CN114134951A - 一种移动式河道污泥疏浚装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及河道污泥清理技术领域，具体公开了一种移动式河道污泥疏浚装置及其使用方法。移动式河道污泥疏浚装置，包括抽泥泵和带压过滤装置，抽泥泵连通有抽泥软管；抽泥泵远离抽泥软管的一端与带压过滤装置的进口连接，带压过滤装置内设有过滤网，过滤网上方滑移连接有一弹性的活塞，活塞远离过滤网上并设置有用于加压活塞远离和/或靠近过滤网的驱动件，过滤网下端有排液管，带压过滤装置上设置有具有阀门的排泥管。本申请利用抽泥泵抽取河道内的污泥，利用加压活塞加速对污泥的浓缩，并利用排液管排除污泥内的水分，然后将浓缩后的污泥经由排泥管排至带压过滤装置外，在保持较高的污泥截留率的基础上，大大提高了河道疏浚工作的效率。

Description

一种移动式河道污泥疏浚装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及河道污泥清理技术领域，尤其是涉及一种移动式河道污泥疏浚装置及其使用方法。

背景技术

目前相关技术中河道污泥疏浚装置工作效率通常不高的原因在于：采用抽泥泵等设备提取河道内多余污泥的过程中，上述提取设备不可避免的会连带河道内的水也一起随着污泥提取上来。在一般过滤器中，由于河道内污泥的粒径较小而容易污泥堵塞过滤网孔，此时很难快速排除污泥中多余的水分。若采用孔径较大的过滤网，此时污泥颗粒随着水很快就会导出到过滤器外，无法较大程度地截留污泥颗粒，起不到很好的截留效果，使得河道疏浚工作效率较低。因此，仍存在改进的空间。

发明内容

为了在保持较高的污泥截留效果的基础上，提高河道疏浚工作的效率，本申请提供一种移动式河道污泥疏浚装置及其使用方法。

第一方面，本申请提供一种移动式河道污泥疏浚装置，采用如下的技术方案：

一种移动式河道污泥疏浚装置，包括抽泥泵和带压过滤装置，所述抽泥泵连通有抽泥软管；所述抽泥泵远离抽泥软管的一端与带压过滤装置的进口连接，所述带压过滤装置内设有过滤网，过滤网上方滑移连接有一弹性的活塞，所述活塞远离过滤网上并设置有用于加压活塞远离和/或靠近所述过滤网的驱动件，所述过滤网下端设置有排液管，所述带压过滤装置上设置有具有阀门的排泥管。

通过采用上述技术方案，利用抽泥泵抽取河道内的污泥（又称带水污泥，即泥水混合物），利用加压活塞加速对污泥的浓缩，并利用排液管排除污泥内的水分，降低污泥内的含水量，然后将浓缩后的污泥经由排泥管排至带压过滤装置外，从而提高了对河道污泥的处理效率。

优选的，所述活塞靠近过滤网的一侧上设置有弹性垫，所述弹性垫的中心固定在活塞上，弹性垫的边沿朝着过滤网翘起并抵触于所述带压过滤装置的内壁。

通过采用上述技术方案，增设的弹性垫提高了带压过滤装置内壁与弹性垫之间的密封性，结合过滤网自身的强度，可保持被压缩空腔（即弹性垫和过滤网之间带压过滤装置空腔）内压力的稳定性。

