多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统的制作方法
【专利摘要】一种多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统，包括调节池、第一调理池、第二调理池、第三调理池和第三调理池；第一调理池上部设置有振动筛，调节池与振动筛之间连接有输送渣浆泵；振动筛中自上至下设置有三层筛网，每层筛网分别与一套皮带输送机连接；第二调理池的上部设有螺旋洗砂机，螺旋洗砂机与第四套皮带输送机连接，第三调理池和第三调理池的上部均设有水力旋流器，两个水力旋流器各与一套皮带输送机连接，三个调理池中均设置有搅拌机、渣浆泵和粒径分析仪。该系统充分考虑含砂石比例较大的重金属污染底泥的技术实施难度，结合底泥的理化特性、底泥重金属污染物的粒径分布特征和资源化利用途径，进行分类筛选，操作简单，便于实施。
【专利说明】多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于治理和修复受重金属污染的底泥的系统，属于底泥治理修复【技术领域】。
【背景技术】
[0002]底泥是水体底部的表层沉积物质，是微生物、腐殖质、土壤及泥沙等的混合物，经过长时间物理化学、生物作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。底泥能够反映水体演化的历史过程，为河流、湖泊、河流入海口滩涂等自然水体生态系统的重要组成部分。[0003]底泥中的重金属来自于大气降尘、降水、土壤冲刷、地表径流、各类污水、固体垃圾以及农药等，具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点，能通过食物链成千百倍地富集，最终危害人体健康。
[0004]目前世界各国对底泥重金属污染的治理规划和治理技术方案各不相同，尤其是在我国，受污染和经济地域性等因素影响，尚不具备全面开展底泥重金属污染治理工作的条件。根据受污染水体的污染程度不同，结合污染场地的实施条件，目前常用的重金属污染底泥的修复技术主要分为原位处理技术和异位处理技术。
[0005]原位处理技术主要包括原位植物修复和原位材料覆盖技术，其中原位植物修复以其成本低、操作简单、不易产生二次污染等优势而备受关注，但仍存在处理效率低，植物种植易受当地气候、河道行洪状况影响等缺陷。原位材料覆盖技术是在底泥表面覆盖钝化材料，阻断重金属向水体中的释放途径，受覆盖材料的理化性能及自然水体的水利水文特征影响较大，且目前尚无可靠的覆盖材料投放设备，实现均匀和无漏点覆盖难度较大。因此，对于污染较重水体或原位处理难度较大时，常采用异位处理技术。
[0006]异位处理技术如CN101921090A公开的《一种重金属污染底泥固化剂及其固化方法》，主要是将疏浚的底泥与重金属固化剂搅拌混匀进行固化，其固化剂包括水泥和粉煤灰，粉煤灰和水泥的质量比为1: (0.5~11)。该固化剂的固化方法包括以下步骤:向重金属污染底泥中直接添加本发明的固化剂，固化剂的用量为重金属污染底泥质量的0.4~1.5倍，将添加固化剂后的混合物至少养护3d，完成固化过程。该技术通过化学方法将疏浚底泥中的重金属固化，固化后的固体废弃物仍是一种危废，其后续处置仍需要花费大量的资金。
[0007]CN102372406公开的一种《重金属污染底泥的异位修复方法》，主要由底泥疏挖和输送、修复区防渗与排水、底泥改良剂和微生物菌种投加、微生物和植物联合修复、废水处理与植物收割及焚烧处置单元组成；具体步骤是先进行修复区的选址和防渗处理，再采用工程方法把重金属污染底泥疏挖并输送到修复区，接着进行底泥的排水固结过程，然后投加底泥改良剂和微生物菌种与底泥充分混合并耕种植物，最后收割植物并将其焚烧后，把焚灰运送至危险废物填埋场填埋或是用于回收重金属元素。该方法将底泥异位疏浚与植物吸收处理方法相结合，与污染底泥化学处理方法相比，具有处理成本低、环境友好的优点，但由于需要疏浚，其在疏浚过程中易产生污染释放，影响上覆水水质；另外，对于污染程度较重的底泥，植物难以在底泥中生长，也限制了该方法的应用。
[0008]上述异位修复方法均未考虑重金属污染物的粒径分布特征，即一般情况下，90%以上的重金属污染物主要吸附在粒径小于0.075mm的泥颗粒(定义来自《建筑用砂》(GB14684-2011)，下同)上(不同区域，不同底泥类型，上述吸附粒径范围略有不同)，也未考虑按照筛分后的粒径进行可行的资源化利用(主要指建材利用，按照《建筑用砂》标准有关规定:天然砂指自然生成的，经人工开采和筛分的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，但不包括软质、风化的岩石颗粒。按照《建筑用卵石、碎石》(GB14685-2011)有关规定:卵石指由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径大于4.75mm的岩石颗粒)，而是作无区分的统一处理，上述处理方式对于含砂(粒径为
