CN115717414A - 一种河湖淤泥脱水固结处理装置及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种河湖淤泥脱水固结处理装置及处理工艺，包括船体、设置在船体上且用于淤泥抽吸的抽吸组件、连接在抽吸组件出口端的脱水组件、位于脱水组件端部且用于输送脱水后的淤泥的清送机构以及位于清送机构端部且用于对淤泥进行压缩的压缩机构；其结构可靠，使用性能好，以船体结构作为载体，在水面进行清淤作业，灵活性好，不管是小范围水域还是大范围水域的清淤作业，均能可靠满足，清淤效果好。
Description
技术领域
本发明涉及河湖治理技术领域，具体涉及一种河湖淤泥脱水固结处理装置及处理工艺。
背景技术
河道积淤的原因多是常年无疏浚，淤泥阻塞过重，水利大坝等闸门又长年关闭，让河水不能流动，自净的能力也被减弱。沿海城市的生活污水多是通过暗渠通入深海，而内陆城市的污水就只能通过地下管网，运送到污水处理厂，经过处理后排放到江河中。但有时会出现污水泵停运检修的情况，那么在这时，城内的污水便会直接排入江河中，而河道的面积宽阔，河水的流速慢，这就导致污水中的垃圾等悬浮物会沉入河床，渐渐的变成了河道淤泥。
河道中如果淤泥太厚，就造成水体缺氧，对鱼虾养殖造成很大影响。特别是在炎热的夏季和连续的阴雨天中，由于水体中溶氧量本来就不足，会对鱼虾造成更大的挑战。此外，河道淤泥的分解物主要是氨，作为一种毒气，会对鱼虾的养殖带来很坏的影响。所以，需要定期进行河道淤泥处理。
现有技术中进行河道淤泥的处理方式主要是通过在河岸处通过挖掘机作业将河道内的淤泥机械挖出，随后通过清淤车运输至指定的处理地点进行集中处理，对于较宽的河道采用这种清淤方式并不能达到可靠清淤的效果，此外，该种处理方式工序繁多，处理时间长，处理成本高，费时费力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种河湖淤泥脱水固结处理装置及处理工艺。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种河湖淤泥脱水固结处理装置，包括船体、设置在船体上且用于淤泥抽吸的抽吸组件、连接在抽吸组件出口端的脱水组件、位于脱水组件端部且用于输送脱水后的淤泥的清送机构以及位于清送机构端部且用于对淤泥进行压缩的压缩机构；
抽吸组件包括污泥泵、连接在污泥泵上且用于淤泥抽吸的淤泥管以及设置在淤泥管进口端处且沿淤泥管转动的搅动件，搅动件通过淤泥管内流动的淤泥水带动旋转进而对河道底部的淤泥进行搅动。
进一步地，搅动件包括转动套设在淤泥管进口端处的搅动套筒以及设置在搅动套筒上的搅动叶片，搅动套筒的夹层内开设有多条独立且间隔设置的驱动流道，驱动流道朝向淤泥水的流动方向且呈螺旋设置；
淤泥管上开设有与驱动流道相连通的通孔，通过通孔将淤泥管内的淤泥水输送至驱动流道，进而带动搅动套筒沿淤泥管旋转并对河道底部淤泥进行搅动。
进一步地，搅动叶片包括设置在搅动套筒上的根部以及连接在根部上且沿河道底部弯折的搅动部，且搅动部为尖端结构。
进一步地，淤泥管包括依次连通的第一管体、第二管体以及第三管体，第一管体的出口端通过柔性管段连接在污泥泵上，第一管体的进口端与所述第二管体的出口端之间通过柔性管段连接，第二管体的进口端与所述第三管体的出口端呈倾斜连通，且第三管体的进口端朝向河道底部倾斜，搅动件设置在第三管体的进口端处。
进一步地，第一管体的下端以及第二管体的侧边分别设置有伸缩件，通过伸缩件带动淤泥管的抽吸位置调整。
进一步地，脱水组件包括脱水箱、设置在脱水箱上部且用于向脱水箱内释放絮凝剂的絮凝剂投放件以及设置在脱水箱内部上方的透水板，脱水箱的内部底端设置有反射锥。
