一種污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)及其疏浚方法
【專利摘要】一種污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)及其疏浚方法，該系統(tǒng)包括船體和吸泥方箱，船體上設(shè)置有綜合控制室、船位GPS定位儀、定位樁和卷揚機，卷揚機通過纜索與吸泥方箱連接；吸泥方箱通過吸泥管道與吸泥泵連接；吸泥方箱的一側(cè)設(shè)置有底泥GPS定位儀和水深儀，另一側(cè)設(shè)置有水下照明燈和水下攝像機，吸泥方箱內(nèi)設(shè)置有射流裝置，吸泥方箱的底部設(shè)置有密封裝置，吸泥方箱的頂部設(shè)置有排氣管；船體上的綜合控制室內(nèi)設(shè)有控制器；上述系統(tǒng)的疏浚方法包括船體就位、吸泥準備、環(huán)保吸泥、駛離準備和船體駛離等步驟。本發(fā)明實現(xiàn)了疏浚位置的高精確定位和疏浚過程精確控制，避免了取泥過程中泥沙擴散所引起的二次污染，有效降低了疏浚成本和提高了疏浚效率。
【專利說明】一種污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)及其疏浚方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于河流、湖泊、河流入?？跒┩康茸匀凰w受污染底泥的疏浚系統(tǒng)及其疏浚方法，屬于污染底泥的治理修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]底泥通常是指粘土、泥沙、有機質(zhì)及各種礦物的混合物，經(jīng)過長時間物理、化學及生物等作用及水體傳輸而沉積于水體底部所形成。底泥能夠反映水體演化的歷史過程，為河流、湖泊、河流入海口灘涂等自然水體生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
[0003]底泥污染可分為有機污染和無機污染，無機污染又可分為氮、磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)污染和重金屬污染。有機物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)會隨著水力沖刷、水質(zhì)變化和氣候變化等，重新釋放到水體中，造成水體有機污染和富營養(yǎng)化，最終影響水體功能的實現(xiàn)；重金屬主要來自于大氣降塵、降水、土壤沖刷、地表徑流、各類污水、固體垃圾以及農(nóng)藥等，具有長期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點，能通過食物鏈成千百倍地富集，最終危害人體健康。
[0004]污染底泥的處理處置已經(jīng)成為當前環(huán)保工作的重要工作，而底泥疏浚也成為污染底泥，特別河流、湖泊、河流入?？跒┩康茸匀凰w污染底泥處理處置的首要環(huán)節(jié)。
[0005]環(huán)保疏浚技術(shù)作為最直接、最快速清除內(nèi)源的途徑之一得到了廣泛運用。如中國專利文獻CN2837389公開的一種《雙吸口環(huán)保疏浚絞刀裝置》，主要由絞刀頭、防護罩、后封蓋、吸泥管、定位軸與泥泵組成，其特征是在絞刀頭的后封蓋吸泥口的對稱位置增設(shè)一個與已有吸泥口大小相同的吸泥口 ；并通過一個三通閥將連接兩吸泥口的泥管聯(lián)接到泥泵。該技術(shù)在已有的環(huán)保疏浚絞刀裝置基礎(chǔ)上進行升級，將單吸口更換成雙吸口，減少了疏浚底泥擴散，但仍存在底泥疏浚過程中泥沙不斷在向外擴散的問題。
[0006]CN101787720A公開的《一種生態(tài)清淤方法及其清淤裝置》，包括如下步驟:步驟一，通過超聲波測深裝置測定湖底深度；步驟二，根據(jù)測定的湖底深度調(diào)節(jié)吸頭埋入淤泥的深度；步驟三，啟動高壓水泵吸取湖底水，并將其打入吸頭使吸頭開始工作；步驟四，將吸頭吸取的淤泥輸送至清淤作業(yè)船上的淤泥艙內(nèi)；步驟五，將淤泥艙內(nèi)的淤泥輸送至污泥壓濾機進行壓濾。該方法具備環(huán)保清淤的優(yōu)點，能盡量避免對水體擾動，有較高的施工精度，但控制水體擴散效果一般，對疏浚深度不能合理控制，此方法存在一定的缺陷。
