CN208120957U - 一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及河道清淤技术领域，其公开了一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，包括真空吸泥船以及底泥脱水干化船、作业管理系统；所述真空吸泥船上设置有真空吸泥装置，所述底泥脱水干化船包括用于淤泥泥浆加速絮凝沉淀的加药装置以及按照淤泥的处理顺序设置且依次连接的污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池；所述真空吸泥船上的真空吸泥装置的淤泥出口端通过排泥管连接至底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置；所述过滤池通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池；所述污泥浓缩池内设置有上清液溢流管。本实用新型实现了河道清淤及底泥处理的连续化、流程化的在线作业，清淤无扰动、泥浆不落地、余水达标排放。

Description

一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统

技术领域

本实用新型涉及河道清淤及底泥处理技术领域，具体涉及一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统。

背景技术

随着国内河塘湖库等河道的黑臭水体治理的蓬勃开展，后期的维护性清淤成为保持水生态及水环境健康的重要手段。而传统的清淤设备清淤过程中不仅增容率大，且采用传统清淤设备对淤泥(沉积在水体底部的浅层淤积土)进行清淤时，容易引起水体的较大扰动而造成二次污染，清淤出的泥浆还需要通过管道输送或槽车运送至固定泥浆处理站进行后期处理，含固率低的泥浆不仅增加了输送成本，也增加了疏浚余水后期处理的成本。

另外，由于常规泥浆处理通常采用堆场干化、泥浆处理站等手段，且清出的淤泥具有颗粒细、容重轻、有机质含量高、含水率高等特点，依靠堆场自然干化、人工干预干化等技术，往往需要很长时间才能固结干化，时间长、效率低。同时，大量的淤泥需要占用大量的土地堆放，若不及时处理直接影响到后续工程，还容易产生难闻气味，并可能随降水形成泥浆液进入水库造成二次污染。

因此，如何既能实施高浓度无扰动生态清淤，又能减少输送及疏浚余水处理成本，是急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种适用于河塘湖库等河道维护性清淤，集淤泥(底泥)的吸取、泥浆快速脱水固化、疏浚余水处理等功能为一体，自动化程度较高的生态清淤系统，以实现河道清淤的连续化、流程化的在线作业，清淤无扰动、淤泥不落地、余水达标排放，真正实现生态清淤以及淤泥无害化、疏浚余水处理减量化、处置一体化。具体的技术方案如下：

一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，包括用于对河道淤泥进行无扰动快速吸取的真空吸泥船以及用于对所述真空吸泥船所吸取的淤泥进行在线处理的底泥脱水干化船、用于对真空吸泥船及底泥脱水干化船进行作业控制及作业记录的作业管理系统；所述真空吸泥船上设置有真空吸泥装置，所述底泥脱水干化船包括用于淤泥泥浆加速絮凝沉淀的加药装置以及按照淤泥的处理顺序设置且依次连接的污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池；所述真空吸泥船上的真空吸泥装置的淤泥出口端通过排泥管连接至底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置；所述过滤池通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池；所述污泥浓缩池内设置有上清液溢流管。

上述技术方案中，采用专门设计的且能实现清淤过程中水体无扰动的真空吸泥船进行河道淤泥的吸取，吸取的淤泥输送到底泥脱水干化船上进行淤泥的脱水、压滤制饼、疏浚余水处理后达标排放等一系列在线全过程处理。进行河道淤泥清理时，由真空吸泥船提取的高含固率的淤泥，通过排泥管被直接输送到本实用新型的底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置内，分离出污泥和垃圾。分离出的垃圾进入垃圾仓，储存到一定量后作外运处理。分离出的污泥进入污泥浓缩池，沉淀在污泥浓缩池底部的污泥通过污泥输送泵抽送到带式污泥压滤机中，经过搅拌、重力脱水及压滤后制成泥饼。重力脱水及压滤过程中产生的污水进入过滤池。其中，过滤池中的过滤水后续可以用作带式污泥压滤机上的滤带(包括脱水滤带和压滤带)的清洗水，过滤池中的污水后续可以通过污水泵返送至污泥浓缩池进行循环处理；污泥浓缩池内的上清液通过上清液溢流管实现达标排放。

上述技术方案中，为了加速淤泥泥浆的絮凝沉淀，在河道清淤的在线处理系统中还设置了加药装置。通过絮凝、沉淀、过滤净化处理，实现疏浚余水处理后的达标排放。

本实用新型中的作业管理系统用来实现真空吸泥船航线控制以及真空吸泥装置的吸泥口位置的精确定位作业、并记录作业轨迹。

作业管理系统的具体构成为：所述作业管理系统包括工控机、用于定位真空吸泥船位置的GPS定位定向仪、用于测量河道深度的深度计、用于测量真空吸泥装置的吸泥口深度的超声波测深仪、PCI数据采集卡、PCI多串口卡、工业I/O卡，所述GPS定位定向仪、PCI数据采集卡分别连接工控机，所述深度计、超声波测深仪分别通过所述的PCI多串口卡连接至工控机，所述真空吸泥船上设置有用于调节真空吸泥装置的吸泥口深度的液压油缸，所述液压油缸上连接有电磁阀，所述电磁阀通过工业I/O卡连接至工控机。

