本申請(qǐng)涉及城市環(huán)保領(lǐng)域，尤其是涉及一種水上移動(dòng)式機(jī)械脫水固結(jié)一體化河道底泥處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常所說的污泥是指污水廠運(yùn)行而產(chǎn)生的副產(chǎn)物。污泥處理的目標(biāo)是減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化。常見的污泥處理方式主要有濃縮、脫水、好氧發(fā)酵( 堆肥)、厭氧消化、干化、焚燒等，這些方式目前主要針對(duì)大中型的污泥處理廠中固定配套使用。

目前我國城市水體污染情況非常嚴(yán)重，全國約90％的河道遭受不同程度的污染，其中城市黑臭水體問題更是被推到風(fēng)口浪尖上，由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及地表徑流等對(duì)城市水體的持續(xù)性污染輸入，水體沉淀物受到了不同程度的污染。河道底泥中的重金屬和持久性有機(jī)污染物比上層水體和土壤背景值高許多，這些受到污染的淤泥已經(jīng)對(duì)環(huán)境和人類造成了潛在的威脅。

污染淤泥自身耗氧、再懸浮及污染物釋放是導(dǎo)致水體變黑的重要因素之一，是水質(zhì)惡化的一個(gè)重要內(nèi)污染源。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)分析，受污染底泥再懸浮、污染物釋放影響，上覆水 COD 濃度可以增加 32％～64％，可見，污染淤泥對(duì)水質(zhì)的影響明顯，對(duì)污染淤泥進(jìn)行清淤，能有效降低水體污染物濃度。

淤泥疏浚的目的，在于清除重污染物和重金屬含量高的表層沉積物。在水流淤泥沉積層，采用工程措施，最大限度地將儲(chǔ)積在該層中的含有污染物和重金屬等有害物質(zhì)的淤泥移出河道，以改善河流的水生態(tài)環(huán)境，遏制河流生態(tài)穩(wěn)定性的退化。

通常河道淤泥清出后，需在附近找一塊場(chǎng)地建設(shè)淤泥處理廠，對(duì)清疏污泥進(jìn)行有效處理，滿足資源化利用或最終處置的需要，這種方式對(duì)周圍環(huán)境影響較大，同時(shí)很多河道附近很難找到適合建設(shè)淤泥處理廠的場(chǎng)地。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種河道底泥移動(dòng)式水上處理系統(tǒng)，其包括可移動(dòng)的用于配合絞吸式清淤船和運(yùn)砂船的綜合保障船，以及可移動(dòng)的用于配合干泥外運(yùn)船的機(jī)械脫水船；

所述綜合保障船的上層設(shè)置有底泥預(yù)處理系統(tǒng)，所述底泥預(yù)處理系統(tǒng)包括相互串聯(lián)的垃圾分揀機(jī)和砂石分離器；所述綜合保障船的下層設(shè)置有與所述砂石分離器串聯(lián)的調(diào)理固化儲(chǔ)存池，以及串聯(lián)在所述調(diào)理固化儲(chǔ)存池前端的固化劑加藥裝置；

所述機(jī)械脫水船的上層設(shè)置有多個(gè)相互并聯(lián)的疊螺式脫水機(jī)，以及串聯(lián)在所述疊螺式脫水機(jī)的入口處的污泥用PAM自動(dòng)加藥裝置；所述機(jī)械脫水船的下層設(shè)置有干泥儲(chǔ)存池，所述調(diào)理固化儲(chǔ)存池通過污泥提升泵與所述疊螺式脫水機(jī)相連，所述疊螺式脫水機(jī)的出口與所述干泥儲(chǔ)存池的入口相串聯(lián)，所述干泥儲(chǔ)存池通過污泥泵與所述干泥外運(yùn)船相連。

如前所述的河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)中，還包括設(shè)置在所述綜合保障船上層的尾水處理系統(tǒng)，所述尾水處理系統(tǒng)包括微磁絮凝反應(yīng)裝置、超磁分離機(jī)和磁種回收裝置，所述疊螺式脫水機(jī)通過污泥壓濾液管與所述微磁絮凝反應(yīng)裝置相連接，所述微磁絮凝反應(yīng)裝置與所述超磁分離機(jī)相連接，所述超磁分離機(jī)通過螺旋輸送機(jī)與磁種回收裝置相連接。

如前所述的河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)中，所述尾水處理系統(tǒng)還包括連接在所述微磁絮凝反應(yīng)裝置上的PAC加藥裝置和PAM自動(dòng)加藥裝置。