[0007]CN103643713A公開了一種《河床環(huán)保疏浚的方法》按照如下步驟完成:(I)在船體上轉(zhuǎn)動安裝螺旋鉸刀式疏浚裝置，螺旋鉸刀式疏浚裝置包括電機、減速箱、螺旋鉸刀和輸送機，筒形機殼的進口端的上部固連有沉箱，螺旋鉸刀為頭端直徑小于尾端的錐形螺旋鉸刀，沉箱的右部向下傾斜靠近螺旋鉸刀的上表面，沉箱的上方還設(shè)有半圓形或蓋形的罩子；
(2)在圓筒形機殼的出口端安裝輸送管，該輸送管接到泊船或岸邊，然后將螺旋鉸刀式疏浚裝置前部放入河底，泥沙從圓筒形機殼的出口端輸送管到達岸邊或泊船上。
[0008]盡管為了減少疏浚過程中底泥擴散造成的二次污染問題，研發(fā)了環(huán)保疏浚絞刀、疏浚吸頭等較為先進的疏浚裝置，但在精確控制和防擴散等方面仍存在不足，易導致懸浮狀態(tài)的污染物擴散對周圍水體造成污染，制約了環(huán)保疏浚的應(yīng)用和推廣。因此，亟待開發(fā)滿足精確控制和低擴散雙重要求的污染底泥高效疏浚技術(shù)及其吸泥裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明針對目前底泥疏浚過程中泥沙攪動易導致懸浮狀態(tài)的污染物擴散對周圍水體造成污染的問題，提供一種針對性強、自動化程度高，且能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制和低擴散的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)的疏浚方法。
[0010]本發(fā)明的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，采用以下技術(shù)方案:
該系統(tǒng)，主要包括船體和吸泥方箱，船體上設(shè)置有綜合控制室、船位GPS定位儀、定位樁和卷揚機，卷揚機通過纜索與吸泥方箱連接；吸泥方箱通過吸泥管道與吸泥泵連接，吸泥管道在吸泥方箱內(nèi)的一端設(shè)有過濾網(wǎng)；吸泥方箱的一側(cè)設(shè)置有底泥GPS定位儀和水深儀，另一側(cè)設(shè)置有水下照明燈和水下攝像機，吸泥方箱內(nèi)設(shè)置有射流裝置，吸泥方箱的底部設(shè)置有密封裝置；吸泥方箱的頂部設(shè)置有排氣管，排氣管上設(shè)置有排氣閥；船體上的綜合控制室內(nèi)設(shè)有控制器，卷揚機、吸泥泵、射流裝置、密封裝置和排氣閥均與該控制器連接。
[0011]吸泥方箱內(nèi)部的射流裝置，由高壓水泵、布水裝置和活動噴嘴組成，高壓水泵和布水裝置安裝在船體上，布水裝置由配水主管和連接在配水主管上的配水支管構(gòu)成，每個配水支管上安裝有控制閥門，高壓水泵的出水口與布水裝置的配水主管連接，箱體內(nèi)的頂板和四個側(cè)板上均設(shè)置有活動噴嘴，每個活動噴嘴通過連接管與一個布水裝置的配水支管連接。
[0012]吸泥方箱底部的密封裝置，包括密封簾卷揚機、拉繩卷揚機、導向輥、密封簾和拉繩，密封簾卷揚機和拉繩卷揚機安裝在吸泥方箱的頂端兩側(cè)，在吸泥方箱的兩個側(cè)面的上下均安裝導向輥，密封簾卷揚機上纏繞有密封簾，密封簾的外端連接在拉桿上，拉繩卷揚機上纏繞有拉繩，拉繩與拉桿在吸泥方箱的底部連接在一起。該密封裝置可以實現(xiàn)對吸泥方箱底部的無擾動密封，不會攪動污染底泥。