本实用新型中，在真空吸泥船的前端设有活动桥架，真空吸泥装置的吸泥口设置在活动桥架的前端，且活动桥架上连接有液压油缸以用于调节吸泥口的深度。

本实用新型中的作业管理系统还包括视频采集卡、摄像机、显示器、键盘及鼠标，所述摄像机通过视频采集卡连接至工控机，所述显示器、键盘及鼠标分别连接至工控机。

在作业前预先对清淤区域进行划分，然后将数据输入到电脑中形成每次作业数据库，为清淤作业提供依据。作业管理系统系统对清淤深度度进行监控，为吸泥口位置的精确定位提供信息，并显示、记录和储存清淤过程中的相关数据，最后还可对历史记录进行回放。

本实用新型中的所述加药装置包括PAM加药装置、PAC及PAM联合加药装置，所述PAC及PAM联合加药装置通过管道混合器连接至进入污泥浓缩池的污泥输入管路上，所述PAM联合加药装置通过管道混合器连接到从污泥输送泵至带式污泥压滤机的输入端的管路上。

其中，所述PAC为聚合氯化铝，所述PAM为聚丙烯酰胺。

本实用新型中，所述带式污泥压滤机按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽、重力脱水段、压滤段，所述重力脱水段包括带式输送机，所述带式输送机上的输送带为脱水滤带，所述压滤段包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带。

来自真空吸泥装置的排泥管的淤泥进入搅拌槽后，经过重力脱水段进行重力脱水，然后进入压滤段，通过压滤带将污泥压滤成泥饼。

为了进一步提高带式污泥压滤机的脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，所述带式输送机的脱水滤带以及压滤段上的压滤带均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述底泥脱水干化船的船体上的高压水清洗泵及空压机、设置在带式污泥压滤机的滤带旁的支架，以及安装在所述支架上的高压水清洗头、压缩空气清洗头，所述高压水清洗头、压缩空气清洗头分别连接所述的高压水清洗泵及空压机。

与现有技术中的常规带式污泥压滤机仅采用压力水进行反冲清洗的结构相比，本实用新型中的水/气联合反冲清洗装置一方面增强了反冲清洗效果，工作时通过压缩空气进行反吹，使得粘附在滤带上的污泥与滤带的结合强度下降，使得污泥更容易脱落，再用高压水冲洗使得粘附在滤带上的污泥的脱落就更彻底了，从而使得滤带在工作过程中能更及时地恢复滤水的性能，从而提高脱水和压滤过程的效率和工作可靠性。另一方面，采用水/气联合反冲清洗装置可以较大幅度地降低用水量，从而有效减少后续的污水处理量，其环保性好。

作为本实用新型的进一步改进，所述带式输送机的机架上设置有振动器，所述带式输送机的机架与所述底泥脱水干化船船体的船体之间的连接处设有振动弹簧座。

上述振动器及振动弹簧座的设置，有效增强了重力脱水的效果。

本实用新型中，所述过滤池包括上层的污水区和下层的过滤区，所述污水区和过滤区之间采用过滤网进行隔离，所述过滤区中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵相连接，所述污水区中的污水通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池。

上述过滤池的上层的污水区和下层的过滤区的设置，有利于充分利用过滤水作为水/气联合反冲清洗装置的清洗水，从而进一步减少了在淤泥处理过程中的疏浚余水处理量。

本实用新型中，所述污泥浓缩池内设置有用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体，所述格栅体上设置有垂直于格栅体上平面的格栅孔，所述格栅体的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体上相邻格栅孔之间设有横向阻尼孔。

上述防扰动格栅体的设置，可以有效减少底泥脱水干化船的船体因风浪等因素引起晃动时而导致的污泥浓缩池内液体的扰动，防止下部的污水和上部的上清液之间的相互窜动，从而稳定了上清液的质量。

本实用新型中，所述真空吸泥装置包括一对由液压驱动的并用于吸泥及排泥的泥缸组件，所述的一对泥缸组件包括第一泥缸组件和第二泥缸组件，所述第一泥缸组件和第二泥缸组件的吸泥口分别连接有阀箱，所述阀箱上设有用于吸泥时阀门打开的吸泥单向阀、用于排泥时阀门打开的排泥单向阀，所述吸泥单向阀上连接有吸泥管，所述吸泥管的前端连接有垃圾破碎机，所述排泥单向阀上连接有所述的排泥管。

上述真空吸泥装置在工作时，河道淤泥从破碎机的淤泥进口端进入垃圾破碎机，淤泥破碎后通过吸泥管、阀箱被吸入泥缸组件，然后输送到排泥管中，其垃圾破碎机的设置解决了因垃圾物较大而引起的管路堵塞问题；同时，泥缸组件作为核心组件成对使用，通过控制两个泥缸组件的吸泥、排泥动作，使得一个泥缸组件吸泥时，另一个泥缸组件排泥，即两个泥缸组件的吸泥、排泥交替进行，实现吸泥的连续作业及排泥管内淤泥的连续输送，从而可以成倍提高清淤作业的效率。另外，通过泥缸组件的真空吸附作用，清淤作业时的不会造成二次水污染，环保性好。

泥缸组件的具体结构为：所述泥缸组件包括缸体、活塞、活塞杆、活塞杆支座，所述活塞安装在缸体的内孔中，所述活塞杆支座包括泥缸盖板、中心套管，所述缸体的一端连接泥缸盖板，所述泥缸盖板设有中心内孔，所述中心套管的前端与泥缸盖板的中心内孔相连接，所述中心套管的尾端向着远离缸体的方向延伸设置，且所述中心套管的前端及尾端分别设有用于活塞杆定位的前端支承孔、尾端支承孔，所述活塞杆分别与所述前端支承孔、尾端支承孔滑动配合，所述活塞杆上靠近前端支承孔的一端与所述活塞通过球形运动副相连接。