0.075mm~4.75mm)和卵石(粒径4.75mm以上)比例较少(体积比占10%以下)的重金属污染底泥(如湖泊底泥等)处理影响不大，但对于含砂和卵石比例较大(体积比占30%以上)的重金属污染底泥如河流入海滩涂处等影响较大，无区分的处理都将极大的增加脱水减容和稳定固化等处理工作量，也会较大的增加后续填埋等最终处置压力。
[0009]为此，亟待结合底泥重金属粒径分布特征和有关建材使用标准(主要指《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)和《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011))，开发基于多级自控筛分和资源化利用的重金属污染底泥异位治理技术，针对底泥进行筛分处理，减轻后续处理处置压力的同时，可实现筛分后不同粒径底泥的资源化利用。
【发明内容】
[0010]本发明针对目前含 砂、石比例较大的(砂和石体积比占30%以上)重金属污染底泥治理技术针对性不足、资源化利用途径不明确以及处置难度大的问题，结合底泥的理化特性(主要指粘度、含泥量和不同粒径的组分含量)和底泥重金属的粒径分布特征，提供一种基于多级自控筛分和资源化利用、针对性强、处置合理、操作简单的多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统。
[0011]本发明的多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统，采用以下技术方案:
该系统，包括调节池、第一调理池、第二调理池、第三调理池和第四调理池；第一调理池内设置有搅拌机，第一调理池上部设置有振动筛，调节池与振动筛通过输送管路连接，输送管路上连接有输送渣浆泵；振动筛中自上至下设置有孔径分别为40mm、16mm和4.75mm的三层筛网，实现对粒径大于40mm的卵石、粒径为16mm~40mm的卵石、粒径为4.75mm~16mm的卵石的筛分，每层筛网分别与一套皮带输送机连接；第一调理池中设置有第一渣浆泵和第一粒径分析仪，第一渣浆泵通过第一复筛进口电动阀门与振动筛连接，并通过第一泥浆出口电动阀门与第二调理池上部的螺旋洗砂机连接，第一复筛进口电动阀门和第一泥浆出口电动阀门均与第一粒径分析仪电连接；第二调理池的上部设有螺旋洗砂机，螺旋洗砂机与第四套皮带输送机连接，螺旋洗砂机实现对粒径1.18mm~4.75mm粗砂的筛分，第二调理池中设置有第二渣浆泵和第二粒径分析仪，第二渣浆泵通过第二复筛进口电动阀门与螺旋洗砂机连接，并通过第二泥浆出口电动阀门与第三调理池上部的水力旋流器连接，第二复筛进口电动阀门和第二泥浆出口电动阀门均与第二粒径分析仪电连接；第三调理池的上部设有第一水力旋流器，第一水力旋流器与第五套皮带输送机连接，第一水力旋流器实现粒径为0.05mm~1.18mm的中砂的筛分，第三调理池中设置有第三渣浆泵和第三粒径分析仪，第三渣浆泵通过第三复筛进口电动阀门与第一水力旋流器连接，并通过第三泥浆出口电动阀门与第四调理池中的第二水力旋流器连接，第三复筛进口电动阀门和第三泥浆出口电动阀门均与第三粒径分析仪电连接；第四调理池的上部设有第二水力旋流器，第二水力旋流器与第六套皮带输送机连接，第二水力旋流器实现粒径0.075mm~0.5mm的细砂的筛分,第四调理池中设置有第四渣浆泵和第四粒径分析仪，第四渣浆泵通过第四复筛进口电动阀门与第二水力旋流器连接，并通过第四泥浆出口电动阀门与脱水机连接，第四复筛进口电动阀门和第四泥浆出口电动阀门均与第四粒径分析仪电连接；调节池、第二调理池、第三调理池和第四调理池内也都设置有搅拌机。