[0013]密封裝置的另一種結(jié)構(gòu)，包括密封卷揚機、左拉繩、右拉繩、布簾拉繩、密封布簾和導輥；左拉繩、布簾拉繩和右拉繩分別設(shè)置在吸泥方箱內(nèi)部的左側(cè)、中間和右側(cè)；左拉繩和右拉繩的上端穿出吸泥方箱的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱頂板上的導輪纏繞在卷揚機上；左拉繩和右拉繩的下端繞過設(shè)置在吸泥方箱左側(cè)板和右側(cè)板底部的導輪以及設(shè)置在吸泥方箱內(nèi)底部前后板之間的導輥分別與密封布簾的兩端連接；布簾拉繩的上端穿出吸泥方箱的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱頂板上的一個導輪纏繞在密封卷揚機上，下端通過連接桿與密封布簾的中部連接；左拉繩和右拉繩在密封卷揚機上的纏繞方向一致，布簾拉繩在密封卷揚機上的纏繞方向與左拉繩和右拉繩的纏繞方向相反；密封卷揚機安裝在吸泥方箱的頂板上。
[0014]上述污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)進行疏浚的方法，包括以下步驟:
(1)船體就位:利用船位GPS定位儀，按照底泥污染調(diào)查情況，將載有一定規(guī)格和數(shù)量的吸泥方箱的船體駛?cè)胫付ㄊ杩^(qū)域；
(2)吸泥準備:船體就位之后，通過定位樁、底泥GPS定位儀和水深儀，調(diào)整船體和吸泥方箱的位置，使吸泥方箱到達疏浚區(qū)域正上方，通過定位樁使船體固定；然后開啟卷揚機、水下照明燈和水下攝像機，對吸泥方箱周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，通過纜索緩慢下放吸泥方箱，下放過程中密封裝置和吸泥方箱頂部排氣管上的排氣閥處于開啟狀態(tài)，到達指定位置和指定深度后，通過控制室的控制器啟動吸泥方箱底部的密封裝置，關(guān)閉箱底，使吸泥方箱密封，同時關(guān)閉排氣管上的排氣閥；重復(fù)上述過程，在指定疏浚區(qū)域，按照設(shè)計陣型，布置一定數(shù)量的吸泥方箱，完成全部吸泥準備工作；
(3)環(huán)保吸泥:通過控制室的控制器，按照底泥污染現(xiàn)狀調(diào)查情況，控制吸泥方箱內(nèi)的射流裝置，使各個不同位置的活動噴嘴，按照設(shè)計要求和水下底泥實際地質(zhì)情況，攪動吸泥方箱內(nèi)不同位置的受污染底泥，使其呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，同時開啟吸泥方箱外部的吸泥泵，將懸浮狀態(tài)的污染底泥全部吸至指定區(qū)域；該過程中，控制吸泥泵的流量大于射流裝置的流量，從而保證在射流裝置的攪動過程和吸泥泵的吸泥過程中吸泥方箱內(nèi)整體呈負壓狀態(tài)，最終保證密封裝置的密封效果，防止內(nèi)部懸浮狀態(tài)底泥溢出吸泥方箱，造成二次污染；
(4)移位準備:吸泥工作完成后，關(guān)閉射流裝置，通過水下照明燈和水下攝像機，觀察懸浮底泥狀態(tài)，待其靜沉后，開啟吸泥方箱底部的密封裝置，同時通過水下照明燈和水下攝像機對吸泥裝置周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，然后開啟卷揚機，通過纜索逐個提升吸泥方箱，完成移位準備過程；
(5)船體移位:利用船位GPS定位儀，在完成上一疏浚任務(wù)后，將船體準確移出已完工疏浚區(qū)域，進入下一指定疏浚區(qū)域，重新開始上述步驟，直至完成全部疏浚工作任務(wù)。
[0015]本發(fā)明針對性強、自動化程度高，配備定位儀、水深儀、水下照明和攝像設(shè)備等，實現(xiàn)了疏浚船只和吸泥方箱的高精確定位，大大提高了疏浚工作的針對性和疏浚精度，減小后續(xù)處置壓力的同時，有效降低了疏浚成本；各環(huán)節(jié)設(shè)備實現(xiàn)自動聯(lián)鎖控制，有效提高了疏浚效率；高效密封裝置的利用，有效避免了懸浮底泥向底部和吸泥方箱外的擴散，解決了底泥疏浚過程中的二次污染問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明中吸泥方箱底部密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是密封裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、船體，2、控制室，3、船位GPS定位儀，4、吸泥方箱，5、定位樁，6、底泥GPS定位儀，7、卷揚機，8、水下照明燈，9、密封裝置，10、活動噴嘴，11、吸泥泵，12、吸泥管過濾網(wǎng)，13、吸泥管道，14、纜索，15、水深儀，16、水下攝像機，17、高壓水泵，18、布水裝置，19、控制閥門，20、連接軟管，21、排氣管，22、排氣閥，23、導向輥，24、密封簾，25、拉桿，26、拉繩，27、拉繩卷揚機，28、密封簾卷揚機，29、密封卷揚機，30、左拉繩，31、導輪，32、右拉繩，33、布簾拉繩，34、連接桿，35、密封布簾，36、導輥。