CN206069673U - 一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，包括经淤泥输送管道依次连接的淤泥抽吸输送装置、无害化处理装置和脱水处理装置；淤泥抽吸输送装置，包括以下部分：淤泥抽吸单元、第一传感器、第二传感器、智能控制单元；无害化处理装置为驱动马达带动的旋转叶轮；脱水处理装置为滤袋。本实用新型提供的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，能够减少抽吸过程对周围水体产生的污染，提高淤泥的分散度，实现淤泥与投加的药剂完成良好的混合，处理后的泥饼具有高干度，可以用于巩固堤岸，也可以外运用于填埋土或绿化用土。

Description

一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，涉及一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，具体涉及一种针对河道、湖泊等水体淤泥清理并进行无害化处理与处置的系统。

背景技术

河道、湖泊等环境水体受水土流失影响会在水底逐渐形成淤泥，并随着水体水质的恶化污染物大量转移到底泥中。底泥的增加一方面影响了河道的泄洪功能，另一方面积累的污染物造成水体黑臭现象，故环境水体的底泥需要定期清理。

常用水体底泥的清淤方式有排干开挖式，即将水放干后通过人工或机械挖出淤泥；有泵吸外排式，即将淤泥与水搅拌成浆状，用泵输送到堆放场；有水底挖取式，即用挖机从水底直接挖出底泥，用车或船运走；有绞吸脱水式，即用绞吸船的绞刀搅动底泥，形成的泥浆水由泵输送到岸边或船上的淤泥脱水机脱干成泥饼外运；另外还有用微生物降解的方式处理水体底泥等方法。上述清淤方式，步骤繁琐，操作复杂，还会对水体产生不利影响，如绞吸脱水式，其当前采用的绞吸船往往动力强大，对水体的扰动大，工作时周围水体浑浊，淤泥中的污染物被大量释放到水中；而且绞吸船的控制精度低，不容易控制清淤深度，往往过量挖取未受污染的底泥甚至河床土壤。

同时，淤泥中可能含有害有毒物质，如果不做无害化处理则可能造成二次污染。而取出后的淤泥体积大，如果不加防护措施直接裸露堆放在岸边，随着雨水冲刷会污染周围土壤，也会返回到水体中，造成水体的再次污染与淤积。

另外稀淤泥很难用普通卡车运输。目前污水厂使用的各种污泥脱水技术，效率低，每天处理量很有限且设备与运行费用较高、脱水效果有限，一般只能达到含水率70-80％左右。不满足国家污泥填埋要求。淤泥处置往往没有场地与出路。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，用于解决现有技术中缺乏对水体淤泥进行高效的无害化处理与处置的系统的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，包括经淤泥输送管道依次连接的淤泥抽吸输送装置、无害化处理装置和脱水处理装置；

所述淤泥抽吸输送装置，包括以下部分：

淤泥抽吸单元，所述淤泥抽吸单元深入水底，经淤泥输送管道与无害化处理装置相连；

第一传感器，所述第一传感器位于淤泥输送管道内，用于发送淤泥固体浓度信号；

第二传感器，所述第二传感器位于所述淤泥抽吸单元的外侧壁上，用于发送淤泥清理深度信号；

智能控制单元，所述智能控制单元位于水面上载体内，与所述淤泥抽吸单元、第一传感器及第二传感器相连，用于接收第一传感器发出的淤泥固体浓度信号和第二传感器发出的淤泥清理深度信号并向淤泥抽吸单元发送控制信号；