[0012]将受污染的底泥(重金属污染或其它污染)从水域系统中清除，输送到调节池，通过搅拌机对底泥搅拌，进行均质调节，防止沉淀，然后通过输送渣浆泵输送至振动筛，通过孔径分别为40mm、16mm和4.75mm的三层筛网，实现粒径大于40mm的卵石、粒径为40mm~16mm的卵石、粒径为4.75mm~16mm的卵石的筛分,并通过与三层筛网连接的皮带输送机输送至三个卵石堆场；由振动筛落下的物质进入第一调理池，在第一调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第一粒径分析仪检测，如果第一粒径分析仪检测发现第一调理池内的泥浆中大于4.75mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时(所有颗粒总数量是指所有不同粒径的颗粒的总数量)，关闭第一泥浆出口电动阀门，打开第一复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入振动筛，进行复筛；当第一调理池内的泥浆中大于4.75mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第一复筛进口电动阀门，打开第一泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第一调理池内的泥浆输送至第二调理池上的螺旋洗砂机；
螺旋洗砂机实现粒径1.18mm~4.75mm的粗砂的筛分，筛分出的粗砂与螺旋洗砂机连接的皮带输送机输送至粗砂堆场，由螺旋洗砂机落下的物质进入第二调理池内，在第二调理池内进行均质搅拌，同时由第二粒径分析仪检测，如果第二粒径分析仪检测发现第二调理池内的泥浆中大于1.18mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，关闭第二泥浆出口电动阀门，打开第二复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入螺旋洗砂机，进行复筛；当第二调理池内的泥浆中大于1.18mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第二复筛进口电动阀门，打开第二泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第二调理池内的泥浆输送至第三调理池上的第一水力旋流器；
第一水力旋流器实现粒径为0.05mm~1.18mm的中砂的筛分，筛分出的中砂经与第一水力旋流器连接的皮带输送机输送至中砂堆场，由第一水力旋流器落下的物质进入第三调理池内，在第三调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第三粒径分析仪检测，如果第三粒径分析仪检测发现第三调理池内的泥浆中大于0.05mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第三泥浆出口电动阀门，打开第三复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入水力旋流器，进行复筛；当第三调理池内的泥浆中大于0.05mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第三复筛进口电动阀门，打开第三泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第三调理池内的泥浆输送至第四调理池上部的第二水力旋流器；
第二水力旋流器实现粒径为0.075mm~0.05mm的细砂的筛分，筛分出的细砂经与第二水力旋流器31连接的皮带输送机输送至细砂堆场，由第二水力旋流器落下的物质进入第四调理池内，在第四调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第四粒径分析仪检测，如果第四粒径分析仪检测发现第四调理池内的泥浆中大于0.075mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第四泥浆出口电动阀门，打开第四复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入第二水力旋流器，进行复筛；当第四调理池内的泥浆中大于
0.075mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第四复筛进口电动阀门，打开第四泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第四调理池内的泥浆输送至脱水机，进行脱水处理。
[0013]本发明充分考虑含砂石比例较大的(砂、石体积比占30%以上)重金属污染底泥的技术实施难度，结合底泥的理化特性(主要指粘度、含泥量和不同粒径的组分含量)、底泥重金属污染物的粒径分布特征和资源化利用途径(主要指按照GB14684-2011和GB14685-2011的分类要求以及JGJ52-2006和JGJ55-2011的建材用砂和卵石级配使用要求)，发挥不同筛分设备的功能优势，将底泥中的主要组分进行分类筛选，同时充分考虑自控要求，操作简单，便于实施，具有以下特点:
