一種固化和砂濾為一體處理湖泊底泥裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于湖泊生態(tài)治理裝置領(lǐng)域，具體涉及一種固化和砂濾為一體處理湖泊底 泥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在內(nèi)陸湖泊治理行業(yè)都知道，淺水湖泊中的淤泥需定期進(jìn)行收集和處理，否則，隨 著淤泥的增多，不僅會(huì)減少湖泊的蓄水量，還會(huì)降低湖水的水質(zhì)。目前，對(duì)淺水湖泊中的淤 泥處理方法主要有兩種，一種方法是先采用抓斗將湖底的淤泥抓到運(yùn)泥船上，再通過運(yùn)泥 船將淤泥運(yùn)到岸上的淤泥堆放或后期在堆場進(jìn)行攪拌、泥水分離和固化處理等后續(xù)處理； 另一種方法是先采用帶有螺旋切削頭的絞吸式淤泥收集裝置在對(duì)湖底的淤泥進(jìn)行攪拌的 同時(shí)將淤泥吸取和栗送到岸上的淤泥堆場進(jìn)行堆放，或后期在堆場進(jìn)行泥水分離和固化處 理等后續(xù)處理。在內(nèi)陸湖泊治理行業(yè)都知道，淤泥的上層為浮泥，容易流動(dòng)。當(dāng)采用前一種 方法用抓斗挖掘湖底淤泥時(shí)，會(huì)使上層的浮泥漂移到其它地方。而淤泥中的污染物大都處 在浮泥中。因此，采用抓斗收集淤泥，不僅難以改善淺水湖泊的水質(zhì)，而且浮泥吸不上來，治 理效果不好。采用帶有螺旋切削頭的絞吸式淤泥收集裝置收集淤泥，是在對(duì)湖底的淤泥進(jìn) 行攪拌的同時(shí)將淤泥吸到岸上，由于湖底高低不平，在對(duì)湖底的淤泥進(jìn)行攪吸過程中，不可 避免地會(huì)將湖底產(chǎn)生擾動(dòng)，會(huì)使淤泥上層的浮泥漂流到其它地方，因此，采用后一種方法同 樣是難以最大限度地清除湖底浮泥，治理效率不高。另一方面，由于上述兩種方法都需采用 運(yùn)泥船或輸送管道把收集出來的淤泥輸送到岸上的淤泥堆場進(jìn)行處理，不能在現(xiàn)場就地進(jìn) 行處理，需要運(yùn)送淤泥的運(yùn)輸工具或管道，使得治理成本較高。又由于需要在岸上設(shè)置淤泥 堆場，不僅占用耕地，還會(huì)對(duì)環(huán)境帶來二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種固化和砂濾為一體處理湖泊底泥裝置， 包括:掘泥犁1，第一抽泥裝置2，底泥池3，絮凝劑池4，第一泥水輸水裝置5，第一砂濾器6，第 二砂濾器7，泥水過濾池8，清水排放管9，第二泥水輸水裝置10，第三泥水輸水裝置11，泥水 分離裝置12,儲(chǔ)泥池13,第二抽泥裝置14,固化料存放池15,螺旋攪拌裝置16,皮帶輸送機(jī) 17,運(yùn)泥船18,浮動(dòng)平臺(tái)19,控制系統(tǒng)20;所述掘泥犁1與底泥池3之間設(shè)有第一抽泥裝置2， 所述底泥池3下方設(shè)有浮動(dòng)平臺(tái)19，所述浮動(dòng)平臺(tái)19 一側(cè)設(shè)有運(yùn)泥船18，所述浮動(dòng)平臺(tái)19與 運(yùn)泥船18之間設(shè)有皮帶輸送機(jī)17,所述底泥池3與第一砂濾器6、第二砂濾器7及泥水過濾池 8之間通過第一泥水輸水裝置5相連接，所述泥水過濾池8的側(cè)壁底部設(shè)有清水排放管9,所 述底泥池3與泥水分離裝置12之間設(shè)有第三泥水輸水裝置11，所述第一砂濾器6底部與泥水 分離裝置12之間設(shè)有第二泥水輸水裝置10,所述泥水分離裝置12與儲(chǔ)泥池13之間設(shè)有第二 抽泥裝置14,所述儲(chǔ)泥池13與固化料存放池15的下方設(shè)有螺旋攪拌裝置16,三者貫通;在浮 動(dòng)平臺(tái)19的上方設(shè)有控制系統(tǒng)20;所述絮凝劑池4下方與底泥池3之間設(shè)有絮凝劑出料管， 二者通過絮凝劑出料管連接;所述第一砂濾器6上方與第二砂濾器7下方圓錐部位出口處通 過管道相連接;所述第一砂濾器6上方與第二砂濾器7內(nèi)部均設(shè)有壓差控制裝置，壓差控制 裝置與控制系統(tǒng)20通過導(dǎo)線連接。
[0004] 進(jìn)一步的，所述掘泥犁1與浮動(dòng)平臺(tái)19傳動(dòng)連接，掘泥犁1的斜面與水平面夾角示 為β，所述邱勺范圍值在15~60°之間，掘泥犁1角度受控制系統(tǒng)20控制并可調(diào)節(jié)。
