一种环保型湖泊底泥在线清淤及脱水固化系统的制作方法

1.本实用新型属于河道清理技术领域，具体涉及一种环保型湖泊底泥在线清淤及脱水固化系统。


背景技术：

2.在人口密集的地区，随着工业经济的发展与水环境治理工作的相对滞后，湖泊水质污染及富营养化现象愈发突出，进而造成水质恶化，蓝藻爆发等问题。而湖水中的污染物主要堆积在底泥中，环保清淤是一种能够有效解决湖水内源污染问题的方法。太湖、滇池等富营养化湖泊陆续都开展了围绕去除底泥中富含的氮、磷营养而实施大规模的环保清淤工程。常用的传统机械清淤方式主要有抓斗式清淤、泵吸式清淤、绞吸式清淤、斗轮式清淤等，因富含有机质、氮、磷的底泥为表面浮泥，大规模搅动水体容易造成大面积水体污染，在清淤工程中时常会发生污染物扩散、逃淤、回淤等情况，导致淤泥清除率低，清淤不够彻底等问题，且清淤出的泥浆还需要通过管道长距离输送至固定泥浆处理站进行后期处理，不仅增加了输送成本，还占用了大量的土地资源。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种环保型湖泊底泥在线清淤及脱水固化系统，能够避免在疏浚过程中产生二次污染，实现底泥清淤的减量化、稳定化和环保化。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种环保型湖泊底泥在线清淤及脱水固化系统，它包括依次设置的底泥捕捉船、底泥中转船、可移动式底泥快速脱水干化平台和干泥运输船，底泥捕捉船包括铲泥装置和底泥集聚槽，铲泥装置包括铲泥斗和压泥板，压泥板设于铲泥斗的前端，压泥板的中部设有呈长条布置的刮泥板，铲泥装置通过管道与底泥集聚槽连通，铲泥装置与底泥集聚槽之间的管道中安装有搅拌器，底泥集聚槽的内侧设有底泥抽吸泵，可移动式底泥快速脱水干化平台包括杂物筛分装置、加药装置、高干脱水系统和尾水处理系统。
6.本实用新型的底泥捕捉船为拼装式结构，包括两个钢制船体，多个铲泥装置并列设于两个钢制船体之间的前部空隙处。
7.进一步的，底泥捕捉船还包括第一电动卷扬机、第二电动卷扬机和发电机组，第一电动卷扬机通过钢丝绳将铲泥装置放置在湖底，底泥集聚槽的上部由第二电动卷扬机的钢丝绳牵引，两个钢制船体的内侧设有钢制滑轨，底泥集聚槽调整高度时可沿钢制滑轨上下滑动。
8.作为优选，铲泥装置的前端设有用于保护铲泥装置的竖向栅条，同时，刮泥板的角度可根据底泥的厚度调整。
9.在本实用新型中，底泥集聚槽内设有螺旋式导泥装置，底泥集聚槽底部的底泥通过螺旋式导泥装置提升至底泥集聚槽的内侧。
10.在一种优选方案中，底泥集聚槽的内底面呈坡度倾斜，底泥集聚槽中远离螺旋式导泥装置的内侧为最低处。
11.进一步的，底泥集聚槽中最低处的一侧设有电动排砂闸。
12.底泥抽吸泵的抽吸口处设有吸泥罩，吸泥罩上均匀布置有多个细孔，底泥集聚槽中的底泥通过底泥抽吸泵输送至底泥中转船中，底泥中转船的存泥舱内部设置有用于泥水分离的竖向式中心进泥管。
13.在本实用新型中，可移动式底泥快速脱水干化平台还包括干泥输送机，底泥通过干泥输送机输送至干泥运输船中，通过干泥运输船送至岸上进行资源化利用。
14.作为优选，底泥捕捉船配备有定位和监控系统，铲泥装置在湖水中的放置深度和铲泥厚度由定位和监控系统监测到的信号确定。
15.本实用新型的有益效果有：
16.（1）底泥捕捉船配备有先进的高精度定位和监控系统，铲泥装置在湖水中的放置深度及铲泥厚度根据监测到的信号确定，能够避免疏浚过程中产生二次污染，满足环保清淤要求；
17.（2）中转船内部为竖向式中心进泥管，底泥沿着中心管流淌，上清液退过上部溢流口流入湖泊，底部沉入船舱内部，有利于泥水分离，初步降低底泥的含水率，提高中转船的运输效率；