1.充分结合底泥重金属污染颗粒的粒径分布特征，将处理处置对象锁定在最小的范围(通常为0.075mm以下)内，有效的解决了目前底泥重金属污染治理工作针对性不足的问题，极大的减轻了后续处理处置难度和处置压力。
[0014]2.充分结合“减量化、无害化、资源化”的治理原则和目前我国建筑材料的使用情况，有效的解决了目前底泥重金属污染治理工作最终处置资源化途径不明确和处置难度大的情况。
[0015]3.筛分过程充分 考虑了底泥的理化特性(主要指粘度、含泥量和不同粒径的组分含量)和不同筛分设备的技术优势，并结合不同筛分设备的功能优势和建材行业粒径筛分需求，有效避免筛分过程中可能发生的筛孔堵塞等问题，提高筛分效率。
[0016]4.通过关键筛分环节的自控仪器、仪表和电动阀门设置，实现筛分过程的自动控制，有助于实时跟踪处理效果，提高了筛分效率和处理效率。
[0017]5.经过多级自控筛分和资源化利用后，需要进一步处理处置的底泥量显著较少，较大的降低了重金属污染底泥处理处置费用(不同砂石含量的底泥，节省的成本也不同，但一般不低于30%，最高可达90%)。
[0018]6.经过多级自控筛分和资源化利用后，不同粒径的底泥组分得到合理处置，节约大量经济成本的同时，进一步消除了对环境的不良影响，具有较高的社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统的结构原理示意图。
[0020]图中:1、第一调理池，2、第二调理池，3、第三调理池，4、搅拌机，5、振动筛，6、螺旋洗砂机，7、第一水力旋流器，8、第一粒径分析仪，9、第二粒径分析仪，10、第三粒径分析仪，
9、复筛进口电动阀门，10、泥浆出口电动阀门，11、第一渣浆泵，12、皮带输送机，13、第一卵石堆场，14、第二卵石堆场，15、第三卵石堆场，16、粗砂堆场，17、中砂堆场，18、脱水机，19、调节池，20、输送渣浆泵，21、环保疏浚船，22、第一复筛进口电动阀门，23、第一泥浆出口电动阀门，24、第二复筛进口电动阀门，25、第二泥浆出口电动阀门，26、第三复筛进口电动阀门，27、第四泥浆出口电动阀门，28、第二渣浆泵，29、第三渣浆泵。30、第四调理池，31、第二水力旋流器，32、第四粒径分析仪，33、第四复筛进口电动阀门，34、第五泥浆出口电动阀门，35、第四渣浆泵，36、细砂堆场。【具体实施方式】
[0021]图1给出了本发明的多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统的结构，主要包括调节池19、第一调理池1、第二调理池2和第三调理池3。第一调理池I内设置有搅拌机4，第一调理池I上部设置有振动筛5，调节池19与振动筛5通过输送管路连接，输送管路上连接有输送渣浆泵20。振动筛5中自上至下设置有孔径分别为40mm、16mm和4.75mm的三层筛网，主要对粒径4.75mm以上卵石进行筛分，上层筛分粒径40mm以上卵石，中层筛分16mm~40mm之间的卵石，下层筛分4.75mm~16mm之间的卵石，以实现粒径大于40mm的卵石、粒径为16mm~40mm的卵石、粒径为4.75mm~16mm的卵石的筛分，三层筛网砂筛米用方孔筛，均呈倾斜状态，每层筛网分别与一套皮带输送机12连接，以将筛分出的三种粒径范围的卵石分别堆放在第一卵石堆场13、第二卵石堆场14和第三卵石堆场15。
[0022]第一调理池I中设置有第一渣浆泵11和第一粒径分析仪8，第一渣浆泵11通过第一复筛进口电动阀门22与振动筛5连接，并通过第一泥浆出口电动阀门23与第二调理池2上部的螺旋洗砂机6连接，第一复筛进口电动阀门22和第一泥浆出口电动阀门23均与第一粒径分析仪8电连接。第二调理池2的上部设有螺旋洗砂机6，螺旋洗砂机6与一套皮带输送机连接，螺旋洗砂机6主要筛分粒径1.18mm~4.75mm的粗砂,将粒径1.18mm~
4.75mm的粗砂输送至粗砂堆场16。
[0023]第二调理池2中设置有第二渣浆泵28和第二粒径分析仪9，第二渣浆泵28通过第二复筛进口电动阀门24与螺旋洗砂机6连接，并通过第二泥浆出口电动阀门25与第三调理池3上部的水力旋流器7连接，第二复筛进口电动阀门24和第二泥浆出口电动阀门25均与第二粒径分析仪9电连接。
[0024]第三调理池3的上部设有第一水力旋流器7，第一水力旋流器7与一套皮带输送机连接，第一水力旋流器7主要筛·分粒径0.5mm~1.18mm的中砂；将粒径为0.5mm~1.18mm的中砂的中砂输送至中砂堆场17。第三调理池3中设置有第三渣浆泵29和第三粒径分析仪10，第三渣浆泵29通过第三复筛进口电动阀门26与第一水力旋流器7连接，并通过第三泥浆出口电动阀门27与第四调理池30中的第二水力旋流器31连接，第三复筛进口电动阀门26和第三泥浆出口电动阀门27均与第三粒径分析仪10电连接。