所述无害化处理装置为驱动马达带动的旋转叶轮，所述旋转叶轮安装在所述淤泥抽吸输送装置与脱水处理装置之间的淤泥输送管道上；

所述脱水处理装置为滤袋，所述滤袋安装在淤泥输送管道的出泥口，所述出泥口设置在岸上。

优选地，所述淤泥抽吸单元为吸泥泵。

更优选地，所述吸泥泵为常规使用的吸泥泵，所述吸泥泵均可从市场上购买获得，例如由安徽玛特工程机械有限公司生产的HY型绞吸泵。所述吸泥泵能够吸取水底淤泥。

优选地，所述第一传感器探测淤泥的固体浓度。

优选地，所述第一传感器为常规使用的传感器，所述传感器均可从市场上购买获得，例如由WTW公司生产的ViSolid污泥浓度传感器。

优选地，所述第二传感器探测淤泥清理深度。

优选地，所述第二传感器为常规使用的传感器，所述传感器均可从市场上购买获得，例如由WTW公司生产的MultiFreq水下声纳探测器。

优选地，所述载体为船或浮体。

优选地，所述智能控制单元设定淤泥的固体浓度，接收第一传感器发出的淤泥固体浓度信号后，进行比较，控制淤泥抽吸单元的吸泥速度。具体来说，是将淤泥的固体浓度设定值与第一传感器发出的淤泥固体浓度实际信号值进行比较，当实际值高于设定值，调整减慢淤泥抽吸单元的吸泥速度，当实际值低于设定值，调整加快淤泥抽吸单元的吸泥速度。从而保证所吸淤泥的固体浓度在合理范围，不会因绞吸淤泥时由于吸水量不够造成搅动淤泥扩散到周围水体以避免水体的浑浊与污染。

更优选地，所述淤泥的固体浓度根据项目情况具体设定。进一步优选地，所述淤泥的固体浓度为2～10％。所述淤泥的固体浓度为淤泥的泥/水比例，百分比为质量百分比。

优选地，所述智能控制单元设定淤泥清理深度，接收第二传感器发出的淤泥清理深度信号后，进行比较，控制淤泥抽吸单元抽吸淤泥深度。具体来说，是将淤泥清理深度设定值与第二传感器发出的淤泥清理深度实际信号值进行比较，当实际值超出设定值，停止淤泥抽吸单元抽吸淤泥。即通过第二传感器探测淤泥清理深度变化，保证淤泥抽吸单元在吸泥时不会过深或过浅的抽吸淤泥。

更优选地，所述淤泥的清理深度根据项目情况具体设定。进一步优选地，所述淤泥的清理深度为10～100cm。所述淤泥的清理深度为淤泥抽吸单元的抽吸深度。

优选地，所述智能控制单元为常规使用的智能控制单元，所述智能控制单元均可从市场上购买获得，例如由西门子公司生产的S7-300PLC为核心的逻辑控制单元。

优选地，所述旋转叶轮的转速为2000～5000转/分钟。所述旋转叶轮为常规使用的旋转叶轮，所述旋转叶轮均可从市场上购买获得。所述旋转叶轮在驱动马达带动下高速旋转，从而产生空泡作用，对淤泥产生强烈的破坏作用，并对药剂产生良好的混合作用。

优选地，所述驱动马达为常规使用的马达，所述马达均可从市场上购买获得。

优选地，所述滤袋可拆卸式安装在淤泥输送管道的出泥口。所述滤袋对经淤泥输送管道输送过来并混合过药剂的淤泥进行高干度脱水，通过滤袋的过滤作用，泥浆中的水渗出滤袋，淤泥颗粒被滤袋截留而留在滤袋中，随着泥浆的不断灌入，一条滤袋逐渐装满，再切换到下一条滤袋。装满新鲜淤泥的滤袋经一定时间的自然堆积，在重力作用下水分逐渐渗出，直至形成含水率较低的泥饼。所述脱水处理装置对淤泥进行封闭式脱水，形成高干度的泥饼。

优选地，所述滤袋为高密度编织滤袋，所述滤袋的滤网目数为50～100目。

优选地，所述滤袋的容积为100～10000立方米/每条。

更优选地，所述滤袋的容积为100～500立方米/每条。

如上所述，本实用新型提供的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，通过采用传感器在线监测吸泥泵绞的流量与淤泥中的干物质含量，从而控制抽吸泥浆的泥/水比例，减少抽吸过程对周围水体产生的污染，并能合理控制淤泥的抽吸深度。

(2)本实用新型提供的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，通过采用旋转叶轮在高速旋转作用下泥浆里产生气蚀作用，破碎淤泥颗粒，使淤泥的分散度提高；同时所述旋转叶轮在高速旋转作用下泥浆中产生空化作用，充分混合在线投加的药剂；经所述旋转叶轮作用后，淤泥的分散度提高，与投加的药剂完成良好的混合。

