申请日2019.08.07
公开(公告)日2019.11.15
IPC分类号C02F11/00; E02F5/28; E02F7/04
摘要
本发明属于河道治理技术领域，具体为一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，包括船体、洗脱箱、起吊装置，起吊装置安装在船体上。所述洗脱箱包括隔离罩和沉淀架，沉淀架位于隔离罩中，其中隔离罩为矩形箱体，其上下端面开放，在隔离罩的下部设置曝气管;所述沉淀架包括若干列纵向设置的沉降架，每个沉降架包括若干层间隔设置的沉降板;在船体上设置刷架，刷架下方设置淤泥槽;该装置还包括给曝气管充气的气泵。该装置在洗脱底泥时无需使用水泵将污水抽离，而是通过沉降的方式单独取出污泥，因此在整个底泥洗脱的过程中，被清理出来的污泥中含水量少，后期处理过程简单，有利于加快底泥洗脱的效率。
权利要求书
1.一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，包括船体、洗脱箱、起吊装置和操控台，起吊装置安装在船体上，用于起吊洗脱箱，其特征在于：所述洗脱箱包括隔离罩和沉淀架，沉淀架位于隔离罩中，其中隔离罩为矩形箱体，其上下端面开放，在隔离罩的下部设置曝气管;所述沉淀架包括若干列纵向设置的沉降架，每个沉降架包括若干层间隔设置的沉降板;在船体上设置刷架，刷架下方设置淤泥槽;所述刷架上设置与每个沉降板一一对应的刮泥刷，当沉淀架横向穿过刷架时，刮泥刷将沉降板顶面的淤泥刮掉，脱落的淤泥落进淤泥槽;该装置还包括给曝气管充气的气泵以及动力源。
2.如权利要求1所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：该装置还包括架设在船体上的平移架，平移架包括导向轨以及沿着导向轨左右移动的伸缩架，且在平移架上安装控制伸缩架左右移动的驱动机构;平移架用于架起沉淀架，并带动沉淀架移动，使沉淀架穿过刷架。
3.如权利要求2所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：所述导向轨架设在船体上，导向轨内侧设置卡槽，所述伸缩架为两个平行固定设置的横杆，并活动安装在卡槽中，伸缩架前部用于支撑沉淀架上沿，并将架沉淀架起;所述驱动机构包括安装在伸缩架末端的啮合轮，且在伸缩架后部安装驱动电机，驱动电机带动啮合轮转动;在导向轨上设置与啮合轮啮合的啮合齿，转动的啮合轮通过与啮合齿啮合顺着导向轨移动。
4.如权利要求3所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：所述船体包括主船体和副船体，两船体间隔设置并通过连桥连接，两船体之间形成工作区，该工作区的宽度大于两个洗脱箱的宽度，分为第一清理区和第二清理区，其中第一清理区临近主船体，第二清理区临近副船体，所述平移架和刷架安装在主船体上;在洗脱箱位于水中时，连桥的高度高于洗脱箱露出水面的高度;每完成第一清理区的一个区域的清理后，起吊装置将对应的洗脱箱平移至第二清理区对应的位置。
5.如权利要求4所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：在隔离罩的上沿两侧设置卡件，通过卡件可以将隔离罩卡在沉淀架上，从而在起吊装置的作用下隔离罩和沉淀架同时移动，移开该卡件，则可以单独吊起沉淀架。
6.如权利要求1至5中任一项所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：所述沉降板的倾斜角度为角度-45°—0°。
7.如权利要求6所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：所述船体上安装螺旋桨，且螺旋桨可以控制船体前后左右平移。
