河道底泥水上移动式处理系统的制作方法

本申请涉及城市环保领域，尤其是涉及一种水上移动式机械脱水固结一体化河道底泥处理系统。

背景技术：

通常所说的污泥是指污水厂运行而产生的副产物。污泥处理的目标是减量化、稳定化、无害化、资源化。常见的污泥处理方式主要有浓缩、脱水、好氧发酵( 堆肥)、厌氧消化、干化、焚烧等，这些方式目前主要针对大中型的污泥处理厂中固定配套使用。

目前我国城市水体污染情况非常严重，全国约90％的河道遭受不同程度的污染，其中城市黑臭水体问题更是被推到风口浪尖上，由于工业、农业及地表径流等对城市水体的持续性污染输入，水体沉淀物受到了不同程度的污染。河道底泥中的重金属和持久性有机污染物比上层水体和土壤背景值高许多，这些受到污染的淤泥已经对环境和人类造成了潜在的威胁。

污染淤泥自身耗氧、再悬浮及污染物释放是导致水体变黑的重要因素之一，是水质恶化的一个重要内污染源。据相关文献分析，受污染底泥再悬浮、污染物释放影响，上覆水 COD 浓度可以增加 32％～64％，可见，污染淤泥对水质的影响明显，对污染淤泥进行清淤，能有效降低水体污染物浓度。

淤泥疏浚的目的，在于清除重污染物和重金属含量高的表层沉积物。在水流淤泥沉积层，采用工程措施，最大限度地将储积在该层中的含有污染物和重金属等有害物质的淤泥移出河道，以改善河流的水生态环境，遏制河流生态稳定性的退化。

通常河道淤泥清出后，需在附近找一块场地建设淤泥处理厂，对清疏污泥进行有效处理，满足资源化利用或最终处置的需要，这种方式对周围环境影响较大，同时很多河道附近很难找到适合建设淤泥处理厂的场地。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种河道底泥水上移动式处理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种河道底泥移动式水上处理系统，其包括可移动的用于配合绞吸式清淤船和运砂船的综合保障船，以及可移动的用于配合干泥外运船的机械脱水船；

所述综合保障船的上层设置有底泥预处理系统，所述底泥预处理系统包括相互串联的垃圾分拣机和砂石分离器；所述综合保障船的下层设置有与所述砂石分离器串联的调理固化储存池，以及串联在所述调理固化储存池前端的固化剂加药装置；

所述机械脱水船的上层设置有多个相互并联的叠螺式脱水机，以及串联在所述叠螺式脱水机的入口处的污泥用PAM自动加药装置；所述机械脱水船的下层设置有干泥储存池，所述调理固化储存池通过污泥提升泵与所述叠螺式脱水机相连，所述叠螺式脱水机的出口与所述干泥储存池的入口相串联，所述干泥储存池通过污泥泵与所述干泥外运船相连。

如前所述的河道底泥水上移动式处理系统中，还包括设置在所述综合保障船上层的尾水处理系统，所述尾水处理系统包括微磁絮凝反应装置、超磁分离机和磁种回收装置，所述叠螺式脱水机通过污泥压滤液管与所述微磁絮凝反应装置相连接，所述微磁絮凝反应装置与所述超磁分离机相连接，所述超磁分离机通过螺旋输送机与磁种回收装置相连接。

如前所述的河道底泥水上移动式处理系统中，所述尾水处理系统还包括连接在所述微磁絮凝反应装置上的PAC加药装置和PAM自动加药装置。

本申请的有益效果是：河道底泥水上移动式处理系统设置合理，通过移动式的驳船综合保障船和机械脱水船，以及与常规挖泥船、运砂船、干泥外运船的综合利用，能够将河道底泥进行减量化、稳定化处理。该河道底泥移动式处理布置紧凑、占地面积小，无需固定场地，现场组建容易。使得该河道底泥移动式处理对河道底泥的达标处理有显著性的作用。

附图说明

图1为本发明河道底泥水上移动式处理系统的结构示意图；

图2为本发明中综合保障船上层平面示意图；

图3为本发明中综合保障船下层平面示意图；

图4为本发明中综合保障船剖面示意图；

图5为本发明中机械脱水船上层平面示意图；

图6为 本发明中机械脱水船下层平面示意图；

图7为本发明中机械脱水船剖面示意图；

图中标识说明如下：

A、综合保障船；B、机械脱水船 ；1、绞吸式清淤船；2、垃圾分拣器；3、砂石分离器；4、调理固化储存池；5、污泥提升泵；6、污泥叠螺式脱水机；7、干泥储存池；8、污泥泵； 9、固化剂加药装置；10、微磁絮凝反应装置；11、超磁分离机；12、磁种回收装置；13、 PAC加药装置；14、PAM自动加药装置；15、PAM自动加药装置（污泥用）；16、干泥外运船；17、运砂船； a、垃圾外运管；b、砂石外运管；c、净化后尾水回用管； d、脱水后的底泥输送管。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-7所示，该河道底泥水上移动式处理系统是由两条驳船组成，综合保障船A的船体上层集成了底泥预处理系统、尾水处理系统和加药系统，综合保障船A的船体下层则设置了调蓄固化储存池4；其中，底泥预处理系统包括垃圾分拣器2和砂石分离器3；尾水处理系统包括微磁絮凝反应装置10、超磁分离机11和磁种回收装置12；加药系统包括固结剂加药装置9、PAC加药装置13和PAM自动配药加药装置14等。