(3)本实用新型提供的一种水体淤泥清理及无害化处理系统，通过采用滤袋将灌入的泥浆，通过滤袋的过滤作用，泥浆中的水渗出滤袋，淤泥颗粒被滤袋截留而留在滤袋中；装满新鲜淤泥的滤袋经一定时间的自然堆积，在重力作用下水分逐渐渗出，直至形成高干度、含水率较低的泥饼，泥饼的含水率可仅为25～40％。该种脱水采用的是滤袋无动力脱水，虽然脱水速度慢但不消耗能量。制备的泥饼可以用于巩固堤岸，也可以外运用于填埋土或绿化用土。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统的处理处置过程的工作流程图。

图2显示为本实用新型的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统的结构示意图，其中，1：淤泥抽吸单元；2：智能控制单元；3：第一传感器；4：第二传感器；5：淤泥输送管道；6：无害化处理装置；7：脱水处理装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-2所示，本实用新型提供一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，包括经淤泥输送管道5依次连接的淤泥抽吸输送装置、无害化处理装置6和脱水处理装置7；

所述淤泥抽吸输送装置，包括以下部分：

淤泥抽吸单元1，所述淤泥抽吸单元1深入水底，经淤泥输送管道5与无害化处理装置6相连；

第一传感器3，所述第一传感器3位于淤泥输送管道5内，用于发送淤泥固体浓度信号；

第二传感器4，所述第二传感器4位于所述淤泥抽吸单元1的外侧壁上，用于发送淤泥清理深度信号；

智能控制单元2，所述智能控制单元2位于水面上载体内，与所述淤泥抽吸单元1、第一传感器3及第二传感器4相连，用于接收第一传感器3发出的淤泥固体浓度信号和第二传感器4发出的淤泥清理深度信号并向淤泥抽吸单元1发送控制信号；

所述无害化处理装置6为驱动马达带动的旋转叶轮，所述旋转叶轮安装在所述淤泥抽吸输送装置与脱水处理装置7之间的淤泥输送管道5上；

所述脱水处理装置7为滤袋，所述滤袋安装在淤泥输送管道5的出泥口，所述出泥口设置在岸上。

在一个优选的实施例中，如图2所示，所述淤泥抽吸单元1为吸泥泵。所述载体为船或浮体。

在一个优选的实施例中，所述旋转叶轮的转速为2000～5000转/分钟。

在一个优选的实施例中，如图2所示，所述滤袋可拆卸式安装在淤泥输送管道5的出泥口。所述滤袋为高密度编织滤袋，所述滤袋的滤网目数为50～100目。所述滤袋的容积为100～10000立方米/每条，优选为100～500立方米/每条。

下面结合图1-2，说明本实用新型中一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统的处理过程。

针对河道中的水体淤泥，如图1-2所示，根据淤泥抽吸输送装置中的第一传感器探测所吸淤泥的固体浓度、第二传感器探测淤泥清理深度，通过智能控制单元控制淤泥抽吸单元(即吸泥泵)，吸取水底淤泥。设定淤泥的固体浓度为2～10％，当第一传感器发出的淤泥固体浓度实际信号值高于设定值2～10％，调整减慢淤泥抽吸单元的吸泥速度，当第一传感器发出的淤泥固体浓度实际信号值低于设定值2～10％，调整加快淤泥抽吸单元的吸泥速度。从而保证所吸淤泥的固体浓度在合理范围，不会因绞吸淤泥时由于吸水量不够造成搅动淤泥扩散到周围水体以避免水体的浑浊与污染。设定淤泥的清理深度为10～100cm，当第二传感器发出的淤泥清理深度实际信号值超出设定值10～100cm，停止淤泥抽吸单元抽吸淤泥，保证淤泥抽吸单元(即吸泥泵)在吸泥时不会过深或过浅的抽吸淤泥。吸泥泵吸取水底淤泥通过一次加压将水底淤泥经淤泥输送管道输送到后续的装置，一次加压的压力为0.2～0.5MPa。