进一步地，脱水箱上部连接有输水管道，且输水管道由脱水箱向船体尾部方向倾斜布置，输水管道上连接有压力泵，输水管道的尾端设置有喷射管，通过压力泵将脱水箱内的水体泵入输水管道并经活动喷射管喷出，为船体提供辅助动力。
进一步地，清送机构包括箱体、设置在箱体内的传动轴、驱动传动轴转动的驱动电机以及设置在传动轴上且呈螺旋结构的清淤叶片，通过清淤叶片将箱体内的淤泥推送至出口并进入压缩机构内；
箱体的下侧开设有多个透水孔，透水孔通过管道连接在输水管道上，通过透水孔及管道将箱体内的渗透水导流至输水管道内经活动喷射管喷出。
进一步地，压缩机构包括压缩外壳、设置在压缩外壳内的活动压缩板以及用于驱动活动压缩板沿压缩外壳作升降运动的驱动件；
活动压缩板包括固定板以及分别活动连接在固定板两端的活动板，固定板的下端和活动板的下端通过铰接板连接。
本发明还提供了一种河湖淤泥脱水固结处理工艺，包括以下步骤：
S1：勘测河道需清淤位置，随后将船体航行至目标区域位置；
S2：探测河底深度，通过伸缩件调整淤泥管的长度及抽吸角度，使得淤泥管的进口端能够将淤泥抽吸；
S3：开启污泥泵，将淤泥进行抽吸，同时开启脱水组件、清送机构和压缩机构，对淤泥进行脱水固结操作；
S4：在目标区域内，根据清淤情况，船体需小范围移动时，通过活动喷射管喷出的水体为动力，调整船体的位置；若需大范围移动，则通过船体自身动力为主动力，活动喷射管喷出的水体为辅助动力；
S5：当在目标区域内的清淤深度达到指定深度后，停止清淤操作，到达下移目标区域。
本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种河湖淤泥脱水固结处理装置及处理工艺，其结构可靠，使用性能好，以船体结构作为载体，在水面进行清淤作业，灵活性好，不管是小范围水域还是大范围水域的清淤作业，均能可靠满足；通过抽吸组件对无动力搅拌清淤方式，一方面保证了抽吸清淤的可靠进行，使得淤泥混合到水体中形成混合液，达到可靠的抽吸条件，保证抽吸的可靠进行；另一方面有效的降低了成本，降低了耗能。通过脱水组件将水体和淤泥进行分离，一方面将水体通过输水管道送入至活动喷射管内，在压力泵的作用下为船体的移动提供辅助动力，另一方面固体淤泥输送至清送机构内，在清送机构内实现第二级的固液分离；分离后的淤泥进入压缩机构内，将淤泥压缩成块，进行集中储放，操作可靠。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中搅动件结构示意图；
图3为本发明中活动压缩板工作状态结构示意图；
图4为本发明中活动压缩板非工作状态结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种河湖淤泥脱水固结处理装置，包括船体1、设置在船体1上且用于淤泥抽吸的抽吸组件2、连接在抽吸组件2出口端的脱水组件3、位于脱水组件3端部且用于输送脱水后的淤泥的清送机构4以及位于清送机构4端部且用于对淤泥进行压缩的压缩机构5。
以船体1结构作为载体，其自带动力结构，在水面进行清淤作业，灵活性好，不管是小范围水域还是大范围水域的清淤作业，均能可靠满足。通过抽吸组件2对无动力搅拌清淤方式，一方面保证了抽吸清淤的可靠进行，使得淤泥混合到水体中形成混合液，达到可靠的抽吸条件，保证抽吸的可靠进行；另一方面有效的降低了成本，降低了耗能。通过脱水组件3将水体和淤泥进行分离，一方面将水体通过输水管道34送入至活动喷射管36内，在压力泵35的作用下为船体1的移动提供辅助动力，另一方面固体淤泥输送至清送机构4内，在清送机构4内实现第二级的固液分离；分离后的淤泥进入压缩机构5内，将淤泥压缩成块，进行集中储放，操作可靠。
