CN214829885U - 一种河道淤泥除水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种河道淤泥除水处理系统，所述系统包括依次设置的淤泥抽吸管道、淤泥抽吸输送泵、淤泥输送管道和淤泥储存排水袋，在淤泥储存排水袋的周边设有排水管或排水沟，在淤泥输送管道上连接有絮凝剂添加管，絮凝剂添加管通过絮凝剂添加泵与絮凝剂储罐连接，絮凝剂添加管连接在淤泥输送管道靠近淤泥抽吸输送泵的淤泥输出端口附近，淤泥输送管道在连接有絮凝剂添加管的淤泥向前输送方向一侧串联连接有淤泥搅拌器。该河道淤泥除水处理系统具有结构简单、淤泥处理成本低、处理周期短、占地场地面积较小的特点。

Description

一种河道淤泥除水处理系统

技术领域

本实用新型涉及环境治理系统技术领域，具体涉及一种河道淤泥除水处理系统。

背景技术

随着社会的快速发展，环境污染问题日益严重，城市污水处理工程也相应发展起来，污水处理过程中的副产物淤泥总量也在快速增加。随着城市各种各样的企业发展，导致城市河道的淤泥成分十分复杂，不仅含有丰富的有机质，N、P、K及其他植物生长所必须的微量营养元素，也含有难降解的有机物、重金属、病原微生物和寄生虫卵等。这些淤泥长期沉积在城市河道中很容易对环境造成更为严重二次污染。

国内外治理污染水系的经验表明，在外污染源基本得到控制的条件下，必须彻底清除内污染源-----污染底泥，恢复重建水体系统，才能达到理想的治理效果。

于是，环保疏浚技术应运而生，它是水利工程，环境工程和疏浚工程交叉的边缘工程技术。它利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥，在挖泥，输送过程中和疏浚过程完成后对环境及周围水体的影响都较小。环保疏浚越来越受到业内人士的重视，围绕泥沙搅动，扩散和二次污染，精确疏浚及疏浚土处理等主要环节的研究成果不断涌现。

现有污染底泥处理方法包括：随着环保清淤工程在污染河湖治理中的应用越来越多，如何处理清除的淤泥成为许多清淤工程实施的一大障碍。目前，处理清淤底泥一般有以下三种方法：

（1）自然堆放晾晒法。

即挖泥船将底泥通过排泥管道直接排入已建好的堆场，通过光照蒸发底泥中的水汽使其固结。这种施工工艺所需陆上堆场占地面积很大，且堆场土地占用期很长，仅适用于长期有大面积闲置荒地可用的郊区等地，处理后底泥一般作绿化种植之用。

（2）土工管袋脱水减容法。

即通过加药制备站泵送药剂，与排泥管中底泥泥浆充分混合后充填入土工管袋进行脱水固结。这种工艺施工工期与常规疏浚相同且对周边环境基本无影响，适用于陆上土地资源紧张的城市中心地带，处理后底泥资源化程度较高。

（3）机械固结脱水法。

即通过挖泥船将疏浚底泥经排泥管线排入泥塘，将泥塘中的泥浆与一定比例的药剂充分混合后泵入机械固结一体化设备进行持续压榨，使泥浆脱水形成含水率较低的土块。这种工艺所需占地面积较小，生产率受机械脱水固结设备影响较大，适用于土地资源紧张的城市，处理后底泥可做工程用土。

因此，通过以上两个方案比较，方案一虽然在相同含水率的淤泥固结时间上要比方案二长，但是也能满足工程需要，其它方面均优于方案二，因此采用土工管袋施工工艺作为处理淤泥的方案是最佳选择。

传统的河道清淤是通过机械设备，将沉积河底的淤泥吹搅成混浊的水状，随河水流走，从而起到疏通的作用，而对清理出来的淤泥则对其进行固化、脱水、稳定、干化或焚烧等处理。专利文献CN106565072A公开了一种淤泥处理方法，所述处理方法包括：S1吸泥装置将淤泥吸入吸泥装置中；S2一管道将所述吸泥装置中的淤泥输送至一处理设备；S3所述处理设备的振动筛将淤泥中的杂物筛除变成污水；S4所述处理设备的浓缩装置对污水进行絮凝处理，使污水变为污泥；S5所述处理设备的脱水装置对所述污泥进行脱水处理，使污泥变为干泥。该淤泥处理方法是通过吸泥装置直接将淤泥从河道中打捞出来，并通过处理设备将淤泥絮凝、脱水，使淤泥变成干泥，便于运输，方便后续利用。

