一种移动式污染底泥就地处理一体化装置及其处理工艺的制作方法

本发明涉及河道污染底泥处理领域，尤其是涉及一种移动式污染底泥就地处理一体化装置。

背景技术：

为贯彻落实《水污染防治行动计划》，住房城乡建设部会同环保部、水利部、农业部于2015年8月组织编制了《城市黑臭水体整治工作指南》，指导地方各级人民政府加快推进城市黑臭水体整治工作。河道污染底泥是黑臭水体最重要的内源污染之一，底泥是流域生态系统的重要组成部分，底泥的缓冲能力决定了水质的稳定性，也决定了上覆水体藻相的稳定性；底泥的微生物活性决定了对河涌有机污染物的分解速度，从而决定了河涌水体的净化能力。底泥淤积引起的内源污染是河道的重要污染形式，也是河道水体黑臭的重要原因之一。

河道底泥淤积会导致行洪排涝不畅，调蓄容量减少，航运萎缩等后果，对河道底泥进行疏浚及后续处理，有利于改善河道水环境，提高河道排洪泄洪能力，是城市河道综合整治的重要措施。淤泥的处理处置，受到越来越多的关注，传统的处置方式为自然脱水干化填埋。随着河道淤泥中的污染物浓度越来越高，传统处理方法会对堆放地的土壤和地下水产生严重的二次污染；淤泥往往含有恶臭，散发异味气体，造成堆放地周遍空气污染，蚊蝇孽生，对周围环境和人体健康造成伤害。随着城市发展，地价上涨，而新建底泥处理厂占地面积大，且底泥处理厂的建设会对周边环境造成较大影响，在征地上存在很大困难，虽然可以通过精心设计、延长运行时间等方式来提高底泥厂处理能力，但处理规模与预期相差很大，会大大延长整个工程的周期。

基于此，有必要开发出一套河道污染底泥的就地处理设备，将其负载在集装箱内或船上，通过车辆或运输船运输至作业地点，实现淤泥的就地处理。

中国专利201610124735.4公开了一种固化和砂滤为一体处理湖泊底泥装置，由掘泥犁、第一抽泥装置、底泥池、絮凝剂池、第一泥水输水装置、第一砂滤器、第二砂滤器、泥水过滤池、清水排放管、第二泥水输水装置、第三泥水输水装置、泥水分离装置、储泥池、第二抽泥装置、固化料存放池、螺旋搅拌装置、皮带输送机、运泥船、浮动平台和控制系统组成；第一抽泥装置将底泥抽送到底泥池中，同时在底泥池中加入絮凝剂，混合后的泥水一部分进入砂滤器进行过滤，过滤后的清水直接排入湖中，另一部分泥水进入泥水分离装置内进行分离，在分离后的底泥中加入固化剂，处理完成后输送至运泥船上。上述装置虽然可以就地实现湖泊底泥的固化和砂滤，但是对底泥的处理过滤简单，无法实现底泥的分级资源化利用。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种移动式污染底泥就地处理一体化装置及其处理工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种移动式污染底泥就地处理一体化装置，包括移动组件和安装在所述移动组件上的一体化处理组件，该一体化处理组件包括除渣除砂一体化单元、预浓缩单元、加药调理单元和深度浓缩脱水单元，其中，所述的除渣除砂一体化单元的除渣出口连接杂物收集装置，除砂出口连接沙粒接受装置，污泥出口与所述加药调理单元的加药口一起连接所述预浓缩单元的入口，所述的预浓缩单元的底部污泥出口连接所述深度浓缩脱水单元入口，所述深度浓缩脱水单元的底部出口连接泥饼接受装置。

作为优选的实施方案，所述的加药调理单元包括配药箱、加药泵和管道混合器，其中，管道混合器的入口连接加药泵，出口连接所述预浓缩单元，所述除渣除砂一体化单元的污泥出口也连接所述管道混合器的入口。

作为更优选的实施方案，所述的深度浓缩脱水单元的清液出口还连接回流泵，并返回浓缩罐。

作为更优选的实施方案，所述的预浓缩单元的上部清液出口还连接冲洗泵，该冲洗泵的出水口还分别连接所述配药箱和深度浓缩脱水单元；

所述的深度浓缩脱水单元的清液出口还连接回流泵，并返回浓缩罐。

作为优选的实施方案，所述的除渣除砂一体化单元包括双层的振动筛，其中，下层为可去除2mm以上杂物的振动隔渣筛，上层为振动脱水筛，所述的振动隔渣筛的入口直接连接泥浆进料口，泥浆出口通过管道依次连接渣浆泵和可脱除泥浆中200目以上粒径沙粒的水力旋流器，固体杂物出口通过皮带输送机连接杂物收集装置，所述水力旋流器的液体出口连接所述预浓缩单元，固体出口连接所述振动脱水筛，振动脱水筛的沙粒出口通过皮带输送机连接沙粒接受装置。