抽吸组件2包括污泥泵20、连接在污泥泵20上且用于淤泥抽吸的淤泥管21以及设置在淤泥管21进口端处且沿淤泥管21转动的搅动件22，搅动件22通过淤泥管21内流动的淤泥水带动旋转进而对河道底部的淤泥进行搅动。搅动件22用于对河底的污泥进行搅拌，搅拌后呈混合液状态，再通过污泥泵20和淤泥管21进行抽吸作业。如图2所示，其中搅动件22包括转动套设在淤泥管21进口端处的搅动套筒220以及设置在搅动套筒220上的搅动叶片221，搅动套筒220的夹层内开设有多条独立且间隔设置的驱动流道222，驱动流道222朝向淤泥水的流动方向且呈螺旋设置。淤泥管21上开设有与驱动流道222相连通的通孔，通过通孔将淤泥管21内的淤泥水输送至驱动流道222，进而带动搅动套筒220沿淤泥管21旋转并对河道底部淤泥进行搅动。在实际使用过程中，在污泥泵20的作用下，泥水混合液抽吸到淤泥管21中，一部分混合液沿污泥管上的通孔上流动至驱动流道222内，在混合液的冲击作用下以及重力作用下驱动搅动套筒220沿污泥管旋转，进而带动设置在搅动套筒220上的搅动叶片221转动，对河底的淤泥进行扰动，使得淤泥与水形成泥水混合液，便于淤泥管21的抽取。
为了提高搅动效果，本发明中，搅动叶片221包括设置在搅动套筒220上的根部2210以及连接在根部2210上且沿河道底部弯折的搅动部2211，且搅动部2211为尖端结构。
为了保证对淤泥抽吸的可靠性能，本发明中，淤泥管21包括依次连通的第一管体210、第二管体211以及第三管体212，第一管体210的出口端通过柔性管段213连接在污泥泵20上，第一管体210的进口端与第二管体211的出口端之间通过柔性管段213连接，第二管体211的进口端与第三管体212的出口端呈倾斜连通，且第三管体212的进口端朝向河道底部倾斜，搅动件22设置在第三管体212的进口端处。第一管体210的下端以及第二管体211的侧边分别设置有伸缩件214，通过伸缩件214带动淤泥管21的抽吸位置调整。伸缩件214采用电动缸，在电动缸的带动下可以调整淤泥管21的高度以及抽吸的角度，根据具体工作条件或需要不同，达到可靠的抽吸效果，提高抽吸效率。
脱水组件3包括脱水箱30、设置在脱水箱30上部且用于向脱水箱30内释放絮凝剂的絮凝剂投放件31以及设置在脱水箱30内部上方的透水板32，脱水箱30的内部底端设置有反射锥33。絮凝剂投放件31采用现有设备，通过絮凝剂投放件31将絮凝剂投放到脱水箱30内，使得混合液中的淤泥与水进行分离，从而实现固液分离，达到脱水目的，其中淤泥则向下沉降到脱水箱30底部，并在反射锥33的作用下向两侧上方移动，避免沉积在脱水箱30中部。絮凝处理后的水体则储放在脱水箱30的上部，脱水箱30上部连接有输水管道34，且输水管道34由脱水箱30向船体1尾部方向倾斜布置，输水管道34上连接有压力泵35，输水管道34的尾端设置有喷射管，通过压力泵35将脱水箱30内的水体泵入输水管道34并经活动喷射管36喷出，活动喷射管36为活动安装的矢量喷管，当水体在压力泵35的作用下以一定压力喷出，为船体1提供辅助动力，在保证河道清淤后的水体循环流回至河内的同时，进一步地利用了水体作为动力，提高能源利用，降低了装置的能耗。
清送机构4包括箱体40、设置在箱体40内的传动轴41、驱动传动轴41转动的驱动电机以及设置在传动轴41上且呈螺旋结构的清淤叶片42，通过清淤叶片42将箱体40内的淤泥推送至出口并进入压缩机构5内。工作时，驱动电机启动，带动传动轴41旋转，螺旋结构的清淤叶片42随之旋转，将淤泥向出口方向输送并推动至压缩机构5的压缩壳体内。此外，箱体40的下侧开设有多个透水孔，透水孔通过管道连接在输水管道34上，通过透水孔及管道将箱体40内的渗透水导流至输水管道34内在压力泵35的驱动下经活动喷射管36喷出。