专利文献CN105859068A公开了一种淤泥处理工艺，所述的淤泥处理工艺包括以下步骤：1)除杂：使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾；2)预处理：利用三级淤泥沉淀池对淤泥进行预处理，得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液；3)固化处理：分别采用拌合固化、脱水固化方法对第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥和淤泥浆体进行脱水固化，得淤泥固化土A、B；4)堆放陈化：将淤泥固化土A、B运至临时堆放场，陈化3～7天，完成处理。该淤泥处理工艺能同时处理颗粒和粘度较大、含水少的淤泥，以及颗粒细、有机物和含水量多的淤泥浆体，尤其适合应用于成分复杂、宽粒配、含水率差异大的河道淤泥。

然而上述的方法只是对城市河道淤泥进行了物理的脱水处理，淤泥中的重金属及其大量有害微生物反而富集在处理后的干泥中，不利于后续的再次资源化利用，若是将这些干泥堆放着处理，也会对环境造成二次污染。

随着对城市河道淤泥的研究深入，越来越多的淤泥处理工艺采用化学处理剂，用于提高河道淤泥的资源化利用率。专利文献CN104058568A公开了一种泥浆淤泥处理方法，所述方法包括：(1)将泥浆淤泥输送到集浆池中，流入集浆池中的泥浆淤泥在集浆池内进行过滤，直径大于3mm的垃圾由捞毛机清理出集浆池，过滤后的泥浆淤泥在集浆池内得到充分的搅拌；(2)加聚合氧化铝和水，(3)加聚丙烯酰胺和水，(4)在调理罐二内得到充分搅拌后的泥浆淤泥通过螺杆泵被输送到压滤机中，(5)在压滤机脱水后压滤水排出，泥浆淤泥形成泥饼；(6)饼被输送带送出。该处理方法脱水效果好，处理效率高，处理成本低，有利于大规模推广利用。然而，该处理方法无法满足成分复杂的城市河道淤泥的处理要求。

上述河道淤泥处理方法和处理装置均存在淤泥处理过程复杂，淤泥处理成本高、占用场地大、处理周期长等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种系统结构简单、淤泥处理成本低、处理周期短、占地场地面积较小的一种河道淤泥除水处理系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种河道淤泥除水处理系统，所述系统包括依次设置的淤泥抽吸管道、淤泥抽吸输送泵、淤泥输送管道和淤泥储存排水袋，在淤泥储存排水袋的周边设有排水管或排水沟，在淤泥输送管道上连接有絮凝剂添加管，絮凝剂添加管通过絮凝剂添加泵与絮凝剂储罐连接。

为了便于延长絮凝剂与淤泥的混合时间，加快淤泥的脱水进程，便与设备的集中安装、集中调试，优选的技术方案是，所述絮凝剂添加管连接在淤泥输送管道靠近淤泥抽吸输送泵的淤泥输出端口附近。

为了便于絮凝剂与淤泥之间的充分混合，使得絮凝剂均匀地混合在淤泥输送管道内，优选的技术方案还有，所述淤泥输送管道在连接有絮凝剂添加管的淤泥向前输送方向一侧串联连接有淤泥搅拌器。

为了便于淤泥在淤泥输送管道形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，进一步优选的技术方案是，所述淤泥搅拌器包括设置在管道内部的叶片，所述叶片为设置在中心轴上的叶片，和/或设置在管道内壁上的叶片。

为了便于淤泥在淤泥输送管道内形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，进一步优选的技术方案还有，所述叶片与中心轴的轴线和/或内壁沿淤泥流动方向构成30°~45°的夹角。

为了便于淤泥在淤泥输送管道内形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，进一步优选的技术方案还有，在所述淤泥搅拌器与淤泥储存排水袋之间的淤泥输送管道设有多段用直角弯头连接成的方波脉冲式折线管。

为了便于将淤泥输送管道内的淤泥同时输送到多个淤泥储存排水袋内，进一步优选的技术方案还有，设置在所述方波脉冲式折线管后部的淤泥输送管道的直管道上并联设置有多根淤泥输出分管道。

为了便于控制淤泥输送管道向淤泥储存排水袋输送淤泥的开始、终止及输送流量的大小，以及便于控制絮凝剂向淤泥输送管道内的添加量及添加的时间，进一步优选的技术方案还有，在所述淤泥输送管道的直管道上、淤泥输出分管道上、淤泥搅拌器进料端的一侧和絮凝剂添加管上分别设有阀门。