本申請(qǐng)的有益效果是：河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)設(shè)置合理，通過移動(dòng)式的駁船綜合保障船和機(jī)械脫水船，以及與常規(guī)挖泥船、運(yùn)砂船、干泥外運(yùn)船的綜合利用，能夠?qū)⒑拥赖啄噙M(jìn)行減量化、穩(wěn)定化處理。該河道底泥移動(dòng)式處理布置緊湊、占地面積小，無需固定場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)組建容易。使得該河道底泥移動(dòng)式處理對(duì)河道底泥的達(dá)標(biāo)處理有顯著性的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中綜合保障船上層平面示意圖；

圖3為本發(fā)明中綜合保障船下層平面示意圖；

圖4為本發(fā)明中綜合保障船剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明中機(jī)械脫水船上層平面示意圖；

圖6為 本發(fā)明中機(jī)械脫水船下層平面示意圖；

圖7為本發(fā)明中機(jī)械脫水船剖面示意圖；

圖中標(biāo)識(shí)說明如下：

A、綜合保障船；B、機(jī)械脫水船 ；1、絞吸式清淤船；2、垃圾分揀器；3、砂石分離器；4、調(diào)理固化儲(chǔ)存池；5、污泥提升泵；6、污泥疊螺式脫水機(jī)；7、干泥儲(chǔ)存池；8、污泥泵； 9、固化劑加藥裝置；10、微磁絮凝反應(yīng)裝置；11、超磁分離機(jī)；12、磁種回收裝置；13、 PAC加藥裝置；14、PAM自動(dòng)加藥裝置；15、PAM自動(dòng)加藥裝置（污泥用）；16、干泥外運(yùn)船；17、運(yùn)砂船； a、垃圾外運(yùn)管；b、砂石外運(yùn)管；c、凈化后尾水回用管； d、脫水后的底泥輸送管。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1-7所示，該河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)是由兩條駁船組成，綜合保障船A的船體上層集成了底泥預(yù)處理系統(tǒng)、尾水處理系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)，綜合保障船A的船體下層則設(shè)置了調(diào)蓄固化儲(chǔ)存池4；其中，底泥預(yù)處理系統(tǒng)包括垃圾分揀器2和砂石分離器3；尾水處理系統(tǒng)包括微磁絮凝反應(yīng)裝置10、超磁分離機(jī)11和磁種回收裝置12；加藥系統(tǒng)包括固結(jié)劑加藥裝置9、PAC加藥裝置13和PAM自動(dòng)配藥加藥裝置14等。

機(jī)械脫水船B的船體上層布置多臺(tái)疊螺式脫水機(jī)6和脫水用藥劑PAM自動(dòng)加藥裝置15，機(jī)械脫水船B的船體下層布置了干泥儲(chǔ)存池7和污泥外運(yùn)提升泵8。

現(xiàn)在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)說明如下：

底泥預(yù)處理系統(tǒng)包括垃圾分揀器2和砂石分離器3，其布置在綜合保障船A的上層。

首先由絞吸式挖泥船1上的泥漿泵吸入的底泥通過底泥輸送管輸送到綜合保障船A上的垃圾分揀器2，及砂石分離器3上，將底泥中的大顆粒垃圾和砂石與泥漿截留分離，泥水自流進(jìn)入綜合保障船A下層的污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池4。垃圾分揀器2分離出的垃圾進(jìn)入垃圾儲(chǔ)罐，由運(yùn)砂船運(yùn)上岸或至垃圾填埋場(chǎng)填埋處理；砂石分離器3采用機(jī)械式連續(xù)分離排砂，同步清洗后由運(yùn)砂船17運(yùn)至資源化利用點(diǎn)或上岸。

底泥處理系統(tǒng)包括疊螺式脫水機(jī)6、污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池4和泥漿儲(chǔ)存池7，疊螺式脫水機(jī)6和干泥儲(chǔ)存池7分別布置在機(jī)械脫水船B的上層和下層，污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池4布置在綜合保障船A的下層。

調(diào)理固化儲(chǔ)存池4分成兩個(gè)格，配有攪拌器；固化劑投加裝置9將配置好的固化劑存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中，通過加藥泵將固化劑投加到調(diào)理固化儲(chǔ)存池4的前端；當(dāng)泥水進(jìn)入污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池4后，在其中完成底泥調(diào)理、固結(jié)，固化底泥中的重金屬，實(shí)現(xiàn)河道底泥的穩(wěn)定化并凝結(jié)成易脫水的絮狀物；再通過污泥泵5根據(jù)流量將泥水送入疊螺式脫水機(jī)6，在疊螺式脫水機(jī)6的作用下，對(duì)固結(jié)后的底泥進(jìn)行脫水，PAM自動(dòng)配藥裝置15將配制好的絮凝劑，通過加藥泵加注到疊螺式濃縮機(jī)的入口處，使其與泥水混合，確保疊螺式濃縮機(jī)出口含水率降至80%；脫水后污泥輸送至機(jī)械脫水船B下層的干泥儲(chǔ)存池7，然后由污泥泵8送到干泥外運(yùn)船16上，再由干泥外運(yùn)船16將脫水污泥送往指定地點(diǎn)棄?；蛲恋乩?。