[0025]第四调理池30的上部设有第二水力旋流器31，第二水力旋流器31与一套皮带输送机连接，第二水力旋流器31主要筛分粒径0.075mm~0.5mm的细砂；将粒径为0.075mm~
0.5mm的细砂输送至细砂堆场36。第四调理池30中设置有第四渣浆泵35和第四粒径分析仪32，第四渣浆泵35通过第四复筛进口电动阀门33与第二水力旋流器31连接，并通过第四泥浆出口电动阀门34与脱水机18连接，第四复筛进口电动阀门33和第四泥浆出口电动阀门34均与第四粒径分析仪32电连接。
[0026]调节池19、第二调理池2、第三调理池3和第四调理池30内也都设置有搅拌机。
[0027]上述系统充分结合底泥的理化特性(主要指粘度、含泥量和不同粒径的组分含量)、底泥重金属粒径分布特征和有关建材使用标准，并发挥不同筛分设备的技术优势，将底泥中的主要组分进行分类筛选，同时充分考虑自控要求，操作简单，便于实施。其具体工作过程如下所述。
[0028]通过环保疏浚船21将受重金属或其它污染的底泥从水域系统中清除出去，输送到调节池19，通过搅拌机对底泥搅拌，进行均质调节，防止沉淀，然后采用渣浆泵10输送至振动筛5,通过孔径分别为40mm、16mm和4.75mm的三层筛网，实现粒径大于40mm的卵石、粒径为40mm~16mm的卵石、粒径为4.75mm~16mm的卵石的筛分，三层筛网上的卵石分别通过皮带输送机输送至第一卵石堆场13、第二卵石堆场14和第三卵石堆场15。由振动筛5落下的物质进入第一调理池1，在第一调理池I内通过搅拌机4进行均质搅拌，同时由第一粒径分析仪8检测。如果第一粒径分析仪8检测发现第一调理池I内的泥浆中大于4.75mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第一泥浆出口电动阀门23，打开第一复筛进口电动阀门22，使泥浆再次进入振动筛5，进行复筛；当第一调理池I内的泥浆中大于4.75mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第一复筛进口电动阀门22，打开第一泥浆出口电动阀门23，恢复正常运行，然后通过渣浆泵11将第一调理池I内的泥浆输送至第二调理池2上的螺旋洗砂机6。
[0029]螺旋洗砂机6实现粒径1.18mm~4.75mm的粗砂的筛分，筛分出的粗砂与螺旋洗砂机6连接的皮带输送机输送至粗砂堆场16，由螺旋洗砂机6落下的物质进入第二调理池2内，在第二调理池2内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第二粒径分析仪9检测。如果第二粒径分析仪9检测发现第二调理池2内的泥浆中大于1.18mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第二泥浆出口电动阀门25，打开第二复筛进口电动阀门24，使泥浆再次进入螺旋洗砂机6，进行复筛；当第二调理池2内的泥浆中大于
1.18mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第二复筛进口电动阀门24，打开第二泥浆出口电动阀门25，恢复正常运行，然后通过第二调理池2内的第二渣浆泵28将第二调理池2内的泥浆输送至第三调理池3上的第一水力旋流器7。
[0030]第一水力旋流器7实现粒径为0.05mm~1.18mm的中砂的筛分，筛分出的中砂经与第一水力旋流器7连接的 皮带输送机输送至中砂堆场17，由第一水力旋流器7落下的物质进入第三调理池3内，在第三调理池3内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第三粒径分析仪10检测。如果第三粒径分析仪10检测发现第三调理池3内的泥浆中大于0.05mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第三泥浆出口电动阀门27，打开第三复筛进口电动阀门26，使泥浆再次进入水力旋流器3，进行复筛；当第三调理池3内的泥浆中大于0.05mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第三复筛进口电动阀门26，打开第三泥浆出口电动阀门27，恢复正常运行，通过第三渣浆泵29将第三调理池3内的泥浆输送至第四调理池30上部的第二水力旋流器31。
[0031]第二水力旋流器31实现粒径为0.075mm~0.05mm的细砂的筛分，筛分出的细砂经与第二水力旋流器31连接的皮带输送机输送至细砂堆场36，由第二水力旋流器31落下的物质进入第四调理池30内，在第四调理池30内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第四粒径分析仪32检测。如果第四粒径分析仪32检测发现第四调理池30内的泥浆中大于