为了通过油压来控制泥缸组件中的活塞的往复动作，所述中心套管的前端内孔设有支承套，且所述支承套上设有所述前端支承孔；所述活塞杆上靠近尾端支承孔的一端设有滑套，所述活塞杆通过滑套与中心套管的尾端支承孔滑动配合；所述支承套的内孔、滑套的外圆上分别开设有密封槽，密封槽内安装有密封圈；所述中心套管的前端开设有前端进油口，所述前端进油口连通中心套管与活塞杆之间形成的内腔；所述中心套管的尾端设有用于密封中心套管尾端的封头，所述封头上开设有尾端进油口，所述尾端进油口连通活塞杆上靠近尾部支承孔一端的端面。

上述泥缸组件的结构中，当控制压力油进入尾端进油口时，在油压的作用下，压力油推动活塞杆前进，从而实现活塞的前进；当控制压力油进入前端进油口时，在油压的作用下，压力油推动活塞杆上的滑套使得活塞杆后退，从而实现活塞的后退。

上述泥缸组件的结构中，缸体内的活塞与活塞杆相连接，通过控制活塞杆的前后移动即可实现活塞的往复运动。其中，活塞与活塞杆是通过过球形运动副相连接，其能够补偿由于制造或安装误差引起的活塞与活塞杆的相对位置偏差，即使在工作过程中泥缸组件因受到抽吸力的作用而变形或产生振动，也能保证活塞运动的顺畅性。

泥缸组件在安装使用时，缸体的吸泥口通过阀箱连接吸泥管和排泥管。吸泥时，活塞回退使得缸体的内孔形成真空，阀箱上连接吸泥管的吸泥单向阀打开(此时排泥单向阀截止)，淤泥从吸泥管进入缸体的内孔中；排泥时，活塞前进对缸体的内孔中的淤泥形成压力，阀箱上连接排泥管的排泥单向阀打开(此时吸泥单向阀截止)，淤泥通过排泥管被排出。这样，通过活塞的往复运动可以实现吸泥/排泥的交替输送。

所述垃圾破碎机包括油马达、齿轮箱、刀轴支撑框，所述油马达连接齿轮箱，所述齿轮箱的箱体连接刀轴支撑框，所述刀轴支撑框设有所述淤泥进口端及所述淤泥出口端，所述刀轴支撑框内安装有相互平行设置的第一刀轴组件、第二刀轴组件，所述第一刀轴组件、第二刀轴组件连接到齿轮箱并由所述齿轮箱带动旋转，且所述第一刀轴组件、第二刀轴组件的旋转方向相反，所述第一刀轴组件、第二刀轴组件的刀轴上均安装有破碎垃圾用的刀盘。

上述垃圾破碎机的结构中，在刀轴支撑框内设置了两组刀轴，刀轴上均安装有破碎垃圾用的刀盘，通过油马达、齿轮箱带动两组刀轴同时旋转，位于刀轴支撑框的淤泥进口端的垃圾被刀盘破碎，破碎后的垃圾连同淤泥一起即可顺利通过刀轴支撑框，被吸入淤泥出口端的吸泥管中，解决了淤泥的堵塞问题。同时，经过破碎后的垃圾连同淤泥与水混合后在吸泥管中的流动更顺畅，流速更快，从而大大提高了淤泥清理的效率。

为了进一步优化淤泥破碎效果，本实用新型的垃圾破碎机中其所述第一刀轴组件上的刀盘包括若干数量的第一单刀盘和第一双刀盘，且所述第一单刀盘、第一双刀盘在刀轴上交替间隔分布；所述第二刀轴组件上的刀盘包括若干数量的第二单刀盘和第二双刀盘，且所述第二单刀盘、第二双刀盘在刀轴上交替间隔分布；所述第一双刀盘包括两个单刀盘，且所述两个单刀盘之间留有用于容纳第二单刀盘刀齿的第一间距，所述第一间距与第二单刀盘的刀齿齿厚相适配；所述第二双刀盘包括两个单刀盘，且所述两个单刀盘之间留有用于容纳第一单刀盘刀齿的第二间距，所述第二间距与第一单刀盘的刀齿齿厚相适配。

作为对本实用新型中的垃圾破碎机的进一步改进，本实用新型的垃圾破碎机上还设置有用于测量第一刀轴组件、第二刀轴组件的刀轴扭矩的扭矩传感器，所述扭矩传感器安装在油马达的输出轴与齿轮箱的输入轴之间，且扭矩传感器的两端的扭矩检测轴分别连接油马达的输出轴与齿轮箱的输入轴；同时，在油马达的进油管路上还设有流量调节控制阀，所述流量调节控制阀与控制器连接。

垃圾破碎机工作时，当遇到较大的垃圾杂物时，导致破碎机上第一刀轴组件、第二刀轴组件的阻力较大时，油马达输出轴的阻力会同步增大，其增大的阻力会被扭矩传感器检测到，通过控制器调节流量调节控制阀的开度，从而使得调节油马达的输出功率加大，达到垃圾破碎机功率调节的目的，实现破碎效率的优化。

本实用新型中，所述真空吸泥船、底泥脱水干化船均为具有前船体、后船体的分体组合式结构，所述前船体、后船体通过快速可拆卸的钩形连接组件，实现前船体、后船体的结合和分离。