尾水處理系統(tǒng)包括微磁絮凝反應(yīng)裝置10、超磁分離機(jī)11和磁種回收裝置12，其布置在綜合保障船A的上層。

當(dāng)疊螺式脫水機(jī)6對(duì)污泥進(jìn)行脫水時(shí)，會(huì)壓濾出濾液，這種濾液需經(jīng)過處理后方可回用。因此在綜合保障船A的上層還集成有尾水處理設(shè)備，共包括磁絮凝反應(yīng)裝置10、超磁分離機(jī)11和磁種回收裝置12。首先疊螺式脫水機(jī)6壓濾出的濾液通過污泥壓濾液管輸送至微磁絮凝反應(yīng)裝置10，通過磁種液管向壓濾液中投加磁種，同時(shí)通過加藥裝置13、14分別投加混凝劑PAC和絮凝劑PAM；依次投加的磁種（磁性介質(zhì)）、PAC、PAM，在微磁絮凝反應(yīng)裝置10與濾液充分混合反應(yīng)，使磁種作為“核”與污水中懸浮物結(jié)合生成磁性微絮團(tuán)，然后含磁性微絮團(tuán)的污水進(jìn)入超磁分離機(jī)11。在超磁分離機(jī)11中，污水先經(jīng)過磁鼓磁力吸附分離磁性強(qiáng)的懸浮物，再經(jīng)過磁盤吸附分離剩余的包括弱性懸浮物在內(nèi)磁力懸浮物，污水得以凈化。凈化后的污水排入原有河道或者回用。從超磁分離機(jī)11分離出的磁性污泥，通過螺旋輸送機(jī)輸送到磁種回收裝置12。在磁種回收裝置12中，首先被高速分散電機(jī)分散（通過機(jī)械力、水力分散），進(jìn)入磁鼓，實(shí)現(xiàn)磁性介質(zhì)（磁種）和非磁性污泥的分離，非磁性污泥從磁鼓下方排至污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池，與原有底泥一起進(jìn)行處理；磁種進(jìn)入攪拌箱，配成一定濃度的磁種液經(jīng)磁種輸送泵輸送至微磁絮凝反應(yīng)裝置10，循環(huán)使用。

加藥系統(tǒng)包括固化劑加藥裝置9、PAC加藥裝置13、 PAM自動(dòng)加藥裝置14和PAM自動(dòng)加藥裝置（污泥用）15，其中固化劑加藥裝置9、PAC加藥裝置13、 PAM自動(dòng)加藥裝置14布置在綜合保障船A的上層；PAM自動(dòng)加藥裝置（污泥用）15布置在機(jī)械脫水船B的上層。

固化劑加藥裝置9，是將固化劑配制成一定的濃度存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中，由加藥泵根據(jù)泥水中重金屬的含量，按比例投加到污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池4中。所述的PAC加藥裝置13，是將商品PAC干粉或液體配制成一定的濃度存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中，由加藥泵根據(jù)水中污染物的含量，按比例投加到微磁絮凝裝置10的進(jìn)水端。PAM自動(dòng)加藥裝置14，可將干粉PAM自動(dòng)配制成一定濃度的液體，由加藥泵根據(jù)水中污染物性質(zhì)，按比例投加到微磁絮凝反應(yīng)裝置10中。PAM自動(dòng)加藥裝置（污泥用）15，可將干粉PAM自動(dòng)配制成一定濃度的液體，由加藥泵根據(jù)泥漿中污泥性質(zhì)，按比例投加到疊螺濃縮機(jī)6前端。

下面再結(jié)合附圖對(duì)該河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)的工作原理說明如下：

在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，將兩條駁船拖到需處理的河道底泥處理點(diǎn)，再配合常規(guī)的絞吸式挖泥船，以及外運(yùn)的運(yùn)砂船及干泥外運(yùn)船即可。

首先，河道底泥由絞吸式清淤船上的泥漿泵吸入后，底泥含水率約93%-97%，用管道輸送到綜合保障船上層的底泥預(yù)處理系統(tǒng)，底泥預(yù)處理系統(tǒng)由相互串聯(lián)的垃圾分揀機(jī)和砂石分離器組成；河道底泥先進(jìn)入垃圾分揀機(jī)；垃圾分揀機(jī)采用高效重型振動(dòng)篩式。底泥中的大顆粒垃圾和砂石通過垃圾分揀機(jī)被分揀出來后由運(yùn)砂船運(yùn)上岸或至垃圾填埋場(chǎng)填埋；剩余的泥漿水將進(jìn)入砂石分離器；砂石分離器采用除砂、除泥、振動(dòng)篩三合一式。分離出的砂即為清潔的砂石，不需要再進(jìn)行洗砂操作，由運(yùn)砂船運(yùn)至資源化利用點(diǎn)或上岸。