[0005] 進(jìn)一步的，所述底泥池3包括:傾斜過濾板3-1，底泥池?cái)嚢柩b置3-2,過濾板角度電 機(jī)3-3，混凝效果監(jiān)測儀3-4;所述傾斜過濾板3-1位于底泥池3內(nèi)部底泥進(jìn)口處，傾斜過濾板 3- 1底邊與過濾板角度電機(jī)3-3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，傾斜過濾板3-1與水平面夾角示為α，所述α范圍值 為30~60° ;所述傾斜過濾板3-1表面均勾分布著大量的小孔，數(shù)量為100~500,孔徑大小為 30~50mm;所述底泥池?cái)嚢柩b置3-2位于底泥池3中部，底泥池?cái)嚢柩b置3-2的數(shù)量為1~5 個(gè)，多個(gè)底泥池?cái)嚢柩b置3-2平行等距排列，相鄰二個(gè)底泥池?cái)嚢柩b置3-2間距為300~ 500mm，底泥池?cái)嚢柩b置3-2與控制系統(tǒng)20導(dǎo)線連接;所述底泥池?cái)嚢柩b置3-2由攪拌電機(jī)， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸，攪拌葉片組成，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端與攪拌電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端深入底泥池3底部，所 述攪拌葉片與轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直固定連接，攪拌葉片的數(shù)量為4~8個(gè)，多個(gè)攪拌葉片組成四組，四 組攪拌葉片豎直平行排列，相鄰二組間距為30~50cm，每組攪拌葉片為4個(gè)，相鄰二個(gè)攪拌 葉片以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為圓心等角度排列;所述過濾板角度電機(jī)3-3位于底泥池3外部，過濾板角度 電機(jī)3-3控制傾斜過濾板3-1在α角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);所述混凝效果監(jiān)測儀3-4位于底泥池3內(nèi) 側(cè)上部，混凝效果監(jiān)測儀3-4與控制系統(tǒng)20導(dǎo)線連接。
[0006] 進(jìn)一步的，所述泥水過濾池8包括:泥水過濾板8-1，角度微調(diào)電機(jī)8-2,濾板同步懸 臂8-3,進(jìn)泥管電磁閥8-4，C0D監(jiān)測儀8-5;所述泥水過濾板8-1位于泥水過濾池8上中部，泥 水過濾板8-1的表面均勾分布著大量的過濾孔，數(shù)量為200~600個(gè)，孔徑大小為1mm~10mm， 泥水過濾板8-1為傾斜結(jié)構(gòu)，泥水過濾板8-1與水平面夾角示為γ，所述γ的范圍值為15~ 30°，泥水過濾板8-1的數(shù)量為2~8個(gè)，多個(gè)泥水過濾板8-1上下γ角度錯(cuò)位排列;所述濾板 同步懸臂8-3-端與多個(gè)泥水過濾板8-1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，濾板同步懸臂8-3另一端與角度微調(diào)電 機(jī)8-2驅(qū)動(dòng)鏈接;角度微調(diào)電機(jī)8-2帶動(dòng)濾板同步懸臂8-3對(duì)多個(gè)泥水過濾板8-1角度可控調(diào) 節(jié)，角度微調(diào)電機(jī)8-2與控制系統(tǒng)20通過導(dǎo)線連接;所述C0D監(jiān)測儀8-5位于泥水過濾池8上 部內(nèi)側(cè)，C0D監(jiān)測儀8-5與控制系統(tǒng)20通過導(dǎo)線連接;所述進(jìn)泥管電磁閥8-4與進(jìn)泥管串聯(lián)， 進(jìn)泥管電磁閥8-4與控制系統(tǒng)20通過導(dǎo)線連接。
[0007] 進(jìn)一步的，所述螺旋攪拌裝置16包括:螺旋攪拌機(jī)16-1，外殼16-2，主軸16-3，螺旋 攪拌葉輪16-4，出料口 16-5，軸溫檢測器16-6;所述主軸16-3固定在螺旋攪拌機(jī)16-1的輸出 端，所述主軸16-3上固定有螺旋攪拌葉輪16-4,所述螺旋攪拌葉輪16-4數(shù)量為3~5個(gè)，相鄰 螺旋攪拌葉輪16-4間距為10mm~20mm，螺旋攪拌葉輪16-4依次兩兩垂直均勻排布，所述主 軸16-3及螺旋攪拌葉輪16-4均以主軸16-3中心軸線為軸心做圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);所述出料口 16-5用銷軸固定在外殼16-2尾部位置，出料口 16-5斜面與水平面夾角示為δ，所述δ范圍值 為20~80°;軸溫檢測器16-6所述位于螺旋攪拌機(jī)16-1與主軸16-3之間，軸溫檢測器16-6中 的感溫探頭與主軸16-3緊密貼合，軸溫檢測器16-6與控制系統(tǒng)20通過導(dǎo)線連接。