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)主要包括船體I和吸泥方箱4，船體I上設(shè)置有綜合控制室2、船位GPS定位儀3、定位樁5和卷揚機7，船位GPS定位儀3設(shè)置在控制室2內(nèi)。卷揚機7通過其上的纜索14與吸泥方箱4連接。吸泥方箱4通過吸泥管道13與吸泥泵11連接，吸泥管道13在吸泥方箱4內(nèi)的一端設(shè)有過濾網(wǎng)12。吸泥方箱4為正方體或長方體結(jié)構(gòu)，由不銹鋼或其它材質(zhì)的箱板焊接而成，箱板分為頂板和四個側(cè)板，底部敞口并設(shè)置有密封裝置9。吸泥方箱4的一側(cè)設(shè)置有底泥GPS定位儀6和水深儀15，另一側(cè)設(shè)置有水下照明燈8和水下攝像機16。吸泥方箱4的頂板上設(shè)置有排氣管21，排氣管21上設(shè)置有排氣閥22，在吸泥方箱4下落過程中打開排氣閥22，使吸泥方箱4內(nèi)的空氣沿排氣管21排出，保證吸泥方箱4進入污染底泥內(nèi)。
[0021]吸泥方箱4內(nèi)設(shè)置有射流裝置，該射流裝置由高壓水泵17、布水裝置18和活動噴嘴10組成，高壓水泵17和布水裝置18安裝在船體I上，布水裝置18由配水主管和連接在配水主管上的配水支管構(gòu)成，每個配水支管上均安裝有控制閥門19(可采用氣動閥門)。高壓水泵17的出水口與布水裝置18的配水主管連接，箱體內(nèi)的頂板和四個側(cè)板上均設(shè)置有活動噴嘴10，其中頂板四邊的中心位置布置的若干個活動噴嘴，主要用于箱體底部泥沙的正面沖刷和吸泥管道口的沖洗；四個側(cè)板上，由上至下1/3側(cè)板高度處向下，每隔20cm設(shè)置一個噴嘴，主要用于底泥的側(cè)面沖刷和向上沖刷；所有噴嘴均可根據(jù)水下地形情況和底泥的粘度等地質(zhì)特性調(diào)整噴射角度；每個活動噴嘴10通過單獨的連接軟管20與布水裝置18的一個配水支管連接，自動控制射流過程。
[0022]吸泥方箱4的底部設(shè)置有密封裝置9。如圖2所示，該密封裝置9包括密封簾卷揚機28、拉繩卷揚機27、導向輥23、密封簾24、拉桿25和拉繩26，密封簾卷揚機28和拉繩卷揚機27安裝在吸泥方箱4的頂端兩側(cè)，在吸泥方箱4的兩個側(cè)面的上下均安裝導向輥23，密封簾卷揚機28上纏繞有密封簾24，密封簾24的外端連接在拉桿25上，拉繩卷揚機27上纏繞有拉繩26，拉繩26與拉桿25在吸泥方箱4的底部連接在一起。啟動拉繩卷揚機27，使拉繩26通過拉桿25拉動密封簾24向右移動(以圖2所示位置)，密封簾24將吸泥方箱4包裹住，實現(xiàn)吸泥方箱4的密封(在吸泥過程中，由于吸泥方箱4內(nèi)為負壓，密封簾24會被壓緊在吸泥方箱4底部)。啟動密封簾卷揚機28，則會將密封簾24拉回，吸泥方箱4敞開。該密封裝置實現(xiàn)了無擾動密封吸泥方箱底部，不會攪動污染底泥。