压缩机构5包括压缩外壳50、设置在压缩外壳50内的活动压缩板51以及用于驱动活动压缩板51沿压缩外壳50作升降运动的驱动件52。驱动件52采用电动缸，电动缸的活塞杆连接在压缩板上，在驱动缸的驱动下，带动压缩板升降，进而对储放在压缩外壳50内的淤泥压缩成块，压缩后的淤泥块集中收放在船体1上，随后转运至指定地点。
活动压缩板51包括固定板510以及分别活动连接在固定板510两端的活动板511，固定板510的下端和活动板511的下端通过铰接板512连接。如图3所示，当活动压缩板51向下运动时，淤泥对活动压缩板51产生支撑，使得铰接在固定板510上的活动板511展开，进而形成一个整体板，对淤泥进行压缩。如图4所示，当压缩一个行程后，活动压缩板51上升，此时，在重力作用下，活动板511沿固定板510折叠，避免在上升过程中由清送机构4送入的淤泥对活动压缩板51的阻挡，也避免淤泥沉积在活动压缩板51的上端面。
本发明还提供了一种河湖淤泥脱水固结处理工艺，包括以下步骤：
S1：勘测河道需清淤位置，随后将船体1航行至目标区域位置；
S2：探测河底深度，通过伸缩件214调整淤泥管21的长度及抽吸角度，使得淤泥管21的进口端能够将淤泥抽吸；
S3：开启污泥泵20，将淤泥进行抽吸，同时开启脱水组件3、清送机构4和压缩机构5，对淤泥进行脱水固结操作；
S4：在目标区域内，根据清淤情况，船体1需小范围移动时，通过活动喷射管36喷出的水体为动力，调整船体1的位置；若需大范围移动，则通过船体1自身动力为主动力，活动喷射管36喷出的水体为辅助动力；
S5：当在目标区域内的清淤深度达到指定深度后，停止清淤操作，到达下移目标区域。
以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，包括船体(1)、设置在所述船体(1)上且用于淤泥抽吸的抽吸组件(2)、连接在所述抽吸组件(2)出口端的脱水组件(3)、位于所述脱水组件(3)端部且用于输送脱水后的淤泥的清送机构(4)以及位于所述清送机构(4)端部且用于对淤泥进行压缩的压缩机构(5)；
所述抽吸组件(2)包括污泥泵(20)、连接在污泥泵(20)上且用于淤泥抽吸的淤泥管(21)以及设置在所述淤泥管(21)进口端处且沿所述淤泥管(21)转动的搅动件(22)，所述搅动件(22)通过淤泥管(21)内流动的淤泥水带动旋转进而对河道底部的淤泥进行搅动。
2.根据权利要求1所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述搅动件(22)包括转动套设在淤泥管(21)进口端处的搅动套筒(220)以及设置在所述搅动套筒(220)上的搅动叶片(221)，所述搅动套筒(220)的夹层内开设有多条独立且间隔设置的驱动流道(222)，所述驱动流道(222)朝向淤泥水的流动方向且呈螺旋设置；
所述淤泥管(21)上开设有与所述驱动流道(222)相连通的通孔，通过所述通孔将淤泥管(21)内的淤泥水输送至驱动流道(222)，进而带动所述搅动套筒(220)沿所述淤泥管(21)旋转并对河道底部淤泥进行搅动。
3.根据权利要求2所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述搅动叶片(221)包括设置在所述搅动套筒(220)上的根部(2210)以及连接在根部(2210)上且沿河道底部弯折的搅动部(2211)，且所述搅动部(2211)为尖端结构。