本实用新型中，所述淤泥/垃圾分离装置为内进水微滤机。

本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其可以实现河道清淤过程中的淤泥在线处理。相比现有技术中的淤泥处理方式，本实用新型采用液压驱动的真空吸泥船对河道淤泥进行无扰动清淤并快速吸取，泥浆通过密闭的排泥管进入污泥/垃圾分离装置，分离后砂石、垃圾等杂物外运，泥浆进入污泥浓缩池，通过加药装置投加调理剂，使污泥进行絮凝、沉淀，沉淀后污泥由污泥输送泵输送至底泥脱水干化船，再次投加环保絮凝剂进行二次絮凝，再进行脱水、压滤成出泥饼后外运。压滤出的水、冲洗水输送至污泥浓缩池，污泥浓缩池上清液通过絮凝、沉淀、过滤净化处理，实现达标排放。由于不需要设置专门的泥浆处理站来对泥浆自然干化或人工干化，因此节省了建设专门的泥浆处理站的成本、节约了场地资源。同时，整个处理过程实现了在线污泥/垃圾分离、在线污泥脱水压滤制饼、在线疏浚余水处理，制成的泥饼可以用于填土的材料使用，同时疏浚余水实现达标排放，整个处理过程效率高且没有二次污染。

第二，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，采用专门设计的真空吸泥装置来防止淤泥清理过程中的扰动，真空吸泥装置上的吸泥口可插入薄层淤泥直接作业，有效避免了河道清理时对水体的二次污染。而传统的绞吸式或耙吸式清淤，在水下绞吸或耙吸时对水体的扰动大，容易引起二次污染。

第三，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，由于吸泥口深度可以通过活动桥架及液压油缸来调节，因此吸泥口可精确插入淤积层作业，直接吸排原状流泥、浮泥、淤泥等受污染底泥，浓度高，可大大减小后期疏浚余水处置工作量。

第四，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，采用用真空吸泥装置吸取淤泥后通过密闭的排泥管直接输送到底泥脱水干化船上进行处理，可有效避免泥浆输送过程中的泄漏形成的对水体的二次污染。

第五，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，压滤后的泥饼含水率在80％以下，可直接装袋出运。疏浚余水经处理后形成滤液，可作为带式污泥压滤机的滤带清洗水或排入污泥浓缩池循环处理，无需专门外送处理，与堆场泥浆处理技术相比，大大降低了输送成本。

第六，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，全套设备布置在船上，无需专门在陆上设置临时场地，特别适合城区无临时场地的河道清淤使用。

第七，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，全套设备布置在船上，配有作业管理系统，通过计算机控制，实现吸泥口的精确定位作业、清淤船航线控制并记录作业轨迹。在作业前预先对清淤区域进行划分，然后将数据输入到电脑中形成每次作业数据库，为清淤作业提供依据，该系统对清淤深度度进行监控，为吸泥口位置的精确定位提供信息，并显示、记录和储存清淤过程中的相关数据，最后还可对历史记录进行回放。

第八，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，与传统泥浆处理技术相比，该技术只输送泥饼，其输送量仅为泥浆量的5-10％，甚至更低，全程泥浆不落地无泄露、疏浚余水经处理后达标排放，有效避免了二次污染，真正实现了减量化、稳定化、环保化。

第九，本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其带式污泥压滤机上设置有水/气联合反冲清洗装置、在带式输送机的机架上设置有振动器，在带式输送机的机架与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座，从而进一步提高了污泥进行重力脱水及压滤脱水的效果，有利于降低泥饼的含水率。

附图说明

图1是本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统的示意图；

图2是图1中的真空吸泥船与底泥脱水干化船的连接结构示意图。

图3是图1中的底泥脱水干化船的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图1中的作业管理系统的示意图；

图6是图3中的带式污泥压滤机上设置的水/气联合反冲清洗装置的结构示意图；

图7是图3中用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体的俯视图；

图8是图3中的带式输送机的机架与船体设置的振动弹簧座的结构示意图；

图9是泥缸组件安装在船体的泥缸舱中的结构示意图；

图10是泥缸组件的结构示意图；

图11是图10的左视图；

图12是图10中，包含中心套管的前端部分的局部放大视图；

图13是图10中，包含中心套管的尾端部分的局部放大视图；

图14是垃圾破碎机的结构示意图；

图15是图14的左视图(含刀轴支撑框部分的剖视)；

图16是图14的俯视图；

图17是图14中的垃圾破碎机上加装了扭矩传感器的结构示意图。

图中：1000、真空吸泥船，1020、活动桥架，1030、垃圾破碎机，1040、第一泥缸组件，1050、第二泥缸组件，1060、阀箱，1070、吸泥单向阀，1080、排泥单向阀，1090、吸泥管，1100、排泥管，1130、液压油缸，1240、泥缸舱，1250、真空吸泥装置，1260、作业管理系统，1090、吸泥管；

图中：900、底泥脱水干化船，901、前船体，902、后船体，903、动力系统(柴油发电机)，904、污泥/垃圾分离装置，905、污泥浓缩池，906、污泥输送泵，907、带式污泥压滤机，908、过滤池，909、搅拌槽，910、重力脱水段，911、压滤段，912、带式输送机，913、输送带(脱水滤带)，914、压滤带，915、高压水清洗泵，916、空压机，917、支架，918、高压水清洗头，919、压缩空气清洗头，920、振动器，921、振动弹簧座，922、污水区，923、过滤区，924、过滤网，925、污水泵，926、格栅体，927、格栅孔，928、横向阻尼孔，929、加药仓，930、垃圾仓，931、锚机，932、泵仓，933、管路，934、溢流管、935、机架、936、管路。