18.（3）可移动式底泥快速脱水干化平台采用高干连续式脱水装置，脱水后底泥含水率能够降低至60%以下，便于运输及资源化利用，底泥脱水后的尾水处理达标后可排放或者回用于高干连续式脱水装置的滤带清洗，实现了尾水的循环利用；
19.（4）全套加药絮凝、高干脱水、尾水处理设备均布置在可移动式底泥快速脱水干化平台上，无需在陆地上设置干化场所，节约了占地面积，干泥运输船只需运输干化后的底泥，全程泥浆不落地、无泄露，有效避免了二次污染；
20.（5）本实用新型实现了清淤及底泥处理的连续化和流程化的在线作业，清淤无扰动，能够有效降低湖中的有机质含量，不仅脱水效率高，而且尾水达标排放，真正实现了清淤的减量化、稳定化、环保化。
附图说明
21.图1为本实用新型的工艺流程图；
22.图2为本实用新型的平面布置示意图；
23.图3为本实用新型中底泥捕捉船的平面示意图；
24.图4为本实用新型中底泥捕捉船的立面示意图；
25.图5为本实用新型中可移动式底泥快速脱水干化平台的结构示意图；
26.图中：1-可移动式底泥快速脱水干化平台；2-底泥捕捉船；3-底泥中转船；4-铲泥装置；5-竖向栅条；6-第一电动卷扬机；7-压泥板；8-刮泥板；9-搅拌器；10-底泥集聚槽；11-底泥抽吸泵；12-钢制滑轨；13-电动排砂闸；14-发电机组；15-加药装置；16-高干脱水系统；17-尾水处理系统；18-化验室；19-生活区；20-杂物筛分装置；21-干泥输送机；22-干泥运输船；23-螺旋式导流装置；24-铲泥斗；25-钢制船体；26-第二电动卷扬机；27-资源化场所。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：
28.如图所示，本实用新型它包括依次设置的底泥捕捉船2、底泥中转船3、可移动式底泥快速脱水干化平台1和干泥运输船22，底泥捕捉船2包括铲泥装置4和底泥集聚槽10，铲泥装置4包括铲泥斗24和压泥板7，压泥板7设于铲泥斗24的前端，压泥板7的中部设有呈长条布置的刮泥板8，铲泥装置4通过管道与底泥集聚槽10连通，铲泥装置4与底泥集聚槽10之间的管道中安装有搅拌器9，底泥集聚槽10的内侧设有底泥抽吸泵11，可移动式底泥快速脱水干化平台1包括杂物筛分装置20、加药装置15、高干脱水系统16和尾水处理系统17。
29.在本实用新型中，底泥捕捉船2为拼装式结构，包括两个钢制船体25，多个铲泥装置4并列设于两个钢制船体25之间的前部空隙处，避免前进时湖底不平整造成倾斜，船尾设置有用于驱动所述底泥捕捉船2及船上配置的发电机组14。
30.底泥捕捉船2还包括第一电动卷扬机6、第二电动卷扬机26，铲泥装置4由船头的第一电动卷扬机6牵引固定，通过钢丝绳将放置在湖底，底泥集聚槽10的上部由第二电动卷扬机26的钢丝绳牵引，两个钢制船体25的内侧设有钢制滑轨12，底泥集聚槽10调整高度时可沿钢制滑轨12上下滑动。
31.在一种优选方案中，铲泥装置4的前端设有用于保护铲泥装置4的竖向栅条5，竖向栅条5能够隔绝较大杂物。
32.压泥板7为圆弧状钢制，上部突出，经压泥板7压实后，底泥的含水量约为95%，刮泥板8在使用时嵌入底泥中，其角度可根据底泥的厚度调整，刮泥板8呈长条布置，随着底泥捕捉船2前进，将底泥刮入装置中。铲泥装置4与底泥集聚槽10之间的管道中安装有搅拌器9，作为优选，搅拌器9为变频调速的横轴式旋转搅拌器，其焊接有直形或弯形刀片的旋转叶片以一定速度旋转并对底泥进行切割、破碎后向后方抛去，流入底泥集聚槽10中，在底泥集聚槽10内设有螺旋式导泥装置23，底泥集聚槽10底部的底泥通过螺旋式导泥装置23提升至底泥集聚槽10的内侧。