0.075mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第四泥浆出口电动阀门34，打开第四复筛进口电动阀门33，使泥浆再次进入第二水力旋流器31，进行复筛；当第四调理池30内的泥浆中大于0.075mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第四复筛进口电动阀门33，打开第四泥浆出口电动阀门34，恢复正常运行，然后通过第四渣浆泵35将第四调理池30内的泥浆输送至脱水机18，进行脱水处理。
[0032]筛分出的粒径4.75~16mm之间的卵石、粒径16mm~40mm之间的卵石和粒径40mm以上卵石，因为其内重金属含量极少，满足有关标准和规范(主要指GB14685-2011、JGJ52-2006和JGJ55-2011)后可直接用做建筑用卵石，在没有切实的资源化利用渠道时可以直接回填处理。
[0033]筛分出的粒径1.18mm~4.75mm的粗砂、粒径0.5mm~1.18mm的中砂和0.075mm~0.5mm的细砂，因为其重金属含量较少，满足有关标准和规范(主要指GB14684-2011、JGJ52-2006和JGJ55-2011)可直接用做建筑用砂，在没有切实的资源化利用渠道时可以直接回填处理。
[0034]由脱水机18压出的粒径0.075mm以下的底泥，因为重金属含量较多，可结合当地可利用条件用于农用(参考《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-2009))、园林绿化(参考《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(GB/T23486-2009))、土地改良(参考《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB/T24600-2009))、单独焚烧(参考《城镇污水处理厂污泥处置单独焚烧用泥质》(GB/T24602-2009))、水泥熟料生产(参考《城镇污水处理厂污泥处置水泥熟料生产用泥质》(CJ/T314-2009))、制砖(参考《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》(GB/T25031-2010))、烧制陶粒等途径或经水泥、石灰或药剂稳定固化后用于护坡或路基材料等资源化途径，确无资源化利用途径的参考《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥》(GB/T25031-2010)后作卫生填埋。
【权利要求】
1.一种多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统，包括调节池、第一调理池、第二调理池、第三调理池和第四调理池；其特征是:第一调理池内设置有搅拌机，第一调理池上部设置有振动筛，调节池与振动筛通过输送管路连接，输送管路上连接有输送渣浆泵；振动筛中自上至下设置有孔径分别为40mm、16mm和4.75mm的三层筛网，实现对粒径大于40mm的卵石、粒径为16mm~40mm的卵石、粒径为4.75mm~16mm的卵石的筛分，每层筛网分别与一套皮带输送机连接；第一调理池中设置有第一渣浆泵和第一粒径分析仪，第一渣浆泵通过第一复筛进口电动阀门与振动筛连接，并通过第一泥浆出口电动阀门与第二调理池上部的螺旋洗砂机连接，第一复筛进口电动阀门和第一泥浆出口电动阀门均与第一粒径分析仪电连接；第二调理池的上部设有螺旋洗砂机，螺旋洗砂机与第四套皮带输送机连接，螺旋洗砂机实现对粒径1.18mm~4.75mm粗砂的筛分，第二调理池中设置有第二渣浆泵和第二粒径分析仪，第二渣浆泵通过第二复筛进口电动阀门与螺旋洗砂机连接，并通过第二泥浆出口电动阀门与第三调理池上部的水力旋流器连接，第二复筛进口电动阀门和第二泥浆出口电动阀门均与第二粒径分析仪电连接；第三调理池的上部设有第一水力旋流器，第一水力旋流器与第五套皮带输送机连接，第一水力旋流器实现粒径为0.05mm~1.18mm的中砂的筛分，第三调理池中设置有第三渣浆泵和第三粒径分析仪，第三渣浆泵通过第三复筛进口电动阀门与第一水力旋流器连接，并通过第三泥浆出口电动阀门与第四调理池中的第二水力旋流器连接，第三复筛进口电动阀门和第三泥浆出口电动阀门均与第三粒径分析仪电连接；第四调理池的上部设有第二水力旋流器，第二水力旋流器与第六套皮带输送机连接，第二水力旋流器实现粒径0.075mm~0.5mm的细砂的筛分，第四调理池中设置有第四渣浆泵和第四粒径分析仪，第四渣浆泵通过第四复筛进口电动阀门与第二水力旋流器连接，并通过第四泥浆出口电动阀门与脱水机连接，第四复筛进口电动阀门和第四泥浆出口电动阀门均与第四粒径分析仪电连接；调节池、二调理池、第三调理池和第四调理池内也都设置有搅拌机；将受污染的底泥从水域系统中清除，输送到调节池，通过搅拌机对底泥搅拌，进行均质调节，防止沉淀，然后通过输送渣浆泵输送至振动筛，通过孔径分别为40mm、16mm和4.75mm 