优选的，所述过滤网下方设置有多孔支撑架。

通过采用上述技术方案，多孔支撑架的设置提高了对过滤网的支持强度，有助于减少因加压活塞施压而导致过滤网破裂的机率发生。

优选的，所述排泥管位于带压过滤装置靠近过滤网处。

通过采用上述技术方案，有助于排除位于过滤网上方多余的被浓缩后的污泥，有助于提高移动式河道污泥疏浚装置的持续性工作能力。

优选的，所述过滤网是由玻璃纤维网格布和位于玻璃纤维网格布两侧的过滤膜复合而成。

通过采用上述技术方案，将玻璃纤维网格布设置在两层过滤膜之间，可有效提高两侧过滤膜的整体机械强度，减少过滤网承压的能力。

优选的，所述过滤膜为耐压过滤膜，按重量份计，所述耐压过滤膜包括以下组分：

含氟聚硅氧烷 10-50份；

聚氯乙烯 20-35份；

聚偏氟乙烯 35-40份；

邻苯二甲酸二丁酯 20-40份；

月桂酸锡 2-5份；

石墨烯 1-5份；

纳米级氯化钠 5-10份；

纳米级二氧化硅 5-10份。

通过采用上述技术方案，聚氯乙烯和聚偏氟乙烯在邻苯二甲酸二丁酯的作用下，并利用含氟聚硅氧烷的有机氟化物结构，可有效提高各成分之间的互溶性和分散性能；然后在纳米级氯化钠和纳米级二氧化硅的作用下上述含氟聚硅氧烷、聚氯乙烯和聚偏氟乙烯等多种成分一起可形成具有多孔的网状结构，并利用含氟聚硅氧烷的有机硅结构与石墨烯中的具有SP²杂化轨道特性的碳碳键一起作用提高了过滤网整体的柔韧性和柔软性，接着利用月桂酸锡（即有机锡）对含氟聚硅氧烷和聚氯乙烯的热稳定作用，从而有助于提升过滤网的机械强度。

优选的，所述含氟聚硅氧烷选为聚三氟丙基甲基硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、全氟己基乙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，聚三氟丙基甲基硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、全氟己基乙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷均是含氟聚硅氧，可利用有机硅和有机氟化合物的优点，提高了过滤网的耐油性能、耐氧化性能和耐化学腐蚀性能，从而有助于延长过滤网的使用寿命。

第二方面，本申请提供一种移动式河道污泥疏浚装置的使用方法，采用如下的技术方案：

一种移动式河道污泥疏浚装置的使用方法，包括以下步骤：

1）采用抽泥泵抽取河道内的污泥；

2）被抽取的污泥导入所述带压过滤装置内，经由加压活塞对所述过滤网上方区域内的污泥进行加压过滤；

3）从所述排液管内排除水，从所述排泥管内排除浓缩后的污泥。

通过采用上述技术方案，操作简单，可快速地提取河道内的污泥，有效分离河道内多余的污泥，从而达到了快速清理河道污泥的效果。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请利用抽泥泵抽取河道内的污泥，再通过加压活塞加快对污泥的浓缩，并利用排液管排除污泥内的水分，然后将浓缩后的污泥经由排泥管排至带压过滤装置外，由此在保持较高的污泥截留率的基础上，可有效提高河道疏浚工作的效率。

2、本申请通过设置弹性垫，增加了被压缩空腔内的密封性，并利用过滤膜本身的机械强度以及多孔支撑架给于的外在支撑力，可有效提高对污泥的过滤效率。

附图说明

图1是本申请实施例1的移动式河道污泥疏浚装置的结构示意图。

图2是本申请实施例1的带压过滤装置的结构示意图。

附图标记说明：1、抽泥泵；11、抽泥软管；2、带压过滤装置；21、过滤网；211、玻璃纤维网格布；212、耐压过滤膜；22、活塞；221、弹性垫；23、驱动件；24、排液管；25、排泥管；251、阀门；26、多孔支撑架；3、污泥暂存仓。

具体实施方式

以下结合附图1-2和实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售产品。

聚三氟丙基甲基硅氧烷采选自上海迈瑞尔化学技术有限公司的聚三氟丙基甲基硅氧烷（CAS号为63148-56-1）。

三氟丙基甲基环三硅氧烷采选自济南国辰泰富化工有限公司，货号为XY-103的1,3,5-三[(3,3,3-三氟丙基)甲基]环三硅氧烷（CAS号为2374-14-3）。

全氟己基乙基三乙氧基硅烷采选自济南国辰泰富化工有限公司的全氟己基乙基三乙氧基硅烷（纯度为98%，CAS号为51851-37-7）。

1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷采选自湖北巨胜科技有限公司的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（纯度为98%，CAS号为83048-65-1）。

三氟丙烷三甲氧基硅烷采选自湖北万得化工有限公司的3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅（纯度为99%，CAS号为429-60-7）。