[0023]密封裝置9的另一種結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括密封卷揚機29、左拉繩30、右拉繩32、布簾拉繩33、密封布簾35和導輥36，左拉繩30、布簾拉繩33和右拉繩32分別設(shè)置在吸泥方箱4內(nèi)部的左側(cè)、中間和右側(cè)。左拉繩30的上端穿出吸泥方箱4的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱4頂板上的導輪31纏繞在密封卷揚機29上，左拉繩30的下端繞過設(shè)置在吸泥方箱4左側(cè)板底部的導輪和設(shè)置在吸泥方箱4內(nèi)底部前后板之間的導棍36與密封布簾35的一端連接。布簾拉繩33的上端穿出吸泥方箱4的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱4頂板上的一個導輪纏繞在卷揚機29上，下端通過連接桿34與密封布簾35連接。右拉繩32的上端穿出吸泥方箱4的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱4頂板上的一個導輪纏繞在密封卷揚機29上，右拉繩32的下端繞過設(shè)置在吸泥方箱4右側(cè)板底部的導輪和設(shè)置在吸泥方箱4內(nèi)底部前后板之間的另一個導輥與密封布簾35的另一端連接。密封布簾35中部固定在連接桿34上，其兩端分別與左拉繩30和右拉繩32連接。左拉繩30和右拉繩32在密封卷揚機29上的纏繞方向一致，布簾拉繩33在密封卷揚機29上的纏繞方向與左拉繩30和右拉繩32在密封卷揚機29上的纏繞方向相反。密封卷揚機29安裝在吸泥方箱4的頂板上。啟動密封卷揚機29，使左拉繩30和右拉繩32在密封卷揚機29上卷繞，拉動密封布簾35向下移動(以圖3所示位置)，密封布簾35移動至吸泥方箱4底部時，其兩端向左右兩側(cè)移動，最后密封布簾35將吸泥方箱4底部包裹住，實現(xiàn)吸泥方箱4的密封。啟動密封卷揚機29反向運轉(zhuǎn)，布簾拉繩33則帶動密封布簾35向上移動，拉回原位，吸泥方箱4的底部敞開。
[0024]船體上的綜合控制室內(nèi)設(shè)有PLC控制器，卷揚機7、吸泥泵11、射流裝置、密封裝置和排氣閥22等電動部件均與該PLC控制器連接，實現(xiàn)以下功能:
(I)采集疏浚各工段的工藝過程參數(shù)、電氣參數(shù)，監(jiān)視疏浚工藝設(shè)備和電氣設(shè)備的運行狀態(tài)信息，發(fā)出調(diào)度指令。
[0025](2)實現(xiàn)操作人員和控制系統(tǒng)的交互，通過計算機畫面手動操作現(xiàn)場設(shè)備。
[0026](3)計算機控制系統(tǒng)根據(jù)各種當前值和歷史數(shù)據(jù)的對比及時發(fā)現(xiàn)工藝系統(tǒng)運行故障。
[0027](4)建立健全計量數(shù)據(jù)、運行參數(shù)和故障記錄等信息庫，獲得最佳運行規(guī)律。 [0028](5)顯示水下底泥污染現(xiàn)狀圖、工藝流程圖、各工段分流程圖，記錄趨勢曲線，打印?艮表。
[0029]上述疏浚系統(tǒng)確保疏浚過程精確控制的同時，有效避免了取泥過程中泥沙擴散所引起的二次污染問題，對污染底泥的環(huán)保疏浚過程如下所述:
1、船體就位:利用控制室2配備的船位GPS定位儀3，按照前期完成的底泥污染調(diào)查情況，將載有一定規(guī)格和數(shù)量吸泥方箱4的船體I準確駛?cè)胫付ㄊ杩^(qū)域。
[0030]2、吸泥準備:船體I就位之后，通過定位樁5、底泥GPS定位儀6和水深儀15，調(diào)整船體I和吸泥方箱4的位置，使吸泥方箱4到達疏浚區(qū)域正上方，通過定位樁5使船體I固定住；然后開啟卷揚機7、水下照明燈8和水下攝像機16，對吸泥方箱4周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，通過纜索14緩慢下放吸泥方箱4，下放過程中密封裝置9處于開啟狀態(tài)，吸泥方箱4頂部排氣管21上的排氣閥22打開；到達指定位置和指定深度后，確保其位置和深度滿足設(shè)計要求，最后啟動吸泥方箱4底部的密封裝置9，關(guān)閉箱底(具體過程參見上面對密封裝置的敘述)，使吸泥方箱4密封，同時關(guān)閉排氣管21上的排氣閥22 ;這樣完成吸泥方箱4的放置，關(guān)閉卷揚機7。重復(fù)上述過程，在指定疏浚區(qū)域，按照設(shè)計陣型，布置一定數(shù)量的吸泥方箱4，完成全部吸泥準備工作；