为了便于精确控制并检测絮凝剂向淤泥输送管道内的添加量几添加的时间，进一步优选的技术方案还有，在所述絮凝剂添加管上还连接有流量计，设置在絮凝剂添加管上的阀门为电磁比例阀门。

为了便于将淤泥中的水分排挤出淤泥储存排水袋，同时为了减少淤泥处理过程中占用场地的面积，使得淤泥储存排水袋在外部淤泥输送压力的作用下鼓胀起来向地面上部堆高，优选的技术方案还有，所述淤泥储存排水袋为设有氨纶纤维的弹性编织袋。

本实用新型的优点和有益效果在于：该河道淤泥除水处理系统具有结构简单、淤泥处理成本低、处理周期短、占地场地面积较小的特点。沉积在河道河床底部的淤泥，由淤泥抽吸管道通过淤泥抽吸输送泵输送到淤泥输送管道内，再由淤泥输送管道将淤泥输送到淤泥储存排水袋内。淤泥储存排水袋为具有弹性的透水过滤袋，通过淤泥输送管道连续不断的向淤泥储存排水袋内输入淤泥，在淤泥输入压力不断增减的情况下，淤泥储存排水袋将淤泥中的大部分水分挤压出去，使得淤泥中的水分由90%以上降低到40%左右。淤泥在淤泥输送管道内输送的过程中通过三通管接件与淤泥输送管道连接的絮凝剂添加管，可以将絮凝剂添加到淤泥中，絮凝剂可以起到加速淤泥凝固脱水的效率，絮凝剂添加管通过絮凝剂添加泵与絮凝剂储罐连接。被挤压出大部分水分后淤泥储存排水袋内的淤泥在自然环境下再风干30~60天，当淤泥储存排水袋内淤泥的水分含量降低到20%左右时，即可成为可再次利用的土壤。

采用生态土管脱水技术主要技术特点，经济、节能无需大型设备及厂房投资，污泥脱水部分无需电力，具有节能减排优点。

生态土管直径及长度可根据需要调整，可塑性强，且可堆叠，运输方便。

全封闭施工，几乎没有噪音，不易造成二次污染。全部清淤产生的污泥都被填充在封闭的土工容器中，方便业主查验，杜绝“干化一方，偷排三方”的可能性，保护水环境。

完全满足废水和污泥的处理量，处理量可根据泵的流量来增加和减少管袋的数量。

一个月内污泥体积基本上可减少50%以上，对后续的移除和处理更加简便。

土管对污泥有“固封”作用，在土管脱水存放期间，污泥经过了一系列复杂的物理化学过程，可以最大限度地消灭污泥中的病原体和致病菌。

能祛除污泥中污染物：富营养化水体中丰富的氮、磷有机物；高分子有机物（碳氢化合物包括油和油脂）；卤代烃和环烃（难降解化学品如DDT杀虫剂、PCB等）；多环芳烃（一系列的化学产品包括石油产品和其副产品）；金属或非金属（铁、锰、铅、铬、锌、砷、锡等）。

附图说明

图1是本实用新型河道淤泥除水处理系统结构示意图；

图2是本实用新型河道淤泥除水处理系统中淤泥搅拌器的剖视结构示意图；

图3是本实用新型河道淤泥除水处理系统中淤泥储存排水袋的剖视结构示意图。

图中：1、淤泥抽吸管道；2、淤泥抽吸输送泵；3、淤泥输送管道；3.1、淤泥输出分管道；4、淤泥储存排水袋；5、排水沟；6、絮凝剂添加管；7、絮凝剂添加泵；8、絮凝剂储罐；9、淤泥搅拌器；9.1、叶片；10、阀门；11、流量计。

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1~3所示，本实用新型是一种河道淤泥除水处理系统，所述系统包括依次设置的淤泥抽吸管道1、淤泥抽吸输送泵2、淤泥输送管道3和淤泥储存排水袋4（或称为生态土管），在淤泥储存排水袋4的周边设有排水管或排水沟5，在淤泥输送管道2上连接有絮凝剂添加管6，絮凝剂添加管6通过絮凝剂添加泵7与絮凝剂储罐8连接。其中淤泥抽吸管道1可选用波纹软管，淤泥输送管道3可选用PVC塑料管，淤泥储存排水袋4可选用为具有弹力的编制袋，排水沟5与河道连通，将挤压出来的水再排回到河道内，絮凝剂需要根据不同河道内淤泥的特性选用不同的絮凝剂。