实施例

实施例1：一种移动式河道污泥疏浚装置，如图1所示，包括安装在船上的抽泥泵1和带压过滤装置2，并将部分敞口的船舱作为污泥暂存仓3用于存放浓缩后的污泥颗粒。船上安装有柴油发电机，可给于抽泥泵1等设备的日常供电使用。上述浓缩后的污泥颗粒在船舱内进行晾晒操作可进一步去除污泥中的水分，并利用室外的紫外线对污泥进行一定杀菌处理，有助于提高上述浓缩后的污泥颗粒的回收利用率。

如图1所示，在抽泥泵1远离船的一端设置有一根抽泥软管11，上述抽泥软管11的自由端部深入到河道底部可用于抽取河道底部堆积的污泥。同时，抽泥泵1的另一端上设有导流管，上述导流管连接在带压过滤装置2的进口处，在导流管靠近带压过滤装置2的一端上设置有球阀，不仅不影响给带压过滤装置2连续提取污泥，而还能提高了带压过滤装置2的密封性。

如图2所示，上述带压过滤装置2从上往下依次包括有驱动件23、弹性的活塞22、进口（即带压过滤装置2的进口）、排泥管25、过滤网21、多孔支撑架26和排液管24。其中，弹性的活塞22、过滤网21和多孔支撑架26位于带压过滤装置2内。本实施中的驱动件23为油压缸，油压缸通过活塞22杆与弹性的活塞22连接，并通过下压活塞22浓缩位于过滤网21上方的带水污泥。

如图2所示，在上述活塞22靠近过滤网21的一侧上一体成型连接有一弹性垫221，其中，弹性垫221的中心固定在活塞22上，弹性垫221的边沿朝着过滤网21翘起并抵触于上述带压过滤装置2的内壁。本实施例中的弹性垫221为碗状的橡胶密封垫，通过驱动件23下压活塞22的过程中，在摩擦力的作用下，弹性垫221翘起的边沿向外展开并形成直径较大的圆盘状结构，此时弹性垫221与带压过滤装置2的内壁紧密抵触，增加了弹性垫221与带压过滤装置2之间接触面积，进一步提高了弹性垫221与带压过滤装置2内壁之间的密封效果。

如图2所示，上述进口位于过滤网21与活塞22之间的侧壁上，当操作者经由抽泥泵1提取河道内的带水污泥时，上述活塞22在驱动件23的作用下收缩至带压过滤装置2的顶壁处，此时扩大了带压过滤装置2内带水污泥的容量，那些经由抽泥泵1中获得的带水污泥（即泥水混合物）即可导入到过滤网21和活塞22之间的带压过滤装置2空腔内，然后驱动件23驱动活塞22和弹性垫221下移，压缩过滤网21和活塞22之间的带压过滤装置2空腔，此时加快了带水污泥的过滤速度。

如图1和图2所示，排泥管25位于带压过滤装置2靠近过滤网21处，上述排泥管25从靠近带压过滤装置2的一端到另一端倾斜向下设置呈具有一定坡度的通道。在排泥管25上安装有一阀门251，本实施中的阀门251为球阀，由此操作者只需打开上述球阀，此时位于过滤网21上方的被浓缩后的污泥即可被排处带压过滤装置2内，有助于提高移动式河道污泥疏浚装置的持续性工作能力。

如图2所示，过滤网21是由一块玻璃纤维网格布211和位于玻璃纤维网格布211两侧的两块过滤膜复合而成。将玻璃纤维网格布211设置在两层过滤膜之间，利用玻璃纤维网格布211的自身的骨架作用，可有效提升两侧过滤膜的机械强度（即抗压和抗拉强度），接着通过调整过滤膜的配方原料，可使过滤网21具有较好的机械强度。

其中，上述过滤膜为耐压过滤膜212，按重量克数计，上述耐压过滤膜212包括以下组分：含氟聚硅氧烷25克、聚氯乙烯21克、聚偏氟乙烯38克、邻苯二甲酸二丁酯35克、月桂酸锡3克、石墨烯3.5克、纳米级氯化钠8克、纳米级二氧化硅5克。其中，含氟聚硅氧烷选为聚三氟丙基甲基硅氧烷。