8.如权利要求4所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：在淤泥槽下方设置滑道，并在滑道末端设置中转槽，淤泥槽可沿滑道移动，并将淤泥倾倒于中转槽中。
9.如权利要求8所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：所述主船体和副船体的外围设置围栏，且在中转槽一侧设置卸料口，该卸料口作为与搬运船对接的通道，用于卸载转运中转槽内的淤泥。
10.如权利要求4所述的一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，其特征在于：在与平移架正对的位置，有辅台设置在副船体上，该辅台临近工作区;在副船体上另设废料池;在将洗脱箱移置第二清理区后，先将沉淀架吊起，然后利用气泵对曝气管充气，停止充气后使用纱网从隔离罩下部向上打捞，以除去较大直径的残渣。
说明书
一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置
技术领域
本发明属于河道治理技术领域，具体为一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置。
背景技术
人类生活离不开水，查阅地图可以发现，城市村落一般也都是坐落于水域附近，由于人类的影响，人类赖以生存的水源正在遭到破坏，很多河道湖泊也都出现底泥变质、河水黑臭的问题，这些严重影响着水体质量以及生态平衡，同时也反过来影响着人类的生活。随着人们的环保意识不断增加，以及国家对河道治理的不断重视，人们已经开始采取各种措施对黑臭水体进行治理。目前的治理方案如化学治理会造成水体中化学物质残留导致其他问题的发生，曝气增氧可以增加水体含氧量，以激活本土微生物，进而增加好氧微生物对有机物的分解，但这种方式存在成本投入太大，且作用水域受限，还有其他各种治理方案，都存在各种弊端。
目前，比较先进的治理方案是底泥原位洗脱，目前的底泥原位洗脱采用的方案是将局部水体隔离，然后通过搅动水体来使下部淤泥被激起，然后使用抽离设备将污泥与水的混合部分抽离，并对抽离的泥水混合物进行脱水等处理，最终获得含水量较少的淤泥。这一解决方案的优点是可以将水体划分为多个小区域，然后对每个区域进行治理，治理过程不会影响相邻水域。然后对于现有实施这一方案的具体设备，其弊端也很明显，其主要问题在于需要抽离泥水混合物，然后在对泥水很合物进行脱水，这是一种事倍功半的工作模式，另外，泥水混合物脱水的过程相对缓慢，影响整个设备的工作效率，同时，还需要找地方摊晾淤泥，其产生的气味会严重影响环境，同时也会滋生蚊蝇。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，该装置在进行底泥原位洗脱的过程中无需抽离泥水混合物，从而使得到的淤泥含水量少，人们只需对打捞的淤泥进行简单处理即可重复利用，且该装置可以进行连续工作，有利于提成工作效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种黑臭水体的底泥原位洗脱装置，包括船体、洗脱箱、起吊装置和操控台，起吊装置安装在船体上，用于起吊洗脱箱。所述洗脱箱包括隔离罩和沉淀架，沉淀架位于隔离罩中，其中隔离罩为矩形箱体，其上下端面开放，在隔离罩的下部设置曝气管;所述沉淀架包括若干列纵向设置的沉降架，每个沉降架包括若干层间隔设置的沉降板;在船体上设置刷架，刷架下方设置淤泥槽;所述刷架上设置与每个沉降板一一对应的刮泥刷，当沉淀架横向穿过刷架时，刮泥刷将沉降板顶面的淤泥刮掉，脱落的淤泥落进淤泥槽;该装置还包括给曝气管充气的气泵以及动力源。
在上述技术方案中，进行污泥洗脱的洗脱箱内设沉淀架，通过气泵给曝气管充气后，隔离罩底部的淤泥与上部水体混合在一起，其中质量较重的砂砾等物质先沉降，质量较轻的腐质物、絮状物等后沉降，在等待混合水体沉降一段时间后，将沉淀架放入隔离罩，此时水体被分成若干层，每一层的水体中的沉降物直接落在对应的沉降板上，从而实现快速沉降的目的，而且，通过取出沉淀架，可以将沉降物带出，在经过刷架后，沉降物被清理掉，这个过程中，无需使用水泵将污水抽离，通过沉降的方式单独取出污泥，因此在整个底泥洗脱的过程中，被清理出来的污泥中含水量少，后期处理过程简单，有利于加快底泥洗脱的效率。