为了便于延长絮凝剂与淤泥的混合时间，加快淤泥的脱水进程，便与设备的集中安装、集中调试，本实用新型优选的实施方案是，可将所述絮凝剂添加管6通过三通管件连接在淤泥输送管道3靠近淤泥抽吸输送泵2的淤泥输出端口附近。

为了便于絮凝剂与淤泥之间的充分混合，使得絮凝剂均匀地混合在淤泥输送管道内，本实用新型优选的实施方案还有，所述淤泥输送管道3在连接有絮凝剂添加管6的淤泥向前输送方向一侧串联连接有淤泥搅拌器9。

为了便于淤泥在淤泥输送管道3内形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，本实用新型进一步优选的实施方案是，所述淤泥搅拌器9包括设置在管道内部的叶片9.1，所述叶片9.1为设置在中心轴上的叶片9.1，和/或设置在管道内壁上的叶片9.1。

为了便于淤泥在淤泥输送管道3形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，本实用新型进一步优选的实施方案还有，所述叶片9.1与中心轴的轴线和/或内壁沿淤泥流动方向构成30°或45°的夹角。

为了便于淤泥在淤泥输送管道3内形成流体的紊流，通过流体的紊流形成絮凝剂与淤泥的均匀混合，本实用新型进一步优选的实施方案还有，在所述淤泥搅拌器9与淤泥储存排水袋4之间的淤泥输送管道3设有多段用直角弯头连接成的方波脉冲式的折线管。淤泥在淤泥输送管道3内在经过折线管段时经多次通过直角弯头改变流动方向，使淤泥在淤泥输送管道3形成紊流，通过淤泥的紊流使得淤泥与絮凝剂得到进一步的均匀混合。

为了便于将淤泥输送管道3内的淤泥同时输送到多个淤泥储存排水袋4内，本实用新型进一步优选的实施方案还有，设置在所述方波脉冲式折线管后部的淤泥输送管道3的直管道上并联设置有多根淤泥输出分管道3.1。

为了便于控制淤泥输送管道3向淤泥储存排水袋4输送淤泥的开始、终止及输送流量的大小，以及便于控制絮凝剂向淤泥输送管道6内的添加量及添加的时间，本实用新型进一步优选的实施方案还有，在所述淤泥输送管道3的直管道上、淤泥输出分管道3.1上、淤泥搅拌器9进料端的一侧和絮凝剂添加管6上分别设有阀门10。

为了便于精确控制并检测絮凝剂向淤泥输送管道6内的添加量及添加的时间，本实用新型进一步优选的实施方案还有，在所述絮凝剂添加管6上还连接有流量计11，设置在絮凝剂添加管6上的阀门10为电磁比例阀门。

为了便于将淤泥中的水分排挤出淤泥储存排水袋，同时为了减少淤泥处理过程中占用场地的面积，使得淤泥储存排水袋4在外部淤泥输送压力的作用下鼓胀起来向地面上部堆高，本实用新型优选的实施方案还有，所述淤泥储存排水袋4为设有氨纶纤维的弹性编织袋。

生态土管的脱水固结是基于生态土管材料的斥水机理与污泥充填压力的水动力特性，在针对污泥特性制备的专用处理剂作用下经过一系列复杂的物理化学过程进行污泥快捷脱水固结，并对污泥中污染成份进行固封使之稳定化。是迄今为止可对污染底泥进行就地处理的最经济方便的一种污泥生态处置技术，也是实现污泥资源化一个主要途径。

采用生态土管经济、节能，无需大型设备及厂房投资，污泥脱水部分无需电力，具有节能减排优点。

生态土管便利，直径及长度可根据需要调整，可塑性强，且可堆叠，运输方便。

生态土管环保，全封闭施工，几乎没有噪音，不易造成二次污染。全部清淤产生的污泥都被填充在封闭的土工容器中，方便业主查验，杜绝“干化一方，偷排三方”的可能性，保护水环境。

生态土管效率高，完全满足废水和污泥的处理量，处理量可根据泵的流量来增加和减少管袋的数量。

生态土管环保减容效果好，一个月内污泥体积基本上可减少50%以上，对后续的移除和处理更加简便。

生态土管环污泥稳定化效果好，土管对污泥有“固封”作用，在土管脱水存放期间，污泥经过了一系列复杂的物理化学过程，可以最大限度地消灭污泥中的病原体和致病菌。

生态土管能去除污泥中的下列污染物，富营养化水体中丰富的氮、磷有机物高分子有机物（碳氢化合物包括油和油脂）、卤代烃和环烃 (难降解化学品如DDT杀虫剂, PCB等)、多环芳烃(一系列的化学产品包括石油产品和其副产品)、金属 & 非金属(铁, 锰，铅，铬，锌, 汞，砷，锡等)。