3、環(huán)保吸泥:在吸泥準備過程完成之后，按照預(yù)定的底泥疏浚深度，啟動吸泥方箱4內(nèi)相應(yīng)位置的射流裝置，按照設(shè)計要求和水下底泥實際地質(zhì)情況，攪動吸泥方箱4內(nèi)受污染的底泥，使其呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，然后開啟吸泥方箱4外部的吸泥泵11，將懸浮狀態(tài)的污染底泥全部吸至指定區(qū)域進行后續(xù)處理。吸泥方箱4內(nèi)吸泥管道13的吸泥端口設(shè)置的過濾網(wǎng)12，可以阻擋大顆粒物如卵石、樹枝等進入吸泥管道13，不會對吸泥泵造成損害。
[0031]該過程中，控制吸泥泵11的流量大于射流裝置的流量，從而保證在射流裝置的攪動過程和吸泥泵11的吸泥過程中吸泥方箱4內(nèi)整體呈負壓狀態(tài)，最終保證密封裝置9的密封效果，防止內(nèi)部懸浮狀態(tài)底泥溢出吸泥方箱4，造成二次污染。
[0032]4、移位準備:上述吸泥工作完成后，關(guān)閉射流裝置，通過水下照明燈8和水下攝像機16，觀察懸浮底泥狀態(tài)，待其靜沉后，開啟吸泥方箱底部4的密封裝置，同時通過水下照明燈8和水下攝像機16對吸泥裝置周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，然后開啟卷揚機7，通過纜索14逐個提升吸泥方箱4，完成移位準備過程；
5、船體移位:利用控制室2配備的船位GPS定位儀3，在完成上一疏浚任務(wù)后，將船體I準確移出已完工疏浚區(qū)域，進入下一指定疏浚區(qū)域，重新開始上述步驟，直至完成全部疏浚工作任務(wù)。
[0033]本發(fā)明的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，針對性強、自動化程度高，確保疏浚過程精確控制的同時，有效避免了取泥過程中泥沙擴散所引起的二次污染問題，具有以下特點: 1.配備了GPS、探深儀、水下照明和攝像儀等先進設(shè)備，實現(xiàn)了疏浚船只和吸泥裝置的高精確定位，大大提高了疏浚工作的針對性和疏浚精度，減小后續(xù)處置壓力的同時，有效降低了疏浚成本；
2.實現(xiàn)了卷揚機7、吸泥方箱4底部密封裝置9、射流裝置和吸泥泵11等設(shè)備的自動聯(lián)鎖控制，有效提聞了疏竣效率；
3.配備的射流裝置除了可以起到打碎泥塊的作用外，還可起到水力沖刷作用，一定程度上實現(xiàn)了泥沙分離，將吸泥對象鎖定在污染較重的細小顆粒組分上，提高了疏浚工作的針對性；其上傾噴射作用提升了懸浮底泥的向上沖量，避免了懸浮底泥向底部和裝置外的擴散，從而減小了底泥向外擴散引起的二次污染；
4.吸泥方箱4外形為正方形或矩形，排列組合簡單，可用鋼板焊接而成，制作工藝和規(guī)格調(diào)整簡單，可有效降低工程設(shè)備投資，有效減小疏浚盲區(qū)，提高疏浚工作效率。
[0034] 5、高效密封裝置9的利用，有效避免了懸浮底泥向底部和吸泥方箱4外的擴散，解決了底泥疏浚過程中的二次污染問題。
【權(quán)利要求】
1.一種污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，包括船體和吸泥方箱，其特征是:船體上設(shè)置有綜合控制室、船位GPS定位儀、定位樁和卷揚機，卷揚機通過纜索與吸泥方箱連接；吸泥方箱通過吸泥管道與吸泥泵連接，吸泥管道在吸泥方箱內(nèi)的一端設(shè)有過濾網(wǎng)；吸泥方箱的一側(cè)設(shè)置有底泥GPS定位儀和水深儀，另一側(cè)設(shè)置有水下照明燈和水下攝像機，吸泥方箱內(nèi)設(shè)置有射流裝置，吸泥方箱的底部設(shè)置有密封裝置；吸泥方箱的頂部設(shè)置有排氣管，排氣管上設(shè)置有排氣閥；船體上的綜合控制室內(nèi)設(shè)有控制器，卷揚機、吸泥泵、射流裝置、密封裝置和排氣閥均與該控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，其特征是:所述吸泥方箱內(nèi)部的射流裝置，由