作为上述优选的实施方案的更优选，所述的水力旋流器的液体出口与预浓缩单元之间还设有中间缓冲罐；

所述沙粒接收装置为沙粒储箱，所述杂物收集装置为杂物箱。

作为优选的实施方案，所述的预浓缩单元为浓缩罐，其直径在2～6m，高度在2.5～5m，所述的浓缩罐设有由内到外的三层，其中，内层用于污泥的搅拌预浓缩，中间层和外层配合形成上清液溢流渠，其底部设置出泥口，并连接所述深度浓缩单元；

所述的深度浓缩脱水单元为带式浓缩脱水一体机，其滤带带宽为1～3m，污泥处理能力为3～15m³(泥饼)/h。

作为优选的实施方案，所述的加药调理单元中添加的调理药剂为混凝剂或絮凝剂，其中，

所述的混凝剂选自聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硅酸铝铁、三氯化铁或硫酸铝中的至少一种，其投加浓度为0.15～1.5g/l，

所述的絮凝剂为表面活性剂或高分子絮凝剂，其投加浓度为50～500mg/l。

作为优选的实施方案，所述的移动组件为环保绞吸船。

采用移动式污染底泥就地处理一体化装置的处理工艺，包括以下步骤：

(a)河道污染底泥送入除渣除砂一体化单元中，依次进行除渣、除砂处理，其中，脱除的杂渣送入杂物收集装置，沙粒送入沙粒接受装置，除渣除砂后的底泥进入加药调理单元；

(b)除渣除砂后的底泥进入加药调理单元，加入药剂混合调理，并形成污泥矾花；

(c)将污泥矾花送入预浓缩单元，进行预浓缩处理，其中，预浓缩污泥送入深度浓缩脱水单元；

(d)预浓缩污泥被送入深度浓缩脱水单元中，依次完成深度浓缩和快速脱水，得到可运输或资源化利用的脱水泥饼。

本发明的装置的具体处理流程为：

环保绞吸船将河道污染底泥绞吸上来后通过管道输送至除渣除砂单元(其中，除渣单元可为高频振动隔渣筛，除砂单元包括水力旋流器和高频振动脱水筛)，泥浆先经高频振动隔渣筛处理后可去除2mm以上杂物，杂物收集装置将杂物收集后运走，除渣后泥浆以一定压力进入水力旋流器进行泥砂分级，水力旋流器底部的砂浆经高频振动脱水筛脱水排出细砂，细砂收集装置将细砂收集后拉走进行资源化利用；溢流泥浆进入加药调理单元(可以包括配药箱、加药泵和管道混合器等，管道混合器也可以由其他混合装置替代)进行混凝浓缩。溢流泥浆与药剂在管道混合器等中充分混合、反应，先后完成颗粒物质的破胶、脱稳和絮凝。调理后的泥浆进入圆形浓缩罐(即预浓缩单元)进行泥水分离，污泥絮体在中心筒沉降，上清液在中间层溢流进入外层，外层将上清液进行收集并作为配药箱和下一步的深度浓缩脱水单元滤布清洗的水源，沉淀浓缩后的污泥经底部出泥口进入深度浓缩脱水单元(即深度浓缩脱水机)。含水率较高的絮体经深度浓缩脱水机浓缩后含水率可降至80％左右，然后进入压滤段进行污泥脱水，脱水后的泥饼可满足运输或资源化利用要求。

与现有技术相比，本发明形成了一套完整的移动式污染底泥就地处理一体化装置。该工艺通过预处理(除渣和除砂)、预浓缩处理(混凝沉淀)和脱水处理单元的有机组合，不仅实现了污染底泥的就地处理，确保了系统的稳定运行，而且实现了污染底泥分级资源化利用的目标，从而系统性地解决了河道底泥处理问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的除渣除砂一体机的结构示意图；

