CN211226877U - 生态清淤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了生态清淤系统，它包括用于在河道内部进行淤泥吸取的清淤船，所述清淤船的淤泥出料口通过淤泥输送管道与用于干湿分离的格栅相连，所述格栅的漏液口与一级沉淀池相连通，所述一级沉淀池与二级沉淀池相连，所述一级沉淀池和二级沉淀池的污水出口分别连通有多个用于污水浓缩的浓缩罐，所述浓缩罐的底部排污口与压滤机相连，所述压滤机的干泥出料口与带式输送机相连，其压滤水出口通过管道与二级沉淀池相连，所述带式输送机的下料端通过运输车与垃圾堆放场相对接。此系统能够在不额外增加工程成本的前提下，通过改进淤泥处理工艺过程，以提高淤泥的处理效率，进而满足工期的要求，而且大大的降低了工程成本。

Description

生态清淤系统

技术领域

本实用新型涉及河道淤泥处理工程领域，尤其涉及生态清淤系统。

背景技术

本公司在承接某个河道的清淤改造过程中，所采用的处理工艺，主要是通过初步沉淀，再直接采用压滤机进行过滤的处理工艺，采用上述的工艺过程，在实际运行过程中，压滤机无法达到预期的工作效率，进而无法达到预定的处理量，无法满足工期的要求。其主要原因在于，该型压滤机处理的前端污泥含水量控制在80～85%时，生产效率高，经水分仪检测，在实际试生产时，污泥含水量在95%～98%左右，污泥在进入压滤机前，可能由于含水量偏高，未能与絮凝剂充分结合发生作用，导致压滤机工作效率低，部分淤泥杂质重新回流，进入污水池。

针对上述技术问题，初步拟定了三种不同的技术方案：

第一，增加一套压滤机，通过增加的设备来增大淤泥的处理量，进而达到提高产能的目的。但是，此种方案需要另外增加工程成本约50万元/每台，不经济。

第二，通过提高絮凝剂浓度，增大其投放量，使之与污泥充分反应，进而提高初期絮凝沉淀效果。但是经过试验，其未能达到理想效果，因为絮凝剂浓度有最优范围，偏大的浓度并不能起到反应更充分的效果。

第三，在污泥进入压滤机前充分沉淀，使污泥含水量降至85%～90%，先浓缩污泥，同时使污泥含水量达到压滤机生产的较优条件。因此，如果能将含水量由98%降低到88%左右，日处理4500m³能力，由压滤机处理4050m³能力即可，此时只需要将原有方案的12台压滤机，缩减到只需10台压滤机，节约仅设备投资达80万元。

通过上述分析，本公司拟采用第三种方案，通过先浓缩，再压滤处理的方式，来提高处理效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供生态清淤系统，此系统能够在不额外增加工程成本的前提下，通过改进淤泥处理工艺过程，以提高淤泥的处理效率，进而满足工期的要求，而且大大的降低了工程成本。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：生态清淤系统，它包括用于在河道内部进行淤泥吸取的清淤船，所述清淤船的淤泥出料口通过淤泥输送管道与用于干湿分离的格栅相连，所述格栅的漏液口与一级沉淀池相连通，所述一级沉淀池与二级沉淀池相连，所述一级沉淀池和二级沉淀池的污水出口分别连通有多个用于污水浓缩的浓缩罐，所述浓缩罐的底部排污口与压滤机相连，所述压滤机的干泥出料口与带式输送机相连，其压滤水出口通过管道与二级沉淀池相连，所述带式输送机的下料端通过运输车与垃圾堆放场相对接。

