排土管5输送至渣土车4，进行后续填埋处理；

(6)重复上述步骤(2)-(5)，多次清理待清污区域内的污染底泥6(可根据区域适当增加清理次数)，以清理干净该区域内的污染底泥6，完成城市河道污染底泥6的清理。

进一步地说，所述防污罩12为一底部开口的半圆形罩，所述防污罩12的内壁上盘绕设置有环形的滤管15，所述滤管15的出水端与抽水管14的进水端连接，用于将防污罩12内的污染底泥6导入抽水管14中。

进一步地说，所述遥感船1的控制仓内安装有GPS定位器8、通讯模块和控制器，所述GPS定位器8用于实时定位遥感船1的位置，所述通讯模块与所述控制模块通讯连接，用于接收控制模块发送的运行指令并向控制模块反馈遥感船1的运行状态，所述控制器用于接收所述运行指令而控制遥感船1的行驶、叶轮搅拌机和泥浆泵10的运行及伸缩杆13的伸缩。

进一步地说，所述伸缩杆13为液压式伸缩杆13，所述伸缩杆13的输入端与船体16固装，伸缩杆13的输出端与叶轮搅拌机连接。

通过遥控操作遥感船1的运行，使河道抽吸过程中实现自动化操作，叶轮搅拌机可以直接在河道原位切削搅拌和抽吸污染底泥6，并与防污罩12相配合，有效避免在抽吸过程中造成污染底泥6的扩散而对水体造成二次污染，其环保效果好，而后通过泥土分离车将抽吸上来的污染底泥6进行分离处理，处理分离后的泥土块经渣土车4转运至集中处理点，处理分离后的水经管路输送回河道中，从源头上解决了传统的机械清淤采用的河道截取、抽水、基底切削、抽水等繁琐工序。

实施例2

在实施例1的基础上，所述防污罩12上开设有一通孔，所述抽水管14为空心杆，所述抽水管14的进水端穿过该通孔与滤管15连通，抽水管14的出水端与泥浆泵10连通。

进一步地说，所述叶轮搅拌机的机身通过连接杆与叶轮钻头11连接，所述防污罩12固装在所述连接杆上。

实施例3

在实施例1的基础上，所述抽水管14采用伸缩式波纹管或伸缩套管。

进一步地说，所述船体16的长度为2-3m，宽度为2m。

进一步地说，所述抽水管14的进水端安装有一L型转接头，所述抽水管14通过L型转接头与滤管15连通。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种遥感式原位处理城市河道污染底泥的处理方法，其特征在于，包括：

用于抽吸河道底泥的遥感船，所述遥感船的船体尾部安装有抽吸组件，所述抽吸组件包括叶轮搅拌机、防污罩、伸缩杆、抽水管和泥浆泵，所述叶轮搅拌机与伸缩杆的输出端固装，所述伸缩杆的输入端安装在船体的尾部，所述防污罩套装在叶轮搅拌机的外部，所述伸缩杆的上方安装有一可伸缩的抽水管，在伸缩杆的驱动下使抽水管伸缩，所述抽水管的出水端与泥浆泵连接，所述抽水管的进水端插入防污罩内，所述泥浆泵通过管路与遥感船的储泥仓连通；

用于控制遥感船的行驶路线、叶轮搅拌机和泥浆泵的运行和控制伸缩杆伸缩长度的控制模块；

用于抽吸遥感船内污染底泥并处理分离出泥土块和水的泥水分离车；

用于收集分离出泥土块的渣土车，并将泥土块转运至集中处理点；

其中，(1)将遥感船放置在预设的待清污区域，泥水分离车移动至预设点位，并通过控制模块预设遥感船在该待清污区域内的行驶路线；

(2)控制模块调节遥感船上的伸缩杆向外伸出的长度，使得防污罩的底面与污染底泥的上表面相接触；

(3)同步启动叶轮搅拌机和泥浆泵，叶轮搅拌机搅动防污罩内的泥浆，泥浆泵将搅拌的泥浆通过防污罩内的滤管和抽水管泵入至遥感船的储泥仓内；

(4)控制遥感船沿所述步骤(1)预设的行驶路线移动，抽吸待清污区域内的污染底泥，同时通过控制模块监控遥感船的行驶路线，避免遗漏局部区域；

(5)待遥感船内的储泥仓蓄满后，控制遥感船返回初始出发点，将储泥仓与泥水分离车连通，并将储泥仓中的淤泥通过输泥管抽吸至泥水分离车中，泥水分离车对淤泥处理分离出水和淤泥，分离出的水通过输水管输回待清污区域中，分离出的淤泥输送至渣土车，进行后续填埋处理；

(6)重复所述步骤(2)-(5)，多次清理待清污区域内的污染底泥，以清理干净该区域内的污染底泥，完成城市河道污染底泥的清理。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述船体上设有用于存储抽吸污染底泥的储泥仓和用于与控制模块通讯连接并控制船体运行的控制仓，所述泥浆泵安装在船体尾部的平台上，所述泥浆泵通过管路与储泥仓连通，以用于在泥浆泵的作用下将防污罩内的污染底泥抽吸并泵入至储泥仓中。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述控制模块嵌装在泥水分离车的驾驶舱内，用于控制遥感船的行驶路线、叶轮搅拌机和泥浆泵的运行和控制伸缩杆的伸缩长度。

4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：所述泥水分离车的进口通过输泥管与储泥仓连接，用于接收并处理遥感船抽吸出的污染底泥，并处理分离出污泥块和水，泥水分离车的排水口与排水管连接，用于将分理处的水经排水管排放回河道。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述防污罩为一底部开口的半圆形罩，所述防污罩的内壁上盘绕设置有环形的滤管，所述滤管的出水端与抽水管的进水端连接，用于将防污罩内的污染底泥导入抽水管中。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述防污罩上开设有一通孔，所述抽水管为空心杆，所述抽水管的进水端穿过该通孔与滤管连通，抽水管的出水端与泥浆泵连通。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于：所述遥感船的控制仓内安装有GPS定位器、通讯模块和控制器，所述GPS定位器用于实时定位遥感船的位置，所述通讯模块与所述控制模块通讯连接，用于接收控制模块发送的运行指令并向控制模块反馈遥感船的运行状态，所述控制器用于接收所述运行指令而控制遥感船的行驶、叶轮搅拌机和泥浆泵的运行及伸缩杆的伸缩。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于：所述伸缩杆为液压式伸缩杆，所述伸缩杆的输入端与船体固装，伸缩杆的输出端与叶轮搅拌机连接。

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：所述抽水管采用伸缩式波纹管或伸缩套管。

10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于：所述船体的长度为2-3m，宽度为2m。

Images