而泥漿水中分離出砂石后的泥水自流進(jìn)入綜合保障船底下層的調(diào)理固化儲(chǔ)存池；調(diào)理固化儲(chǔ)存池分成2格，配有攪拌器；固化劑加藥裝置將配置好的固化劑存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中，通過加藥泵將固化劑投加到調(diào)理固化儲(chǔ)存池的前端；泥水與固化劑充分混合，重金屬等有害物質(zhì)被穩(wěn)定固化，改變重金屬狀態(tài)，遇水不再析出；調(diào)理固化后的泥水由污泥泵送往下一條船即機(jī)械脫水船。

調(diào)理固化后的泥水由污泥泵根據(jù)流量送入疊螺式脫水機(jī)，將底泥的含水率降至80%以下；污泥用PAM自動(dòng)加藥裝置將配制好的絮凝劑，通過加藥泵加注到疊螺式脫水機(jī)的入口處，使其與泥水混合，確保疊螺式脫水機(jī)出口含水率降至80%；脫水后的污泥進(jìn)入機(jī)械脫水船下層的干泥儲(chǔ)存池，再由螺桿泵輸送到干泥外運(yùn)船，由干泥外運(yùn)船將脫水后的污泥送往指定地點(diǎn)棄?；蛘咄恋乩谩?/p>

當(dāng)疊螺式脫水機(jī)對(duì)調(diào)理固化后的泥水進(jìn)行脫水時(shí)，會(huì)壓濾出濾液，這種濾液需經(jīng)過處理后方可回收利用。因此在綜合保障船的上層還集成有尾水處理系統(tǒng)，尾水處理系統(tǒng)包括磁絮凝反應(yīng)裝置、超磁分離機(jī)和磁種回收裝置。疊螺式脫水機(jī)排出的壓濾液首先由泵輸送至磁絮凝反應(yīng)裝置；磁絮凝反應(yīng)裝置共分成3格，每格上配有攪拌器。通過磁種液管在第一格中投加磁種，第二格投加PAC，第三格投加PAM；當(dāng)壓濾液即污水與磁種、混凝劑、絮凝劑在磁混凝反應(yīng)裝置中進(jìn)行充分混合后由出口端排出，通過一路管路將污水連接至超磁分離機(jī)的進(jìn)口處；污水進(jìn)入超磁分離機(jī)后，先經(jīng)過磁鼓磁力吸附分離磁性強(qiáng)的懸浮物，再經(jīng)過磁盤吸附分離剩余的包括弱性懸浮物在內(nèi)磁力懸浮物，污水得以凈化。凈化后的污水排入原有河道或者回用。由超磁分離機(jī)分離出的污泥通過螺旋輸送機(jī)輸送到磁種回收裝置的進(jìn)口端，首先被高速分散電機(jī)分散（通過機(jī)械力、水力分散），進(jìn)入磁鼓，實(shí)現(xiàn)磁性介質(zhì)（磁種）和非磁性污泥的分離，非磁性污泥從磁鼓下方排至污泥調(diào)理固化儲(chǔ)存池，與原有淤泥一起進(jìn)行處理；磁種進(jìn)入攪拌箱，以一定濃度的磁種液經(jīng)磁種輸送泵輸送至微磁絮凝反應(yīng)裝置，循環(huán)使用。

圖2-4為本發(fā)明中綜合保障船結(jié)構(gòu)示意圖，圖5-7為機(jī)械脫水船結(jié)構(gòu)示意圖。兩條船均按500t設(shè)計(jì)，處理總規(guī)模為小時(shí)處理量為500m³，絞吸泥漿含水率為93%，每天按20小時(shí)工作，每天處理量為10000 m³，折算到水下方為1332 m³。 兩條船配備的設(shè)備如下：

綜合保障船主要設(shè)備一覽表

機(jī)械脫水船主要設(shè)備一覽表

綜上所述，本發(fā)明的河道底泥水上移動(dòng)式處理系統(tǒng)設(shè)置合理，通過移動(dòng)式的駁船綜合保障船和機(jī)械脫水船，以及與常規(guī)挖泥船、運(yùn)砂船、干泥外運(yùn)船的綜合利用，能夠?qū)⒑拥赖啄噙M(jìn)行減量化、穩(wěn)定化處理。該河道底泥移動(dòng)式處理布置緊湊、占地面積小，無需固定場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)組建容易。使得該河道底泥移動(dòng)式處理對(duì)河道底泥的達(dá)標(biāo)處理有顯著性的作用。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。