所述清淤船的底部搭载有由于淤泥吸取的吸污绞笼；所述清淤船的数量根据工程量设置有多台。

所述淤泥输送管道包括水下管道和水上管道，并根据输送位置采用相应的长度；所述淤泥输送管道的管路上连通有第一加药箱，所述第一加药箱内部盛放絮凝剂。

所述格栅的固废出料口与砂石垃圾分拣机相连，所述砂石垃圾分拣机的出料口通过运输车将固废垃圾运输至垃圾堆放场。

每个所述浓缩罐上都分别安装有用于加药的第二加药箱，所述第二加药箱内部盛放絮凝剂。

所有所述浓缩罐的顶部溢流口分别通过连通管与二级沉淀池相连通；所述二级沉淀池的顶部溢流口与清水池相连连通，所述清水池通过排水水渠与河道相连。

所述排水水渠上设置有用于监测水质的水质监测仪。

所有浓缩罐包括罐体支撑腿，在罐体支撑腿的顶部支撑安装有浓缩罐体，所述浓缩罐体的底部设置有锥形料斗，所述锥形料斗的底端连接有浓缩污泥排出管，在浓缩污泥排出管上设置有排污球阀，所述浓缩罐体的内壁顶端，并位于其中心位置焊接固定有内罐，所述内罐的顶部与淤泥进料管相连通，所述淤泥进料管上安装有进料球阀，在浓缩罐体的顶部侧壁上连通有溢流管。

所述压滤机采用带式脱水压滤机。

本实用新型有如下有益效果：

1、本实用新型通过上述的生态清淤系统，能够用于河道治理清淤使用，其通过二次浓缩之后将淤泥的含水率进一步的下将，进而使其达到压滤机最佳的处理性能，大大的提高了其处理量，进而满足工程量以及工期要求；同时通过改进之后的工艺，降低了施工成本。

2、通过上述的吸污绞笼能够对河道底部的淤泥进行有效的抽吸，进而保证了最佳的吸污效果。

3、通过上述的第一加药箱能够进行初步絮凝沉淀。

4、通过上述的第二加药箱能够对浓缩罐内部的淤泥进行二次浓缩处理。

5、通过采用上述的浓缩罐能够对沉淀之后的污水进行二次浓缩处理，通过浓缩之后能够使得淤泥的含水率进一步的下降至85%～90%，使污泥含水量达到压滤机生产的较优条件，进而大大的提高了压滤效率。

6、通过上述的结构的浓缩罐，内部的内罐，保证了进水过程中避免对其底部已经沉淀的污水进行扰动，保证了浓缩效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的浓缩罐结构示意图。

图中：河道1、清淤船2、淤泥输送管道3、格栅4、砂石垃圾分拣机5、一级沉淀池6、二级沉淀池7、清水池8、第一加药箱9、第二加药箱10、浓缩罐11、压滤机12、铲车13、带式输送机14、运输车15、垃圾堆放场16、排水水渠17、水质监测仪18、进料球阀19、内罐20、浓缩罐体21、溢流管22、锥形料斗23、锥形料斗23、排污球阀24、罐体支撑腿25、浓缩污泥排出管26。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-2，生态清淤系统，它包括用于在河道1内部进行淤泥吸取的清淤船2，所述清淤船2的淤泥出料口通过淤泥输送管道3与用于干湿分离的格栅4相连，所述格栅4的漏液口与一级沉淀池6相连通，所述一级沉淀池6与二级沉淀池7相连，所述一级沉淀池6和二级沉淀池7的污水出口分别连通有多个用于污水浓缩的浓缩罐11，所述浓缩罐11的底部排污口与压滤机12相连，所述压滤机12的干泥出料口与带式输送机14相连，其压滤水出口通过管道与二级沉淀池7相连，所述带式输送机14的下料端通过运输车15与垃圾堆放场16相对接。通过上述的生态清淤系统，能够用于河道治理清淤使用，其通过二次浓缩之后将淤泥的含水率进一步的下将，进而使其达到压滤机最佳的处理性能，大大的提高了其处理量，进而满足工程量以及工期要求；同时通过改进之后的工艺，降低了施工成本。

进一步的，所述清淤船2的底部搭载有由于淤泥吸取的吸污绞笼；所述清淤船2的数量根据工程量设置有多台。通过上述的吸污绞笼能够对河道底部的淤泥进行有效的抽吸，进而保证了最佳的吸污效果。

进一步的，所述淤泥输送管道3包括水下管道和水上管道，并根据输送位置采用相应的长度；所述淤泥输送管道3的管路上连通有第一加药箱9，所述第一加药箱9内部盛放絮凝剂。通过上述的第一加药箱9能够进行初步絮凝沉淀。

进一步的，所述格栅4的固废出料口与砂石垃圾分拣机5相连，所述砂石垃圾分拣机5的出料口通过运输车15将固废垃圾运输至垃圾堆放场16。通过砂石垃圾分拣机5能够对分离之后的砂石进行初步的输送。