机械脱水船B的船体上层布置多台叠螺式脱水机6和脱水用药剂PAM自动加药装置15，机械脱水船B的船体下层布置了干泥储存池7和污泥外运提升泵8。

现在对整个系统说明如下：

底泥预处理系统包括垃圾分拣器2和砂石分离器3，其布置在综合保障船A的上层。

首先由绞吸式挖泥船1上的泥浆泵吸入的底泥通过底泥输送管输送到综合保障船A上的垃圾分拣器2，及砂石分离器3上，将底泥中的大颗粒垃圾和砂石与泥浆截留分离，泥水自流进入综合保障船A下层的污泥调理固化储存池4。垃圾分拣器2分离出的垃圾进入垃圾储罐，由运砂船运上岸或至垃圾填埋场填埋处理；砂石分离器3采用机械式连续分离排砂，同步清洗后由运砂船17运至资源化利用点或上岸。

底泥处理系统包括叠螺式脱水机6、污泥调理固化储存池4和泥浆储存池7，叠螺式脱水机6和干泥储存池7分别布置在机械脱水船B的上层和下层，污泥调理固化储存池4布置在综合保障船A的下层。

调理固化储存池4分成两个格，配有搅拌器；固化剂投加装置9将配置好的固化剂存储在储罐中，通过加药泵将固化剂投加到调理固化储存池4的前端；当泥水进入污泥调理固化储存池4后，在其中完成底泥调理、固结，固化底泥中的重金属，实现河道底泥的稳定化并凝结成易脱水的絮状物；再通过污泥泵5根据流量将泥水送入叠螺式脱水机6，在叠螺式脱水机6的作用下，对固结后的底泥进行脱水，PAM自动配药装置15将配制好的絮凝剂，通过加药泵加注到叠螺式浓缩机的入口处，使其与泥水混合，确保叠螺式浓缩机出口含水率降至80%；脱水后污泥输送至机械脱水船B下层的干泥储存池7，然后由污泥泵8送到干泥外运船16上，再由干泥外运船16将脱水污泥送往指定地点弃海或土地利用。

尾水处理系统包括微磁絮凝反应装置10、超磁分离机11和磁种回收装置12，其布置在综合保障船A的上层。

当叠螺式脱水机6对污泥进行脱水时，会压滤出滤液，这种滤液需经过处理后方可回用。因此在综合保障船A的上层还集成有尾水处理设备，共包括磁絮凝反应装置10、超磁分离机11和磁种回收装置12。首先叠螺式脱水机6压滤出的滤液通过污泥压滤液管输送至微磁絮凝反应装置10，通过磁种液管向压滤液中投加磁种，同时通过加药装置13、14分别投加混凝剂PAC和絮凝剂PAM；依次投加的磁种（磁性介质）、PAC、PAM，在微磁絮凝反应装置10与滤液充分混合反应，使磁种作为“核”与污水中悬浮物结合生成磁性微絮团，然后含磁性微絮团的污水进入超磁分离机11。在超磁分离机11中，污水先经过磁鼓磁力吸附分离磁性强的悬浮物，再经过磁盘吸附分离剩余的包括弱性悬浮物在内磁力悬浮物，污水得以净化。净化后的污水排入原有河道或者回用。从超磁分离机11分离出的磁性污泥，通过螺旋输送机输送到磁种回收装置12。在磁种回收装置12中，首先被高速分散电机分散（通过机械力、水力分散），进入磁鼓，实现磁性介质（磁种）和非磁性污泥的分离，非磁性污泥从磁鼓下方排至污泥调理固化储存池，与原有底泥一起进行处理；磁种进入搅拌箱，配成一定浓度的磁种液经磁种输送泵输送至微磁絮凝反应装置10，循环使用。

加药系统包括固化剂加药装置9、PAC加药装置13、 PAM自动加药装置14和PAM自动加药装置（污泥用）15，其中固化剂加药装置9、PAC加药装置13、 PAM自动加药装置14布置在综合保障船A的上层；PAM自动加药装置（污泥用）15布置在机械脱水船B的上层。