33.作为优选，底泥集聚槽10的内底面呈坡度倾斜，底泥集聚槽10中远离螺旋式导泥装置23的内侧为最低处，底泥集聚槽10中最低处的一侧设有电动排砂闸13。底泥抽吸泵11的抽吸口处设有吸泥罩，吸泥罩上均匀布置有多个细孔，底泥通过细孔被吸入泵中，未能吸入泵中的石块等杂物滑至底部，通过定时开启的电动排砂闸13排出底泥集聚槽10。
34.同时，底泥捕捉船2配备有高精度定位和监控系统，铲泥装置4在湖水中的放置深度和铲泥厚度由定位和监控系统监测到的信号确定，防止漏挖或超挖，不伤及原生土，避免疏浚过程中产生二次污染，满足环保清淤要求。
35.底泥集聚槽10中的底泥通过底泥抽吸泵11输送至底泥中转船3中，底泥中转船3的存泥舱内部设置有用于泥水分离的竖向式中心进泥管，底泥沿着中心管流淌，上清液退过上部溢流口流入湖泊，底部沉入般舱内部，初步降低底泥的含水率，提高中转船3的运输效率。
36.可移动式底泥快速脱水干化平台1包括杂物筛分装置20、加药装置15、高干脱水系统16、尾水处理系统17和干泥输送机21，可移动式底泥快速脱水干化平台1为钢制平台，杂物筛分装置20包括两级筛分单元，一级振动筛分单元去除芦苇根、树枝石等大颗粒杂物，二级旋流筛分单元进一步去除砂粒等大颗粒物质，保护压滤机滤带。底泥通过加药装置15加
入污泥改性剂及促进剂进行调质改性处理，再进入高干脱水系统16，作为优选，采用高干连续式压滤机，高干连续式压滤机是由上下两条张紧的滤带夹带着底泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈s型经过依靠滤带本身的张力形成结底泥的压榨和剪切力，把底泥中的毛细水挤压出来，在浓缩脱水段的重力作用下去除大部分自由水形成半流动态底泥，经过楔形区夹持在上下两条滤布间，通过底泥改性调理的化学作用，联合机械反复压滤、高压压榨的物理作用，底泥中的水分进一步去除，使底泥含水率由95%降低至60%以下，便于运输及资源化。
37.在一种优选方案中，可移动式底泥快速脱水干化平台1上还包括化验室18和生活区19 ，尾水处理系统17是对底泥脱水固结后产生的大量尾水（悬浮物浓度高）与操作人员产生的生活污水混合后进行处理，采用物理沉淀及生化处理相结合的处理工艺方式，在生化处理过程中投加高效生物质碳源脱氮除磷，尾水经处理后达到准4类排放标准，既可以直接排放，也可以作为高干压滤机的滤带冲洗水进行回用，实现尾水循环处理利用。化验室18对处理后尾水进行监测，确保尾水处理达标后才能排放。
38.底泥通过干泥输送机21输送至干泥运输船22中，干泥输送机21可采用皮带输送机或螺旋输送机等，通过干泥运输船22送至岸上的资源化场所27，进行资源化利用。在一种优选方案中，底泥与水泥、沙石、高分子粘结固化剂等经高效捏合后用于制作免烧景观结构件，从而实现太湖底泥的减量化、无害化、资源化利用。
39.本实用新型的使用过程如下：
40.通过底泥捕捉船2将含水率约95%的底泥铲取收集，通过搅拌器9快速搅散后流入底泥集聚槽10中，在底泥抽吸泵11的作用下送至底泥中转船3中，再由底泥中转船3初步脱水后进入可移动式底泥快速脱水干化平台1，经杂物筛分装置20、加药装置15和高干脱水系统16处理后，底泥含水率由95%降低至60%以下，尾水处理系统17对底泥脱水固结后产生的大量尾水进行处理后达标排放或回用，底泥通过干泥运输船22送至岸上的27，进行资源化利用。
41.本实用新型的其他工艺可以采用现有技术。
42.本实用新型的最佳实施例已经阐明，本领域的普通技术人员对于本实用新型做出的进一步拓展均落入本实用新型的保护范围。