进一步的，每个所述浓缩罐11上都分别安装有用于加药的第二加药箱10，所述第二加药箱10内部盛放絮凝剂。通过上述的第二加药箱10能够对浓缩罐11内部的淤泥进行二次浓缩处理。

进一步的，所有所述浓缩罐11的顶部溢流口分别通过连通管与二级沉淀池7相连通；所述二级沉淀池7的顶部溢流口与清水池8相连连通，所述清水池8通过排水水渠17与河道1相连。通过上述的结构能够将清水重新排放到河道。

进一步的，所述排水水渠17上设置有用于监测水质的水质监测仪18。通过上述的水质监测仪18能够对循环水进行水质监测，使其满足排放要求。

进一步的，所有浓缩罐11包括罐体支撑腿25，在罐体支撑腿25的顶部支撑安装有浓缩罐体21，所述浓缩罐体21的底部设置有锥形料斗23，所述锥形料斗23的底端连接有浓缩污泥排出管26，在浓缩污泥排出管26上设置有排污球阀24，所述浓缩罐体21的内壁顶端，并位于其中心位置焊接固定有内罐20，所述内罐20的顶部与淤泥进料管相连通，所述淤泥进料管上安装有进料球阀19，在浓缩罐体21的顶部侧壁上连通有溢流管22。通过采用上述的浓缩罐11能够对沉淀之后的污水进行二次浓缩处理，通过浓缩之后能够使得淤泥的含水率进一步的下降至85%～90%，使污泥含水量达到压滤机生产的较优条件，进而大大的提高了压滤效率。

而且通过上述的结构的浓缩罐11，内部的内罐20，保证了进水过程中避免对其底部已经沉淀的污水进行扰动，保证了浓缩效果。

进一步的，所述压滤机12采用带式脱水压滤机。通过采用带式脱水压滤机能够达到最佳的压滤脱水效果。

实施例2：

本实施例以某一个河道的实际工程项目为例进行说明，

一、工程概况

本公司中标小清河济南城区段(0+000~30+472)生态清淤工程项目施工五标段。

长期以来，小清河作为济南的母亲河，由于长期被周边工业区及居民区排放的工业污水、生活污水污染，导致底部淤泥堆积，严重影响周边环境，雨季无法排水，危害两岸居民的健康。为有效地改善河道水域生态环境，恢复其生态功能同时提升行洪能力，亟需对河道进行综合治理，本次清淤是河道水质整治的一个措施。

本工程河道清淤包括底泥疏挖、运输和处置三大部分内容。根据招标文件、业主要求，结合投标时确定的施工方案，我公司决定采用生态清淤施工方法，即由生态清淤船绞吸河底淤泥，淤泥通过全封闭的水下、水上管道运输至干化场进行干化处理，将污泥含水量降至65%以下，处理合格后的干化污泥运至监理指定地点。

根据现场考察，干化场地选定于洪园节制闸以东，洪家园村拆迁用地，该场地较为空旷，附近居民区稀少，且用地面积满足厂区设施布置及淤泥水运要求，是较为理想的选择。

淤泥工程量：淤泥水下方450076.00m³，工期为150天。淤泥状况：在河底形成淤泥积底泥包括泥沙粒、粉粒、粘粒，有机质淤泥等。

二、项目缘由

2.1 试生产发现生产能力不足

本工程清淤量淤泥水下方450076.00m³，而合同工期只有150天，扣除开工准备、临时设施建设、完工清理等所需时间，实际有效工期约100天，即日处理能力需要达到4500m³淤泥水下方。

根据生产厂家提供的数据，一台压滤机日处理能力400m³，需布置12台压滤机同时作业，价格约40万元/每台。经试生产，一台压滤机的处理能力为350m³，未达到压滤机额定产能。

经咨询压滤机厂家技术人员和查阅相关资料，压滤机未达到额定产能的原因可能有：

（1）该型压滤机近年来广泛应用于我国南方地区，在南方使用的效果较好，济南小清河淤泥的成分和南方地区有差别造成的。

（2）该型压滤机处理的前端污泥含水量控制在80～85%时，生产效率高，经水分仪检测，试生产时，污泥含水量在95%～98%左右，污泥在进入压滤机前，可能由于含水量偏高，未能与絮凝剂充分结合发生作用，导致压滤机工作效率低，部分淤泥杂质重新回流，进入污水池。