图中：61、缸体，62、活塞，63、活塞杆，64、活塞杆支座，65、泥缸盖板、66、中心套管，67、中心套管的前端，68、中心套管的尾端，69、球形运动副，70、支承套，71、滑套，72、前端进油口，73、封头，74、尾端进油口，75、连接法兰，76、安装脚板，77、防转导向杆；

图中：40、油马达，41、齿轮箱，42、刀轴支撑框，43、齿轮箱的箱体，45、第一刀轴组件、46、第二刀轴组件，47、第一单刀盘，48、第一双刀盘，49、第二单刀盘，50、第二双刀盘，51、第一敞口，52、第二敞口；

图中：A为淤泥进口端，B为淤泥出口端。

图中：800、扭矩传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至15所示为本实用新型的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统的实施例，包括用于对河道淤泥进行无扰动快速吸取的真空吸泥船1000以及用于对所述真空吸泥船1000所吸取的淤泥进行在线处理的底泥脱水干化船900、用于对真空吸泥船1000及底泥脱水干化船900进行作业控制及作业记录的作业管理系统1260；所述真空吸泥船1000上设置有真空吸泥装置1250，所述底泥脱水干化船900包括用于淤泥泥浆加速絮凝沉淀的加药装置以及按照淤泥的处理顺序设置且依次连接的污泥/垃圾分离装置904、污泥浓缩池905、污泥输送泵906、带式污泥压滤机907、过滤池908；所述真空吸泥船1000上的真空吸泥装置1250的淤泥出口端通过排泥管1100连接至底泥脱水干化船900上的污泥/垃圾分离装置904；所述过滤池908通过污水泵925及管路连接至污泥浓缩池905；所述污泥浓缩池905内设置有上清液溢流管934。

上述技术方案中，采用专门设计的且能实现清淤过程中水体无扰动的真空吸泥船1000进行河道淤泥的吸取，吸取的淤泥输送到底泥脱水干化船900上进行淤泥的脱水、压滤制饼、疏浚余水处理后达标排放等一系列在线全过程处理。进行河道淤泥清理时，由真空吸泥船1000提取的高含固率的淤泥，通过排泥管1100被直接输送到本实施例的底泥脱水干化船900上的污泥/垃圾分离装置904内，分离出污泥和垃圾。分离出的垃圾进入垃圾仓930，储存到一定量后作外运处理。分离出的污泥进入污泥浓缩池905，沉淀在污泥浓缩池905底部的污泥通过污泥输送泵906抽送到带式污泥压滤机907中，经过搅拌、重力脱水及压滤后制成泥饼。重力脱水及压滤过程中产生的污水进入过滤池908。其中，过滤池908中的过滤水后续可以用作带式污泥压滤机907上的滤带(包括脱水滤带913和压滤带914)的清洗水，过滤池908中的污水后续可以通过污水泵925返送至污泥浓缩池905进行循环处理；污泥浓缩池905内的上清液通过上清液溢流管934实现达标排放。

上述技术方案中，为了加速淤泥泥浆的絮凝沉淀，在河道清淤的在线处理系统中还设置了加药装置。通过絮凝、沉淀、过滤净化处理，实现疏浚余水处理后的达标排放。

本实施例中的作业管理系统1260用来实现真空吸泥船1000航线控制以及真空吸泥装置1250的吸泥口位置的精确定位作业、并记录作业轨迹。

作业管理系统1260的具体构成为：所述作业管理系统1260包括工控机、用于定位真空吸泥船位置的GPS定位定向仪、用于测量河道深度的深度计、用于测量真空吸泥装置的吸泥口深度的超声波测深仪、PCI数据采集卡、PCI多串口卡、工业I/O卡，所述GPS定位定向仪、PCI数据采集卡分别连接工控机，所述深度计、超声波测深仪分别通过所述的PCI多串口卡连接至工控机，所述真空吸泥船上设置有用于调节真空吸泥装置的吸泥口深度的液压油缸，所述液压油缸上连接有电磁阀，所述电磁阀通过工业I/O卡连接至工控机。

本实施例中，在真空吸泥船1000的前端设有活动桥架1020，真空吸泥装置1250的吸泥口设置在活动桥架1020的前端，且活动桥架1020上连接有液压油缸1130以用于调节吸泥口的深度。

本实施例中的作业管理系统1260还包括视频采集卡、摄像机、显示器、键盘及鼠标，所述摄像机通过视频采集卡连接至工控机，所述显示器、键盘及鼠标分别连接至工控机。

在作业前预先对清淤区域进行划分，然后将数据输入到电脑中形成每次作业数据库，为清淤作业提供依据。作业管理系统系统对清淤深度度进行监控，为吸泥口位置的精确定位提供信息，并显示、记录和储存清淤过程中的相关数据，最后还可对历史记录进行回放。

本实施例中的所述加药装置包括PAM加药装置、PAC及PAM联合加药装置，所述PAC及PAM联合加药装置通过管道混合器连接至进入污泥浓缩池905的污泥输入管路上，所述PAM联合加药装置通过管道混合器连接到从污泥输送泵906至带式污泥压滤机907的输入端的管路上。