如图2所示，多孔支撑架26位于过滤网21下方，并与过滤网21相抵触。本实施例中的多孔支撑架26采用表面光滑的不锈钢材质制备而成。此时多孔支撑架26的设置提高了对过滤网21的支撑强度，有助于减少因加压而导致过滤网21破裂的机率发生，进一步提高了过滤网21整体的机械强度。

本实施例1中还申请公开了一种移动式河道污泥疏浚装置的使用方法，包括以下步骤：

1）将船行驶在待疏浚污泥的河道内，并下放抽泥软管11至河道底部，然后启动抽泥泵1并采用抽泥泵1间接性抽取河道内的带水污泥。

2）被抽取的污泥经具有带式污泥过滤网（厂家为安平县德亮丝网制品有限公司，厚度为1.5mm，型号为6464，不锈钢材质，目数为6目）的敞口式过滤器（图中未示出）进行粗过滤以排除大块污泥；然后将上述滤液再经由带压过滤装置2的进口导入带压过滤装置2内，启动驱动件23，使得加压活塞22下移并对过滤网21上方区域内的污泥进行加压过滤，以排除污泥中多余的水分，此时带压过滤装置2内压力控制在1.3Mpa左右。

3）位于带压过滤装置2内多余的水分经由排液管24直接排入河道内；而被过滤网21所截留的浓缩后的污泥则经由排泥管25排出至污泥暂存仓3内。

4）通过翻动位于污泥暂存仓3内的污泥（即浓缩后的污泥），使得日光均匀地照射在上述污泥表面，通过晾晒进一步浓缩污泥中的水分；同时还可以利用日光中的紫外线对污泥进行适当地杀菌处理，从而提高了对污泥的回收利用率。

实施例2：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜为耐压过滤膜212，按重量克数计，上述耐压过滤膜212包括以下组分：含氟聚硅氧烷10克、聚氯乙烯20克、聚偏氟乙烯40克、邻苯二甲酸二丁酯20克、月桂酸锡2克、石墨烯1克、纳米级氯化钠5克、纳米级二氧化硅5克。其中，含氟聚硅氧烷选为三氟丙基甲基环三硅氧烷。

实施例3：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜为耐压过滤膜212，按重量克数计，上述耐压过滤膜212包括以下组分：含氟聚硅氧烷50克、聚氯乙烯35克、聚偏氟乙烯35克、邻苯二甲酸二丁酯40克、月桂酸锡5克、石墨烯5克、纳米级氯化钠10克、纳米级二氧化硅10克。其中，含氟聚硅氧烷选为全氟己基乙基三乙氧基硅烷。

对比例

对比例1：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜采用聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜代替耐压过滤膜212。

对比例2：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜采用聚氯乙烯中空纤维多孔膜代替耐压过滤膜212。

对比例3：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤网21采用单层耐压过滤膜212和玻璃网格布复合后制备得到的过滤网21，上述耐压过滤膜212位于玻璃网格布背离多孔支撑架26的一侧。

对比例4：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜为耐压过滤膜212，按重量克数计，上述耐压过滤膜212包括以下组分：含氟聚硅氧烷8克、聚氯乙烯15克、聚偏氟乙烯30克、邻苯二甲酸二丁酯15克、月桂酸锡1克、石墨烯0.5克、纳米级氯化钠3克、纳米级二氧化硅3克。

对比例5：一种移动式河道污泥疏浚装置，与实施例1的不同之处在于：上述过滤膜为耐压过滤膜212，按重量克数计，上述耐压过滤膜212包括以下组分：含氟聚硅氧烷60克、聚氯乙烯40克、聚偏氟乙烯45克、邻苯二甲酸二丁酯45克、月桂酸锡8克、石墨烯8克、纳米级氯化钠15克、纳米级二氧化硅12克。

性能检测分析

试验一

试验对象：将实施例1-3作为试验对象1-3，将对比例1-6作为对照样品1-6。

试验方法：

1、根据GB/T 32373-2015反渗透膜测试方法检测水通量。

2、GB 13022-1991 塑料 薄膜拉伸性能试验方法检测抗拉强度（机械强度）。

表1

根据实施例1-3、对比例1-5并结合表1可知，实施例1-3的抗拉强度均优于对比例2-5的抗拉强度。同时实施例1-3的水通量增长量△H的数据均大于对比例1-5的水通量增长量△H数值。由此可知，采用外力加压，并结合过滤网的配方原料和过滤网的结构协同配合，有效提高了整个移动式河道污泥疏浚装置处理污泥的效率。