固化剂加药装置9，是将固化剂配制成一定的浓度存储在储罐中，由加药泵根据泥水中重金属的含量，按比例投加到污泥调理固化储存池4中。所述的PAC加药装置13，是将商品PAC干粉或液体配制成一定的浓度存储在储罐中，由加药泵根据水中污染物的含量，按比例投加到微磁絮凝装置10的进水端。PAM自动加药装置14，可将干粉PAM自动配制成一定浓度的液体，由加药泵根据水中污染物性质，按比例投加到微磁絮凝反应装置10中。PAM自动加药装置（污泥用）15，可将干粉PAM自动配制成一定浓度的液体，由加药泵根据泥浆中污泥性质，按比例投加到叠螺浓缩机6前端。

下面再结合附图对该河道底泥水上移动式处理系统的工作原理说明如下：

在实际运行时，将两条驳船拖到需处理的河道底泥处理点，再配合常规的绞吸式挖泥船，以及外运的运砂船及干泥外运船即可。

首先，河道底泥由绞吸式清淤船上的泥浆泵吸入后，底泥含水率约93%-97%，用管道输送到综合保障船上层的底泥预处理系统，底泥预处理系统由相互串联的垃圾分拣机和砂石分离器组成；河道底泥先进入垃圾分拣机；垃圾分拣机采用高效重型振动筛式。底泥中的大颗粒垃圾和砂石通过垃圾分拣机被分拣出来后由运砂船运上岸或至垃圾填埋场填埋；剩余的泥浆水将进入砂石分离器；砂石分离器采用除砂、除泥、振动筛三合一式。分离出的砂即为清洁的砂石，不需要再进行洗砂操作，由运砂船运至资源化利用点或上岸。

而泥浆水中分离出砂石后的泥水自流进入综合保障船底下层的调理固化储存池；调理固化储存池分成2格，配有搅拌器；固化剂加药装置将配置好的固化剂存储在储罐中，通过加药泵将固化剂投加到调理固化储存池的前端；泥水与固化剂充分混合，重金属等有害物质被稳定固化，改变重金属状态，遇水不再析出；调理固化后的泥水由污泥泵送往下一条船即机械脱水船。

调理固化后的泥水由污泥泵根据流量送入叠螺式脱水机，将底泥的含水率降至80%以下；污泥用PAM自动加药装置将配制好的絮凝剂，通过加药泵加注到叠螺式脱水机的入口处，使其与泥水混合，确保叠螺式脱水机出口含水率降至80%；脱水后的污泥进入机械脱水船下层的干泥储存池，再由螺杆泵输送到干泥外运船，由干泥外运船将脱水后的污泥送往指定地点弃海或者土地利用。

当叠螺式脱水机对调理固化后的泥水进行脱水时，会压滤出滤液，这种滤液需经过处理后方可回收利用。因此在综合保障船的上层还集成有尾水处理系统，尾水处理系统包括磁絮凝反应装置、超磁分离机和磁种回收装置。叠螺式脱水机排出的压滤液首先由泵输送至磁絮凝反应装置；磁絮凝反应装置共分成3格，每格上配有搅拌器。通过磁种液管在第一格中投加磁种，第二格投加PAC，第三格投加PAM；当压滤液即污水与磁种、混凝剂、絮凝剂在磁混凝反应装置中进行充分混合后由出口端排出，通过一路管路将污水连接至超磁分离机的进口处；污水进入超磁分离机后，先经过磁鼓磁力吸附分离磁性强的悬浮物，再经过磁盘吸附分离剩余的包括弱性悬浮物在内磁力悬浮物，污水得以净化。净化后的污水排入原有河道或者回用。由超磁分离机分离出的污泥通过螺旋输送机输送到磁种回收装置的进口端，首先被高速分散电机分散（通过机械力、水力分散），进入磁鼓，实现磁性介质（磁种）和非磁性污泥的分离，非磁性污泥从磁鼓下方排至污泥调理固化储存池，与原有淤泥一起进行处理；磁种进入搅拌箱，以一定浓度的磁种液经磁种输送泵输送至微磁絮凝反应装置，循环使用。

图2-4为本发明中综合保障船结构示意图，图5-7为机械脱水船结构示意图。两条船均按500t设计，处理总规模为小时处理量为500m³，绞吸泥浆含水率为93%，每天按20小时工作，每天处理量为10000 m³，折算到水下方为1332 m³。 两条船配备的设备如下：

综合保障船主要设备一览表

机械脱水船主要设备一览表

综上所述，本发明的河道底泥水上移动式处理系统设置合理，通过移动式的驳船综合保障船和机械脱水船，以及与常规挖泥船、运砂船、干泥外运船的综合利用，能够将河道底泥进行减量化、稳定化处理。该河道底泥移动式处理布置紧凑、占地面积小，无需固定场地，现场组建容易。使得该河道底泥移动式处理对河道底泥的达标处理有显著性的作用。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。