2.2 解决方案

经小组研究，提出以下解决方案：

（1）增加压滤机一台，即采用13台压滤机，使生产能力达到350*13=4550。该方案能够满足施工进度需要，缺点是增加设备投资40万元，相应地还要增加加药罐1台，轻钢厂房增加面积100m²，传送带增加约10m，总投资增加约50万元。

（2）提高絮凝剂浓度，使之与污泥充分反应。

（3）在污泥进入压滤机前充分沉淀，使污泥含水量降至85%～90%，先浓缩污泥，同时使污泥含水量达到压滤机生产的较优条件。

经对比，研究小组认为，方案（1）投资大，不经济；方案（2）经试验，未达到理想效果，因为絮凝剂浓度有最优范围，偏大的浓度并不能起到反应更充分的效果。方案（3）经咨询压滤机厂家技术人员和查阅相关资料，认为有可行性。

方案（3）如果能将含水量由98%降低到88%左右，日处理4500m³能力，由压滤机处理4050m³能力即可，只需10台压滤机，节约仅设备投资达80万元。

2.3 方案（3）的进一步细化

污泥含水量定性分析：

污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

污泥中水的存在形式有：空隙水、毛细水、表面吸附水和内部结合水。

空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离；

表面吸附水，约5%，是在污泥颗粒表面附着的水分，其附着力较强，常在胶体状颗粒、生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分，可通过生物分离或热力方法去除。

内部结合水，约5%，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分、无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。

通常含水率在85%以上时，污泥呈流态；65%~85%时呈塑态；低于60%时则呈固态。

方案（3）污泥的浓缩，是通过重力沉淀使空隙水和污泥杂质分离，将空隙水排出后即可降低污泥含水量。经查阅相关资料，小组成员群策群力想办法，方法有增加沉淀池面积或浓缩罐沉淀。增加沉淀池由于场地所限，不容易实现，且沉淀池沉淀到一定程度需要清淤，造成至少停工1-2天，工期不能控制。小组决定采用浓缩罐的形式进行沉淀处理。增加浓缩罐后的施工工艺流程见图1调整后的小清河生态清淤施工工艺流程图。

三、研制过程

总体思路：根据处理强度确定→浓缩罐体积→确定浓缩罐外形尺寸→根据力学分析计算书，确定安装基础混凝土标号和配筋情况→浓缩罐的制作→安装→调试、投入使用。

初步确定工程整体采用10只浓缩罐罐配10台压滤机后，经计算，浓缩罐单罐的体积应大于50m³，综合考虑场地因素、沉淀时间、富余系数、成本等因素，最终确定采用圆筒形钢管，罐高12m，直径3m，体积约85m3。罐体由持证上岗的电焊工焊制，材料选用5mm厚304不锈钢钢板，每2m高一节。根据力学分析计算书，确定安装基础混凝土标号C30和配筋情况。焊接完成的罐体见图2 焊接完成的罐体。浓缩罐采用球阀控制污泥进入流量和流出流量。

浓缩罐设内罐，内罐直径0.6m，底部设挡板。内罐的作用是将新进入罐体的污泥与已经沉淀的污泥分隔，避免冲击、扰动已经沉淀的污泥。

四、应用情况

经实践，本工程浓缩罐入仓污泥含水量在96%-98%，经约10min沉淀后，出仓污泥含水量降至85%-88%，达到了预期的效果，现在干化能力每天达到2000t，能够满足施工进度需要。

实施例3：

所述生态清淤系统进行河道清污的方法，它包括以下步骤：

Step1：通过清淤船2搭载吸污绞笼，将河道1底部的淤泥通过淤泥输送管道3输送到固液分离的格栅4进行初步分离，进而将淤泥中的大块砂石以及垃圾进行初步分离；其中在输送过程中，通过第一加药箱9向淤泥输送管道3内部添加絮凝剂，进行初步絮凝；