的三层筛网，实现粒径大于40mm的卵石、粒径为40mm~16mm的卵石、粒径为4.75mm~ 16mm的卵石的筛分，并通过与三层筛网连接的皮带输送机输送至三个卵石堆场；由振动筛落下的物质进入第一调理池，在第一调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第一粒径分析仪检测，如果第一粒径分析仪检测发现第一调理池内的泥浆中大于4.75mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，关闭第一泥浆出口电动阀门，打开第一复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入振动筛，进行复筛；当第一调理池内的泥浆中大于.4.75mm的粒径颗粒数量比例小于5%时,关闭第一复筛进口电动阀门，打开第一泥衆出口电动阀门，恢复正常运行，将第一调理池内的泥浆输送至第二调理池上的螺旋洗砂机；螺旋洗砂机实现粒径1.18_~4.75mm的粗砂的筛分，筛分出的粗砂与螺旋洗砂机连接的皮带输送机输送至粗砂堆场，由螺旋洗砂机落下的物质进入第二调理池内，在第二调理池内进行均质搅拌，同时由第二粒径分析仪检测，如果第二粒径分析仪检测发现第二调理池内的泥浆中大于1.18mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时， 关闭第二泥浆出口电动阀门，打开第二复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入螺旋洗砂机，进行复筛；当第二调理池内的泥浆中大于1.18mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第二复筛进口电动阀门，打开第二泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第二调理池内的泥浆输送至第三调理池上的第一水力旋流器； 第一水力旋流器实现粒径为0.05mm~1.18mm的中砂的筛分，筛分出的中砂经与第一水力旋流器连接的皮带输送机输送至中砂堆场，由第一水力旋流器落下的物质进入第三调理池内，在第三调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第三粒径分析仪检测，如果第三粒径分析仪检测发现第三调理池内的泥浆中大于0.05mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第三泥浆出口电动阀门，打开第三复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入水力旋流器，进行复筛；当第三调理池内的泥浆中大于0.05mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第三复筛进口电动阀门，打开第三泥浆出口电动阀门，恢复正常运行，将第三调理池内的泥浆输送至第四调理池上部的第二水力旋流器； 第二水力旋流器实现粒径为0.075_~0.05_的细砂的筛分，筛分出的细砂经与第二水力旋流器连接的皮带输送机输送至细砂堆场，由第二水力旋流器落下的物质进入第四调理池内，在第四调理池内通过搅拌机进行均质搅拌，同时由第四粒径分析仪检测，如果第四粒径分析仪检测发现第四调理池内的泥浆中大于0.075mm粒径颗粒的数量占泥浆中所有颗粒总数量的比例大于10%时，自动关闭第四泥浆出口电动阀门，打开第四复筛进口电动阀门，使泥浆再次进入第二水力旋流器，进行复筛；当第四调理池内的泥浆中大于0.075mm的粒径颗粒数量比例小于5%时，关闭第四复筛进口电动阀门，打开第四泥浆出口电动阀门，恢复正常运行 ，将第四调理池内的泥浆输送至脱水机，进行脱水处理。
【文档编号】C02F11/00GK103588367SQ201310630028
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】马涛, 康兴生, 李刚, 于军, 孙丰凯, 顾俊杰, 王睿, 梁恒 申请人:山东省环境保护科学研究设计院