其中，所述PAC为聚合氯化铝，所述PAM为聚丙烯酰胺。

本实施例中，所述带式污泥压滤机907按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽909、重力脱水段910、压滤段911，所述重力脱水段910包括带式输送机912，所述带式输送机912上的输送带913为脱水滤带，所述压滤段911包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带914。

来自真空吸泥装置的排泥管1100的淤泥进入搅拌槽909后，经过重力脱水段910进行重力脱水，然后进入压滤段911，通过压滤带914将污泥压滤成泥饼。

为了进一步提高带式污泥压滤机的脱水和压滤过程的效率和工作可靠性，所述带式输送机912的脱水滤带913以及压滤段911上的压滤带914均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述船体900上的高压水清洗泵915及空压机916、设置在带式污泥压滤机907的滤带(包括脱水滤带913和压滤带914)旁的支架917，以及安装在所述支架917上的高压水清洗头918、压缩空气清洗头919，所述高压水清洗头918、压缩空气清洗头919分别连接所述的高压水清洗泵915及空压机916。

与现有技术中的常规带式污泥压滤机仅采用压力水进行反冲清洗的结构相比，本实施例中的水/气联合反冲清洗装置一方面增强了反冲清洗效果，工作时通过压缩空气进行反吹，使得粘附在滤带上的污泥与滤带的结合强度下降，使得污泥更容易脱落，再用高压水冲洗使得粘附在滤带上的污泥的脱落就更彻底了，从而使得滤带在工作过程中能更及时地恢复滤水的性能，从而提高脱水和压滤过程的效率和工作可靠性。另一方面，采用水/气联合反冲清洗装置可以较大幅度地降低用水量，从而有效减少后续的污水处理量，其环保性好。

作为本实施例的进一步改进，所述带式输送机的机架上设置有振动器，所述带式输送机912的机架上设置有振动器920，所述带式输送机912的机架935与所述船体之间的连接处设有振动弹簧座921。

上述振动器920及振动弹簧座921的设置，有效增强了重力脱水的效果。

本实施例中，所述过滤池908包括上层的污水区922和下层的过滤区923，所述污水区922和过滤区923之间采用过滤网924进行隔离，所述过滤区923中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵915相连接，所述污水区922中的污水通过污水泵925及管路连接至污泥浓缩池905。

上述过滤池908的上层的污水区922和下层的过滤区923的设置，有利于充分利用过滤水作为水/气联合反冲清洗装置的清洗水，从而进一步减少了在淤泥处理过程中的疏浚余水处理量。

本实施例中，所述污泥浓缩池905内设置有上清液溢流管934以及用于防止污泥浓缩池905内液体扰动的格栅体926，所述格栅体926上设置有垂直于格栅体926上平面的格栅孔927，所述格栅体926的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体926的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体926上相邻格栅孔927之间设有横向阻尼孔928。

上述防扰动格栅体926的设置，可以有效减少底泥脱水干化船的船体900因风浪等因素引起晃动时而导致的污泥浓缩池905内液体的扰动，防止下部的污水和上部的上清液之间的相互窜动，从而稳定了上清液的质量。

本实施例中，所述真空吸泥装置包括一对由液压驱动的并用于吸泥及排泥的泥缸组件，所述的一对泥缸组件包括第一泥缸组件1040和第二泥缸组件1050，所述第一泥缸组件1040和第二泥缸组件1050的吸泥口分别连接有阀箱1060，所述阀箱1060上设有用于吸泥时阀门打开的吸泥单向阀1070、用于排泥时阀门打开的排泥单向阀1080，所述吸泥单向阀1070上连接有吸泥管1090，所述吸泥管1090与垃圾破碎机1030的淤泥出口端B相连接，所述排泥单向阀1080上连接有排泥管1100。

上述真空吸泥装置在工作时，河道淤泥从破碎机的淤泥进口端A进入垃圾破碎机1030，淤泥破碎后通过吸泥管1090、阀箱1060被吸入泥缸组件，然后输送到排泥管1100中，其垃圾破碎机1030的设置解决了因垃圾物较大而引起的管路堵塞问题；同时，泥缸组件作为核心组件成对使用，通过控制两个泥缸组件的吸泥、排泥动作，使得一个泥缸组件吸泥时，另一个泥缸组件排泥，即两个泥缸组件的吸泥、排泥交替进行，实现吸泥的连续作业及排泥管内淤泥的连续输送，从而可以成倍提高清淤作业的效率。另外，通过泥缸组件的真空吸附作用，清淤作业时的不会造成二次水污染，环保性好。

泥缸组件的具体结构为：所述泥缸组件包括缸体61、活塞62、活塞杆63、活塞杆支座64，所述活塞62安装在缸体61的内孔中，所述活塞杆支座64包括泥缸盖板65、中心套管66，所述缸体61的一端连接泥缸盖板65，所述泥缸盖板65设有中心内孔，所述中心套管的前端67与泥缸盖板65的中心内孔相连接，所述中心套管的尾端68向着远离缸体61的方向延伸设置，且所述中心套管的前端67及尾端68分别设有用于活塞杆63定位的前端支承孔、尾端支承孔，所述活塞杆63分别与所述前端支承孔、尾端支承孔滑动配合，所述活塞杆63上靠近前端支承孔的一端与所述活塞62通过球形运动副69相连接。