然后，通过淤泥输送管道将淤泥输送到无害化处理装置中，通过驱动马达带动的旋转叶轮，高速旋转进行破碎混合成泥浆，并投加使淤泥无害化的药剂，使淤泥的分散度提高，与投加的药剂完成良好的混合。其中，旋转叶轮的转速为2000～5000转/分钟。药剂在淤泥流量为100t/h的情况下，在线投加的速率为200～500L/h。药剂投加量包括以下组分：絮凝剂4～7kg/t干物质；重金属离子捆绑剂2～5kg/t；有毒有害物质吸附剂3～5kg/t，kg/t是指每吨淤泥中投放的药剂量。其中，絮凝剂选自阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)中的一种或两种，重金属离子捆绑剂选自硫化钠、磷酸钠中的一种或两种。有毒有害物质吸附剂为活性碳酸钙。

再通过淤泥输送管道将泥浆输送到脱水处理装置(即滤袋)内，随着泥浆的不断灌入，一条滤袋逐渐装满，再切换到下一条滤袋。装满新鲜淤泥的滤袋在岸上经2～3个月的自然堆积，在重力作用下水分逐渐渗出，直至形成含水率较低的泥饼样品。其中，滤袋为高密度编织滤袋，滤袋的滤网目数为50～100目，滤袋的容积为100～10000立方米/每条，优选为100～500立方米/每条。泥饼的固体浓度是60～75％，即泥饼的含水率为25～40％，具有高干度。泥饼样品可以用于巩固堤岸，也可以外运用于填埋土或绿化用土。

目前常规系统中，混合是用一个大水桶一样的混合器加药混合；脱水是采用脱水机脱水的，虽然机械脱水的脱水速度快，但消耗能量大。而本实用新型中水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，在管道中直接加药通过高速叶轮破碎混合，具有常规系统所不具有的破碎步骤；同时脱水采用的是滤袋无动力脱水，通过自然堆积，重力脱水，虽然脱水速度慢但不消耗能量，并形成高干度的泥饼。另外在岸边就地利用充满高干度脱水淤泥的高密度滤袋，用于加高加固防洪堤岸，避免了脱水淤泥外运，解决了其最终处置问题。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，其特征在于，包括经淤泥输送管道(5)依次连接的淤泥抽吸输送装置、无害化处理装置(6)和脱水处理装置(7)；

所述淤泥抽吸输送装置，包括以下部分：

淤泥抽吸单元(1)，所述淤泥抽吸单元(1)深入水底，经淤泥输送管道(5)与无害化处理装置(6)相连；

第一传感器(3)，所述第一传感器(3)位于淤泥输送管道(5)内，用于发送淤泥固体浓度信号；

第二传感器(4)，所述第二传感器(4)位于所述淤泥抽吸单元(1)的外侧壁上，用于发送淤泥清理深度信号；

智能控制单元(2)，所述智能控制单元(2)位于水面上载体内，与所述淤泥抽吸单元(1)、第一传感器(3)及第二传感器(4)相连，用于接收第一传感器(3)发出的淤泥固体浓度信号和第二传感器(4)发出的淤泥清理深度信号并向淤泥抽吸单元(1)发送控制信号；

所述无害化处理装置(6)为驱动马达带动的旋转叶轮，所述旋转叶轮安装在所述淤泥抽吸输送装置与脱水处理装置(7)之间的淤泥输送管道(5)上；

所述脱水处理装置(7)为滤袋，所述滤袋安装在淤泥输送管道(5)的出泥口，所述出泥口设置在岸上。

2.根据权利要求1所述的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，其特征在于，所述载体为船或浮体。

3.根据权利要求1所述的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，其特征在于，所述滤袋可拆卸式安装在淤泥输送管道(5)的出泥口。

4.根据权利要求1所述的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，其特征在于，所述滤袋为高密度编织滤袋，所述滤袋的滤网目数为50～100目。

5.根据权利要求1所述的一种水体淤泥清理及无害化处理与处置系统，其特征在于，所述滤袋的容积为100～10000立方米/每条。