优选地，该装置还包括设置在船体上的平移架，平移架包括导向轨以及沿着导向轨左右移动的伸缩架，且在平移架上安装控制伸缩架左右移动的驱动机构;平移架用于架起沉淀架，并带动沉淀架移动，使沉淀架穿过刷架。在控制沉淀架穿过刷架时，需要保证刮泥刷接触沉降板上表面，且需要沉淀架水平平稳移动，平移架带动沉淀架移动时，沉淀架相对于刷架不会发生相对晃动，既可以保证刮泥刷与沉降板的良好接触，又可以避免沉降板与刮泥刷相互碰撞而损坏。
优选地，所述导向轨架设在船体上，导向轨内侧设置卡槽，所述伸缩架为两个平行固定设置的横杆，并活动安装在卡槽中，伸缩架前部用于支撑沉淀架上沿，并将架沉淀架起;所述驱动机构包括安装在伸缩架末端的啮合轮，且在伸缩架后部安装驱动电机，驱动电机带动啮合轮转动;在导向轨上设置与啮合轮啮合的啮合齿，转动的啮合轮通过与啮合齿啮合顺着导向轨移动。
优选地，所述船体包括主船体和副船体，两船体间隔设置并通过连桥连接，两船体之间形成工作区，该工作区的宽度大于两个洗脱箱的宽度，分为第一清理区和第二清理区，其中第一清理区临近主船体，第二清理区临近副船体，所述平移架和刷架安装在主船体上;在洗脱箱位于水中时，连桥的高度高于洗脱箱露出水面的高度;每完成第一清理区的一个区域的清理后，起吊装置将对应的洗脱箱平移至第二清理区对应的位置。主船体和副船体之间的工作区即为该装置每次工作的工作区域，在完成第一清理区的洗脱工作后，顺便将相应的洗脱箱移至第二清理区，从而保证该装置连续工作性能，同时，通过船体对工作区域的划分，可以使工作更加有计划，可以对水体底泥进行全面洗脱。
优选地，在隔离罩的上沿两侧设置卡件，通过卡件可以将隔离罩卡在沉淀架上，从而在起吊装置的作用下隔离罩和沉淀架同时移动，移开该卡件，则可以单独吊起沉淀架。在将洗脱箱从岸上移至水中时、从第一清理区移至第二清理区时，均需要整体移动洗脱箱，而在曝气和清理沉淀架时，则需要单独移出沉淀架，因此需要隔离罩和沉淀架满足中整体移动和拆分的特性，通过设置卡件可以很好的解决这一问题，从而满足使用需求。
优选地，所述沉降板的倾斜角度为角度-45°—0°，沉降板的作用在于对水体进行分层并承接各层的沉降的淤泥，由于沉降的淤泥只是附着在沉降板上，因此在取出沉淀架时需要缓慢移动，水的阻力冲散淤泥，向下倾斜设置的沉降板有利于减少水的阻力，同时有利于在经过刷架时脱去淤泥。
优选地，所述船体上安装螺旋桨，且螺旋桨可以控制船体前后左右平移，从而使该装置即可以左右方向移动并工作，也可以前后方向移动并工作，这有利于增加该装置的灵活性，从而可以根据水域的具体环境进行工作，同时也可以通过控制螺旋桨来使船体在工作时保持原位不动。
优选地，在淤泥槽下方设置滑道，并在滑道末端设置中转槽，在将淤泥槽装满淤泥时，顺着滑道将淤泥槽移动至中转槽处，并将淤泥倒入中转槽中，然后将淤泥槽移回原位继续使用，中转槽内的淤泥由工人打包封装。
优选地，所述主船体和副船体的外围设置围栏，从而增加该装置的安全性，为便于运转淤泥，在中转槽一侧设置卸料口，用于与搬运船对接，工人将打包好的淤泥通过该卸料口转移到搬运船上。
优选地，在与平移架正对的位置，有辅台设置在副船体上，该辅台临近工作区，并在副船体上另设废料池;在将洗脱箱移置第二清理区后，先将沉淀架吊起，然后利用气泵对曝气管充气，停止充气后使用纱网从隔离罩下部向上打捞，以除去较大直径的残渣。在底泥中，除了污泥，还会有动植物腐烂后的残渣以及其他垃圾，在曝气后，这些大直径的物体被激起，沉降前用纱网将这些物质打捞出来，避免这些物体继续回落水底，同时可以避免这些物质影响淤泥在沉淀架上的沉降，从而提高底泥洗脱的效果。（发明人张愿;甘继求;王金;姜欣;王辉;杨垒;陈毕彧;周瑾;张志欣;姜渭君）