泥缸组件在安装使用时，缸体的吸泥口通过阀箱连接吸泥管和排泥管。吸泥时，活塞63回退使得缸体61的内孔形成真空，阀箱上连接吸泥管的吸泥单向阀打开(此时排泥单向阀截止)，淤泥从吸泥管进入缸体的内孔中；排泥时，活塞62前进对缸体61的内孔中的淤泥形成压力，阀箱上连接排泥管的排泥单向阀打开(此时吸泥单向阀截止)，淤泥通过排泥管被排出。这样，通过活塞62的往复运动可以实现吸泥/排泥的交替输送。

为了通过油压来控制泥缸组件中的活塞的往复动作，本实施例中的泥缸组件其所述中心套管的前端67内孔设有支承套70，且所述支承套70上设有所述前端支承孔；所述活塞杆63上靠近尾端支承孔的一端设有滑套71，所述活塞杆63通过滑套71与中心套管的尾端68支承孔滑动配合；所述支承套70的内孔、滑套71的外圆上分别开设有密封槽，密封槽内安装有密封圈；所述中心套管的前端67开设有前端进油口72，所述前端进油口72连通中心套管66与活塞杆63之间形成的内腔；所述中心套管的尾端68设有用于密封中心套管尾端的封头73，所述封头73上开设有尾端进油口74，所述尾端进油口74连通活塞杆63上靠近尾部支承孔一端的端面。

上述实施例的泥缸组件的结构中，当控制压力油进入尾端进油口74时，在油压的作用下，压力油推动活塞杆63前进，从而实现活塞62的前进；当控制压力油进入前端进油口72时，在油压的作用下，压力油推动活塞杆63上的滑套71使得活塞杆63后退，从而实现活塞62的后退。

上述实施例中，缸体内的活塞62与活塞杆63相连接，通过控制活塞杆63的前后移动即可实现活塞62的往复运动。其中，活塞62与活塞杆63是通过过球形运动副69相连接，其能够补偿由于制造或安装误差引起的活塞与活塞杆的相对位置偏差，即使在工作过程中泥缸组件因受到抽吸力的作用而变形或产生振动，也能保证活塞运动的顺畅性。

泥缸组件在安装使用时，缸体的吸泥口通过阀箱连接吸泥管和排泥管。吸泥时，活塞63回退使得缸体61的内孔形成真空，阀箱上连接吸泥管的吸泥单向阀打开(此时排泥单向阀截止)，淤泥从吸泥管进入缸体的内孔中；排泥时，活塞62前进对缸体61的内孔中的淤泥形成压力，阀箱上连接排泥管的排泥单向阀打开(此时吸泥单向阀截止)，淤泥通过排泥管被排出。这样，通过活塞62的往复运动可以实现吸泥/排泥的交替输送。

本实施例中，所述垃圾破碎机包括油马达40、齿轮箱41、刀轴支撑框42，所述油马达40连接齿轮箱41，所述齿轮箱41的箱体连接刀轴支撑框42，所述刀轴支撑框42设有淤泥进口端A、与挖泥船的淤泥吸管相连接的淤泥出口端B，所述刀轴支撑框内42安装有相互平行设置的第一刀轴组件45、第二刀轴组件46，所述第一刀轴组件45、第二刀轴组件46连接到齿轮箱41并由所述齿轮箱41带动旋转，且所述第一刀轴组件45、第二刀轴组件46的旋转方向相反，所述第一刀轴组件45、第二刀轴组件46的刀轴上均安装有破碎垃圾用的刀盘。

上述垃圾破碎机的结构中，在刀轴支撑框42内设置了两组刀轴，刀轴上均安装有破碎垃圾用的刀盘，通过油马达40、齿轮箱41带动两组刀轴同时旋转，位于刀轴支撑框的淤泥进口端A的垃圾被刀盘破碎，破碎后的垃圾连同淤泥一起即可顺利通过刀轴支撑框42，被吸入淤泥出口端B的吸泥管中，解决了淤泥的堵塞问题。同时，经过破碎后的垃圾连同淤泥与水混合后在吸泥管中的流动更顺畅，流速更快，从而大大提高了淤泥清理的效率。

为了进一步优化淤泥破碎效果，本实施例中的垃圾破碎机的所述第一刀轴组件45上的刀盘包括若干数量的第一单刀盘47和第一双刀盘48，且所述第一单刀盘47、第一双刀盘48在刀轴上交替间隔分布；所述第二刀轴组件46上的刀盘包括若干数量的第二单刀盘49和第二双刀盘50，且所述第二单刀盘49、第二双刀盘50在刀轴上交替间隔分布；所述第一双刀盘48包括两个单刀盘，且所述两个单刀盘之间留有用于容纳第二单刀盘49刀齿的第一间距，所述第一间距与第二单刀盘49的刀齿齿厚相适配；所述第二双刀盘50包括两个单刀盘，且所述两个单刀盘之间留有用于容纳第一单刀盘47刀齿的第二间距，所述第二间距与第一单刀盘47的刀齿齿厚相适配。

作为对本实施例中的垃圾破碎机的进一步改进，所述的垃圾破碎机1030上还设置有用于测量第一刀轴组件45、第二刀轴组件46的刀轴扭矩的扭矩传感器800，所述扭矩传感器800安装在油马达40的输出轴与齿轮箱41的输入轴之间，且扭矩传感器800的两端的扭矩检测轴分别连接油马达40的输出轴与齿轮箱41的输入轴；同时，在油马达的进油管路上还设有流量调节控制阀，所述流量调节控制阀与控制器连接。