采用生态土管的技术优势在于：

生态脱水土管具有高抗酸碱腐蚀、尺寸灵活多变、操作简单等特性。与传统工艺相比较，其处理性能更稳定，工艺更简单，效果更优越，脱水周期短、成本低、操作简单、安全性强等优点且总投入及处理成本更具竞争力。同时可根据需要配备智能化管理系统，进行无人操作监测控制。

1.生态脱水土管容积任意调节，范围大，工程处理量灵活；

2.无需脱水机械设备投入，无需电力动力配置，无需移动；

3.脱水固化系统投资小，使用人力极少，操作简单；

4.污泥在脱水过程中为封闭操作，可避免产生二次污染；

5.可根据滤袋充填次数、压力及闲置时间调整袋内淤泥的含水率；

6.采用特殊生态设计，强力高，不易老化。

7.可根据淤泥的状况调整脱水助剂的配方，做到淤泥的无害化处理；

8.脱水处理后的淤泥可作为河湖的护坡泥土或农用、绿化用土；处理后的净水可达标排放或绿化回用；

9.系统工程投资少，运行成本低，施工工期短。

应用范围：

1.河流、湖泊、水库、海港、码头等清淤、底泥脱水等河道流域治理生态修复；

2.水厂、污水厂等市政污泥处理；化工、制药、印染等工业污泥处理；

3.农牧渔养殖场冲洗粪便污水处理，种植园废水处理，水产养殖床废弃

物处理等；

4.纸浆厂、造纸厂、发电厂粉煤灰和低灰处理，钢铁厂脱硫除尘污泥，铝厂、陶瓷厂污泥处理等；

5.矿山开采及洗矿的废水处理及废物回收利用，工程建设中工程泥浆的脱水处理等；

生态土管脱水固化技术简单经济、应用领域广、实用性强，具有很高的经济、社会、环境价值，其使用前景非常广阔。目前国内量大面广的中小河道黑臭底泥、许多固废处理厂、污水处理厂都碰到棘手的污泥问题，但是对于既要解决现场无多余空间、可用处理费用低，又要快速达标处理的要求，现行的各种工艺的机械设备处理方式无法满足需求。生态脱水土管技术能有效地将脱水与固化技术相结合，利用有限的临时场地就地进行处理。不失为解决此类问题的有效途径。

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 (9)

1.一种河道淤泥除水处理系统，其特征在于，所述系统包括依次设置的淤泥抽吸管道、淤泥抽吸输送泵、淤泥输送管道和淤泥储存排水袋，在淤泥储存排水袋的周边设有排水管或排水沟，在淤泥输送管道上连接有絮凝剂添加管，絮凝剂添加管通过絮凝剂添加泵与絮凝剂储罐连接。

2.根据权利要求1所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，所述絮凝剂添加管连接在淤泥输送管道靠近淤泥抽吸输送泵的淤泥输出端口附近。

3.根据权利要求2所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，所述淤泥输送管道在连接有絮凝剂添加管的淤泥向前输送方向一侧串联连接有淤泥搅拌器。

4.根据权利要求3所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，所述淤泥搅拌器包括设置在管道内部的叶片，所述叶片为设置在中心轴上的叶片，和/或设置在管道内壁上的叶片。

5.根据权利要求4所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，所述叶片与中心轴的轴线和/或内壁沿淤泥流动方向构成30°~45°的夹角。

6.根据权利要求5所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，在所述淤泥搅拌器与淤泥储存排水袋之间的淤泥输送管道设有多段用直角弯头连接成的方波脉冲式折线管。

7.根据权利要求6所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，设置在所述方波脉冲式折线管后部的淤泥输送管道的直管道上并联设置有多根淤泥输出分管道。

8.根据权利要求7所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，在所述淤泥输送管道的直管道上、淤泥输出分管道上、淤泥搅拌器进料端的一侧和絮凝剂添加管上分别设有阀门。

9.根据权利要求8所述河道淤泥除水处理系统，其特征在于，在所述絮凝剂添加管上还连接有流量计，设置在絮凝剂添加管上的阀门为电磁比例阀门。

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