图3为本发明的浓缩罐的结构示意图；

图中，1-环保清淤船，2-除渣除砂一体机，3-皮带输送机，4-杂物收集装置，5-沙粒接收装置，6-配药箱，7-加药泵，8-浓缩罐，9-污泥脱水机，10-冲洗泵，11-滤液池，12-泥饼接受装置，13-余水排放，14-回流泵，15-泥浆进料口，16-振动筛，17-渣浆泵，18-水力旋流器，19-中间缓冲罐，20-上清液溢流渠，21-支架，22-出泥口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种移动式污染底泥就地处理一体化装置，其工艺流程结构如图1所示，包括移动组件(可以为运载车等移动设备)，以及安装在移动组件上的一体化处理组件，该一体化处理组件包括除渣除砂一体机2、浓缩罐8、加药调理单元和污泥脱水机9，其中，除渣除砂一体机2的除渣出口连接杂物收集装置4，除砂出口连接沙粒接受装置，泥浆出口与加药调理单元的加药口一起连接浓缩罐8的入口，浓缩罐8的底部出泥口22连接污泥脱水机9入口，污泥脱水机9的底部出口连接泥饼接受装置12。

加药调理单元包括配药箱6、加药泵7和管道混合器，其中，管道混合器的入口连接加药泵7，出口连接浓缩罐8，除渣除砂一体机2的泥浆出口也连接管道混合器的入口。污泥脱水机9的清液出口还连接滤液池11，滤液池的上部清液出口连接回流泵14，并返回连接管道混合器的入口，下部浊液出口作为余水排放13。浓缩罐8的上部清液出口还连接冲洗泵10，该冲洗泵10的出水口还分别连接配药箱6和污泥脱水机9，并分别作为配药和清洗污泥脱水机9滤布的水源。

如图2所示，除渣除砂一体机2包括双层的振动筛16，其中，下层为可去除2mm以上杂物的振动隔渣筛，上层为振动脱水筛，振动隔渣筛的入口连通泥浆进料口15(环保清淤船1绞吸上来的泥浆即从该泥浆进料口15进入)，泥浆出口通过管道依次连接渣浆泵17和可脱除泥浆中200目以上粒径沙粒的水力旋流器18，固体杂物出口通过皮带输送机3连接杂物收集装置4，水力旋流器18的液体出口经中间缓冲罐19连接浓缩罐8，固体出口连接振动脱水筛，振动脱水筛的沙粒出口通过皮带输送机3连接沙粒接受装置。沙粒接收装置5为沙粒储箱，杂物收集装置4为杂物箱。

浓缩罐8的结构如图3所示，其直径在2～6m，高度在2.5～5m，浓缩罐8通过支架21固定安装，其设有由内到外的三层，其中，内层用于污泥的搅拌预浓缩，中间层和外层配合形成上清液溢流渠20，其底部设置出泥口22，并连接深度浓缩单元；污泥脱水机9为带式浓缩脱水一体机，其滤带带宽为1～3m，污泥处理能力为3～15m³(泥饼)/h。

加药调理单元中添加的调理药剂为混凝剂或絮凝剂，其中，混凝剂选自聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硅酸铝铁、三氯化铁或硫酸铝中的至少一种，其投加浓度为0.15～1.5g/l，絮凝剂为表面活性剂或高分子絮凝剂，其投加浓度为50～500mg/l。

采用移动式污染底泥就地处理一体化装置的处理工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：

(a)河道污染底泥送入除渣除砂一体机2中，先经过高频振动隔渣筛进行除渣处理，脱除的杂物送入杂物收集装置4中，除渣后的底泥进入水力旋流器18进行泥沙分级，水力旋流器18底部砂浆经高频振动脱水筛脱水排出细砂，并送入沙粒接收装置5集中拉走进行资源化利用，溢流泥浆进入加药调理单元；

(b)除渣除砂后的溢流泥浆进入管道混合器，再与经加药泵7从配药箱6加入的药剂(混凝剂或絮凝剂等)充分混合、反应，先后完成颗粒物质的破胶、脱稳和絮凝；

(c)调理后的泥浆继续送入浓缩罐8中进行泥水分离的预浓缩处理，其中，污泥絮体在内层的中心筒沉降，上清液在中间层溢流进入外层，外层的圆筒将上清液进行收集并作为配药和清洗深度浓缩过滤装置的滤布的水源，沉淀浓缩后的污泥经底部出泥口22进入污泥脱水机9；

(d)预浓缩处理的污泥进入污泥脱水机9中，含水率较高的絮体污泥先经深度浓缩段浓缩后含水率可降至80％左右，然后进入压滤段进行污泥脱水，脱水后的泥饼可满足运输或资源化利用要求。期中，产生的滤清液可以经回流泵14返回管道混合器入口，提供前部污泥的输送介质。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。