垃圾破碎机1030工作时，当遇到较大的垃圾杂物时，导致破碎机上第一刀轴组件45、第二刀轴组件46的阻力较大时，油马达40输出轴的阻力会同步增大，其增大的阻力会被扭矩传感器800检测到，通过控制器调节流量调节控制阀的开度，从而使得调节油马达的输出功率加大，达到垃圾破碎机功率调节的目的，实现破碎效率的优化。

本实施例中，所述真空吸泥船1000、底泥脱水干化船900均为具有前船体、后船体的分体组合式结构，所述前船体、后船体通过快速可拆卸的钩形连接组件，实现前船体、后船体的结合和分离。

本实用新型中，所述淤泥/垃圾分离装置904为内进水微滤机。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，包括用于对河道淤泥进行无扰动快速吸取的真空吸泥船以及用于对所述真空吸泥船所吸取的淤泥进行在线处理的底泥脱水干化船、用于对真空吸泥船及底泥脱水干化船进行作业控制及作业记录的作业管理系统；所述真空吸泥船上设置有真空吸泥装置，所述底泥脱水干化船包括用于淤泥泥浆加速絮凝沉淀的加药装置以及按照淤泥的处理顺序设置且依次连接的污泥/垃圾分离装置、污泥浓缩池、污泥输送泵、带式污泥压滤机、过滤池；所述真空吸泥船上的真空吸泥装置的淤泥出口端通过排泥管连接至底泥脱水干化船上的污泥/垃圾分离装置；所述过滤池通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池；所述污泥浓缩池内设置有上清液溢流管。

2.根据权利要求1所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述作业管理系统包括工控机、用于定位真空吸泥船位置的GPS定位定向仪、用于测量河道深度的深度计、用于测量真空吸泥装置的吸泥口深度的超声波测深仪、PCI数据采集卡、PCI多串口卡、工业I/O卡，所述GPS定位定向仪、PCI数据采集卡分别连接工控机，所述深度计、超声波测深仪分别通过所述的PCI多串口卡连接至工控机，所述真空吸泥船上设置有用于调节真空吸泥装置的吸泥口深度的液压油缸，所述液压油缸上连接有电磁阀，所述电磁阀通过工业I/O卡连接至工控机。

3.根据权利要求1所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述加药装置包括PAM加药装置、PAC及PAM联合加药装置，所述PAC及PAM联合加药装置通过管道混合器连接至进入污泥浓缩池的污泥输入管路上，所述PAM联合加药装置通过管道混合器连接到从污泥输送泵至带式污泥压滤机的输入端的管路上。

4.根据权利要求1所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述带式污泥压滤机按照污泥的处理顺序包括依次连接的搅拌槽、重力脱水段、压滤段，所述重力脱水段包括带式输送机，所述带式输送机上的输送带为脱水滤带，所述压滤段包括用于对脱水后的污泥进行压滤并制成泥饼的压滤带。

5.根据权利要求4所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述带式输送机的脱水滤带以及压滤段上的压滤带均配置有水/气联合反冲清洗装置，所述水/气联合反冲清洗装置包括设置在所述底泥脱水干化船的船体上的高压水清洗泵及空压机、设置在带式污泥压滤机的滤带旁的支架，以及安装在所述支架上的高压水清洗头、压缩空气清洗头，所述高压水清洗头、压缩空气清洗头分别连接所述的高压水清洗泵及空压机。

6.根据权利要求4所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述带式输送机的机架上设置有振动器，所述带式输送机的机架与所述底泥脱水干化船船体的船体之间的连接处设有振动弹簧座。

7.根据权利要求5所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述过滤池包括上层的污水区和下层的过滤区，所述污水区和过滤区之间采用过滤网进行隔离，所述过滤区中的过滤水通过管路与水/气联合反冲清洗装置中的高压水清洗泵相连接，所述污水区中的污水通过污水泵及管路连接至污泥浓缩池。

8.根据权利要求1所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述污泥浓缩池内设置有用于防止污泥浓缩池内液体扰动的格栅体，所述格栅体上设置有垂直于格栅体上平面的格栅孔，所述格栅体的上平面高于上清液的溢流面，所述格栅体的下平面低于上清液的溢流面，所述格栅体上相邻格栅孔之间设有横向阻尼孔。

9.根据权利要求1所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述真空吸泥装置包括一对由液压驱动的并用于吸泥及排泥的泥缸组件，所述的一对泥缸组件包括第一泥缸组件和第二泥缸组件，所述第一泥缸组件和第二泥缸组件的吸泥口分别连接有阀箱，所述阀箱上设有用于吸泥时阀门打开的吸泥单向阀、用于排泥时阀门打开的排泥单向阀，所述吸泥单向阀上连接有吸泥管，所述吸泥管的前端连接有垃圾破碎机，所述排泥单向阀上连接有所述的排泥管。

10.根据权利要求9所述的一种环保型河道清淤及底泥在线处理系统，其特征在于，所述垃圾破碎机包括油马达、齿轮箱、刀轴支撑框，所述油马达连接齿轮箱，所述齿轮箱的箱体连接刀轴支撑框，所述刀轴支撑框设有所述淤泥进口端及所述淤泥出口端，所述刀轴支撑框内安装有相互平行设置的第一刀轴组件、第二刀轴组件，所述第一刀轴组件、第二刀轴组件连接到齿轮箱并由所述齿轮箱带动旋转，且所述第一刀轴组件、第二刀轴组件的旋转方向相反，所述第一刀轴组件、第二刀轴组件的刀轴上均安装有破碎垃圾用的刀盘。