Step2：通过格栅4分离之后的固体废弃物将被输送到砂石垃圾分拣机5进行分拣，之后再通过运输车15将其输送到垃圾堆放场16；而分离之后的淤泥将被输送到一级沉淀池6进行沉淀；

Step3：一级沉淀池6与二级沉淀池7相连通，并进而二次沉淀；在一级沉淀池6和二级沉淀池7沉淀之后的淤泥将通过泵送的方式输送到浓缩罐11的内罐20，进而进入到浓缩罐体21的内部；

Step4：进入到浓缩罐体21内部的淤泥将再次被浓缩，在浓缩过程中，通过第二加药箱10向其内部添加絮凝剂，进而二次絮凝，以增强浓缩效果；

Step5：被浓缩罐体21二次浓缩之后的淤泥将通过浓缩污泥排出管26排出到压滤机12，进而通过压滤机12对其进行压滤处理；

Step6：压滤处理之后的干泥将输送到带式输送机14，进而通过带式输送机14将其输送到运输车15，通过运输车15或者配合铲车13再次将干淤泥输送到垃圾堆放场16进行集中处理；

Step7：一级沉淀池6与二级沉淀池7沉淀之后的顶部清水溢流口将与清水池8相连，清水池8通过排水水渠17与河道1相连，并将清水重新排放到河道1，在排放过程中，通过水质监测仪18实时监测水质；

Step8：在浓缩和压滤过程中产生的污水将分被通过管道回流至二级沉淀池7进行再此沉淀。

Claims (9)

1.生态清淤系统，其特征在于：它包括用于在河道（1）内部进行淤泥吸取的清淤船（2），所述清淤船（2）的淤泥出料口通过淤泥输送管道（3）与用于干湿分离的格栅（4）相连，所述格栅（4）的漏液口与一级沉淀池（6）相连通，所述一级沉淀池（6）与二级沉淀池（7）相连，所述一级沉淀池（6）和二级沉淀池（7）的污水出口分别连通有多个用于污水浓缩的浓缩罐（11），所述浓缩罐（11）的底部排污口与压滤机（12）相连，所述压滤机（12）的干泥出料口与带式输送机（14）相连，其压滤水出口通过管道与二级沉淀池（7）相连，所述带式输送机（14）的下料端通过运输车（15）与垃圾堆放场（16）相对接。

2.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：所述清淤船（2）的底部搭载有由于淤泥吸取的吸污绞笼；所述清淤船（2）的数量根据工程量设置有多台。

3.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：所述淤泥输送管道（3）包括水下管道和水上管道，并根据输送位置采用相应的长度；所述淤泥输送管道（3）的管路上连通有第一加药箱（9），所述第一加药箱（9）内部盛放絮凝剂。

4.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：所述格栅（4）的固废出料口与砂石垃圾分拣机（5）相连，所述砂石垃圾分拣机（5）的出料口通过运输车（15）将固废垃圾运输至垃圾堆放场（16）。

5.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：每个所述浓缩罐（11）上都分别安装有用于加药的第二加药箱（10），所述第二加药箱（10）内部盛放絮凝剂。

6.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：所有所述浓缩罐（11）的顶部溢流口分别通过连通管与二级沉淀池（7）相连通；所述二级沉淀池（7）的顶部溢流口与清水池（8）相连连通，所述清水池（8）通过排水水渠（17）与河道（1）相连。

7.根据权利要求6所述生态清淤系统，其特征在于：所述排水水渠（17）上设置有用于监测水质的水质监测仪（18）。

8.根据权利要求1或5所述生态清淤系统，其特征在于：所有浓缩罐（11）包括罐体支撑腿（25），在罐体支撑腿（25）的顶部支撑安装有浓缩罐体（21），所述浓缩罐体（21）的底部设置有锥形料斗（23），所述锥形料斗（23）的底端连接有浓缩污泥排出管（26），在浓缩污泥排出管（26）上设置有排污球阀（24），所述浓缩罐体（21）的内壁顶端，并位于其中心位置焊接固定有内罐（20），所述内罐（20）的顶部与淤泥进料管相连通，所述淤泥进料管上安装有进料球阀（19），在浓缩罐体（21）的顶部侧壁上连通有溢流管（22）。

9.根据权利要求1所述生态清淤系统，其特征在于：所述压滤机（12）采用带式脱水压滤机。

Images