根据实施例1和对比例1-2并结合表1发现，对比例1在常压下的水通量大于实施例1在常压下的水通量；但是对比例1的抗拉强度只有10.3 Mpa，明显低于实施例1的抗拉强度，通过加压至1.3Mpa下进行压滤，试验多次90%均出现过滤膜破裂的现象，导致压滤操作无法正常进行。而对比例2在常压下的水通量为398L/m²•h，明显低于实施例1常压下的水通量，同时对比例2的抗拉强度只有实施例1的抗拉强度的一半。故此可知，在同一条件下，采用本申请实施例1的耐压过滤膜的过滤效率和机械强度更佳。

根据实施例1、对比例3并结合表1发现，对比例3的水通量与实施例1的水通量接近，但是对比例3的抗拉强度和水通量增长量△H的数据低于实施例1的抗拉强度和水通量增长量△H的数据，由此可知，单层的耐压过滤膜和玻璃网格布复合后得到的过滤网的过滤效果差于实施例1的双层耐压过滤膜和玻璃网格布复合后得到的过滤网。

根据实施例1、对比例4-5并结合表1发现，对比例4-5的耐压过滤膜中各组分均在本申请的各原料组分范围之外，此时带压过滤装置的水通量和抗拉强度均低于实施例1的水通量和抗拉强度。由此可知，含氟聚硅氧烷、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等配方成分需要协调配合后才能在保持较高的抗拉强度的基础上，提高了过滤网的水通量，此时河道污泥的处理效率也得到有效地提升。

具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种移动式河道污泥疏浚装置，包括抽泥泵（1）和带压过滤装置（2），所述抽泥泵（1）连通有抽泥软管（11）；其特征在于，所述抽泥泵（1）远离抽泥软管（11）的一端与带压过滤装置（2）的进口连接，所述带压过滤装置（2）内设有过滤网（21），过滤网（21）上方滑移连接有一弹性的活塞（22），所述活塞（22）远离过滤网（21）上并设置有用于加压活塞（22）远离和/或靠近所述过滤网（21）的驱动件（23），所述过滤网（21）下端设置有排液管（24），所述带压过滤装置（2）上设置有具有阀门（251）的排泥管（25）。

2.根据权利要求1所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述活塞（22）靠近过滤网（21）的一侧上设置有弹性垫（221），所述弹性垫（221）的中心固定在活塞（22）上，弹性垫（221）的边沿朝着过滤网（21）翘起并抵触于所述带压过滤装置（2）的内壁。

3.根据权利要求1所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述过滤网（21）下方设置有多孔支撑架（26）。

4.根据权利要求1所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述排泥管（25）位于带压过滤装置（2）靠近过滤网（21）处。

5.根据权利要求4所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述过滤网（21）是由玻璃纤维网格布（211）和位于玻璃纤维网格布（211）两侧的过滤膜复合而成。

6.根据权利要求5所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述过滤膜为耐压过滤膜（212），按重量份计，所述耐压过滤膜（212）包括以下组分：

含氟聚硅氧烷 10-50份；

聚氯乙烯 20-35份；

聚偏氟乙烯 35-40份；

邻苯二甲酸二丁酯 20-40份；

月桂酸锡 2-5份；

石墨烯 1-5份；

纳米级氯化钠 5-10份；

纳米级二氧化硅 5-10份。

7.根据权利要求6所述的一种移动式河道污泥疏浚装置，其特征在于，所述含氟聚硅氧烷选为聚三氟丙基甲基硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、全氟己基乙基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷中的一种或多种。

8.权利要求1-7中任一所述的一种移动式河道污泥疏浚装置精的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用抽泥泵（1）抽取河道内的污泥；

2）被抽取的污泥导入所述带压过滤装置（2）内，经由加压活塞（22）对所述过滤网（21）上方区域内的污泥进行加压过滤；

3）从所述排液管（24）内排除水，从所述排泥管（25）内排除浓缩后的污泥。

Images