4.根据权利要求1所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述淤泥管(21)包括依次连通的第一管体(210)、第二管体(211)以及第三管体(212)，所述第一管体(210)的出口端通过柔性管段(213)连接在污泥泵(20)上，所述第一管体(210)的进口端与所述第二管体(211)的出口端之间通过柔性管段(213)连接，所述第二管体(211)的进口端与所述第三管体(212)的出口端呈倾斜连通，且所述第三管体(212)的进口端朝向河道底部倾斜，所述搅动件(22)设置在第三管体(212)的进口端处。
5.根据权利要求4所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述第一管体(210)的下端以及第二管体(211)的侧边分别设置有伸缩件(214)，通过所述伸缩件(214)带动淤泥管(21)的抽吸位置调整。
6.根据权利要求1所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述脱水组件(3)包括脱水箱(30)、设置在所述脱水箱(30)上部且用于向脱水箱(30)内释放絮凝剂的絮凝剂投放件(31)以及设置在所述脱水箱(30)内部上方的透水板(32)，所述脱水箱(30)的内部底端设置有反射锥(33)。
7.根据权利要求6所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述脱水箱(30)上部连接有输水管道(34)，且所述输水管道(34)由脱水箱(30)向船体(1)尾部方向倾斜布置，所述输水管道(34)上连接有压力泵(35)，所述输水管道(34)的尾端设置有喷射管，通过所述压力泵(35)将脱水箱(30)内的水体泵入输水管道(34)并经活动喷射管(36)喷出，为船体(1)提供辅助动力。
8.根据权利要求7所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述清送机构(4)包括箱体(40)、设置在所述箱体(40)内的传动轴(41)、驱动所述传动轴(41)转动的驱动电机以及设置在所述传动轴(41)上且呈螺旋结构的清淤叶片(42)，通过清淤叶片(42)将箱体(40)内的淤泥推送至出口并进入压缩机构(5)内；
所述箱体(40)的下侧开设有多个透水孔，透水孔通过管道连接在输水管道(34)上，通过透水孔及管道将箱体(40)内的渗透水导流至输水管道(34)内经活动喷射管(36)喷出。
9.根据权利要求1至8任一项所述的河湖淤泥脱水固结处理装置，其特征在于，所述压缩机构(5)包括压缩外壳(50)、设置在所述压缩外壳(50)内的活动压缩板(51)以及用于驱动活动压缩板(51)沿压缩外壳(50)作升降运动的驱动件(52)；
所述活动压缩板(51)包括固定板(510)以及分别活动连接在所述固定板(510)两端的活动板(511)，所述固定板(510)的下端和活动板(511)的下端通过铰接板(512)连接。
10.一种河湖淤泥脱水固结处理工艺，其特征在于，基于权利要求1至9任一项所述的河湖淤泥脱水固结处理装置进行处理，包括以下步骤：
S1：勘测河道需清淤位置，随后将船体(1)航行至目标区域位置；
S2：探测河底深度，通过伸缩件(214)调整淤泥管(21)的长度及抽吸角度，使得淤泥管(21)的进口端能够将淤泥抽吸；
S3：开启污泥泵(20)，将淤泥进行抽吸，同时开启脱水组件(3)、清送机构(4)和压缩机构(5)，对淤泥进行脱水固结操作；
S4：在目标区域内，根据清淤情况，船体(1)需小范围移动时，通过活动喷射管(36)喷出的水体为动力，调整船体(1)的位置；若需大范围移动，则通过船体(1)自身动力为主动力，活动喷射管(36)喷出的水体为辅助动力；
S5：当在目标区域内的清淤深度达到指定深度后，停止清淤操作，到达下移目标区域。
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