[0008] 進(jìn)一步的，所述螺旋攪拌葉輪16-4包括:矩形攪拌葉片16-4-1，弧形攪拌葉片16- 4- 2;所述矩形攪拌葉片16-4-1為矩形結(jié)構(gòu)，其長30cm~180cm，其寬為30cm~180cm，其矩形 截面為3cm~10cm X 3cm~10cm，在矩形攪拌葉片16-4-1的上下部分別設(shè)有弧形攪拌葉片 16-4-2,上下二個(gè)弧形攪拌葉片16-4-2對(duì)稱固定在矩形攪拌框16-4-1兩個(gè)對(duì)立面上，其中 一面弧形攪拌葉片16-4-2兩端分別固定在矩形攪拌框16-4-1對(duì)角線位置，另一面固定在另 外兩個(gè)對(duì)角線上;所述弧形攪拌葉片16-4-2弧高為30cm~150cm，半徑為30cm~150cm。
[0009] 進(jìn)一步的，所述第一抽泥裝置2、第一泥水輸水裝置5、第一砂濾器6、第二砂濾器7、 第二泥水輸水裝置10、第三泥水輸水裝置11、第二抽泥裝置14、皮帶輸送機(jī)17均與控制系統(tǒng) 20導(dǎo)線控制連接。
[0010] 進(jìn)一步的，所述螺旋攪拌葉輪16-4由高分子材料壓模成型，螺旋攪拌葉輪16-4的 組成成分和制造過程如下： 一、 螺旋攪拌葉輪16-4組成成分： 按重量份數(shù)計(jì)，四甲基乙撐二胺7~35份，三乙烯四胺15~26份，對(duì)乙基苯酚9~40份， 一氯三溴甲烷1~10份，二氯乙基鋁6~22份，異辛酸亞錫7~20份，聚乙烯醇7~20份，濃度 為llppm~130ppm的異氛酸乙酯400~600份，苯基間苯甲酸10~25份，對(duì)甲苯苯甲酸14~33 份，交聯(lián)劑9~25份，硝酸苯甲酸8~26份，高鄰苯二酸3~19份，二丁氨基甲酸乙酯6~17份， 十六烷酸乙酯2~12份； 所述交聯(lián)劑為鄰氯苯甲酸、十二烷醇、硫二甘醇中的任意一種； 二、 螺旋攪拌葉輪16-4的制造過程，包含以下步驟： 第1步、在反應(yīng)釜中加入電導(dǎo)率為0.008yS/cm~0.04yS/cm的超純水300~800份，啟動(dòng) 反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為120rpm~210rpm，啟動(dòng)加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至45°C~60 °C;依次加入四甲基乙撐二胺、三乙烯四胺、對(duì)乙基苯酚，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)pH值為3.5 ~6.5,將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至75rpm~96rpm，溫度為55~75°C，酯化反應(yīng)3~12小時(shí)； 第2步、取一氯三溴甲烷、二氯乙基鋁進(jìn)行粉碎，粉末粒徑為430~530目；加入異辛酸亞 錫混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為21~53mm，采用劑量為1.36kGy~4.36kGy、能量為 1 · 55MeV~9 · 58MeV的α射線輻照18~40分鐘； 第3步、經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于聚乙烯醇中，加入反應(yīng)釜，攪拌器轉(zhuǎn)速為46rpm~ 87rpm，溫度為75°C~90°C，啟動(dòng)真空栗使反應(yīng)釜的真空度達(dá)到_0.07MPa~-0.04MPa，保持 此狀態(tài)反應(yīng)4~12小時(shí)；泄壓并通入氮?dú)?，使反?yīng)釜內(nèi)壓力為0.009~0.030MPa，保溫靜置1 ~5小時(shí)；攪拌器轉(zhuǎn)速提升至90rpm~175rpm，同時(shí)反應(yīng)爸泄壓至OMPa;依次加入異氰酸乙 酯、苯基間苯甲酸、對(duì)甲苯苯甲酸完