高壓水泵、布水裝置和活動噴嘴組成，高壓水泵和布水裝置安裝在船體上，布水裝置由配水主管和連接在配水主管上的配水支管構(gòu)成，每個配水支管上安裝有控制閥門，高壓水泵的出水口與布水裝置的配水主管連接，箱體內(nèi)的頂板和四個側(cè)板上均設(shè)置有活動噴嘴，每個活動噴嘴通過連接管與一個布水裝置的配水支管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，其特征是:所述密封裝置，包括密封簾卷揚機、拉繩卷揚機、導向棍、密封簾和拉繩，密封簾卷揚機和拉繩卷揚機安裝在吸泥方箱的頂端兩側(cè)，在吸泥方箱的兩個側(cè)面的上下均安裝導向輥，密封簾卷揚機上纏繞有密封簾，密封簾的外端連接在拉桿上，拉繩卷揚機上纏繞有拉繩，拉繩與拉桿在吸泥方箱的底部連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)，其特征是:所述密封裝置，包括密封卷揚機、左拉繩、右拉繩、布簾拉繩、密封布簾和導輥；左拉繩、布簾拉繩和右拉繩分別設(shè)置在吸泥方箱內(nèi)部的左側(cè)、中間和右側(cè)；左拉繩和右拉繩的上端穿出吸泥方箱的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱頂板上的導輪纏繞在密封卷揚機上；左拉繩和右拉繩的下端繞過設(shè)置在吸泥方箱左側(cè)板和右側(cè)板底部的導輪以及設(shè)置在吸泥方箱內(nèi)底部前后板之間的導輥分別與密封布簾的兩端連接； 布簾拉繩的上端穿出吸泥方箱的頂板并穿過設(shè)置在吸泥方箱頂板上的一個導輪纏繞在密封卷揚機上，下端通過連接桿與密封布簾的中部連接；左拉繩和右拉繩在密封卷揚機上的纏繞方向一致，布簾拉繩在密封卷揚機上的纏繞方向與左拉繩和右拉繩的纏繞方向相反；密封卷揚機安裝在吸泥方箱的頂板上。
5.一種權(quán)利要求1所述污染底泥環(huán)保疏浚系統(tǒng)的疏浚方法，其特征是，包括以下步驟: (1)船體就位:利用船位GPS定位儀，按照底泥污染調(diào)查情況，將載有一定規(guī)格和數(shù)量的吸泥方箱的船體駛?cè)胫付ㄊ杩^(qū)域； (2)吸泥準備:船體就位之后，通過定位樁、底泥GPS定位儀和水深儀，調(diào)整船體和吸泥方箱的位置，使吸泥方箱到達疏浚區(qū)域正上方，通過定位樁使船體固定；然后開啟卷揚機、水下照明燈和水下攝像機，對吸泥方箱周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，通過纜索緩慢下放吸泥方箱，下放過程中密封裝置和吸泥方箱頂部排氣管上的排氣閥處于開啟狀態(tài)，到達指定位置和指定深度后，通過控制室的控制器啟動吸泥方箱底部的密封裝置，關(guān)閉箱底，使吸泥方箱密封，同時關(guān)閉排氣管上的排氣閥；重復(fù)上述過程，在指定疏浚區(qū)域，按照設(shè)計陣型，布置一定數(shù)量的吸泥方箱，完成全部吸泥準備工作； (3)環(huán)保吸泥:通過控制室的控制器，按照底泥污染現(xiàn)狀調(diào)查情況，控制吸泥方箱內(nèi)的射流裝置，使各個不同位置的活動噴嘴，按照設(shè)計要求和水下底泥實際地質(zhì)情況，攪動吸泥方箱內(nèi)不同位置的受污染底泥，使其呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，同時開啟吸泥方箱外部的吸泥泵，將懸浮狀態(tài)的污染底泥全部吸至指定區(qū)域；該過程中，控制吸泥泵的流量大于射流裝置的流量，從而保證在射流裝置的攪動過程和吸泥泵的吸泥過程中吸泥方箱內(nèi)整體呈負壓狀態(tài)，最終保證密封裝置的密封效果，防止內(nèi)部懸浮狀態(tài)底泥溢出吸泥方箱，造成二次污染； (4)移位準備:吸泥工作完成后，關(guān)閉射流裝置，通過水下照明燈和水下攝像機，觀察懸浮底泥狀態(tài)，待其靜沉后，開啟吸泥方箱底部的密封裝置，同時通過水下照明燈和水下攝像機對吸泥裝置周邊水域、地形環(huán)境進行實施監(jiān)測，然后開啟卷揚機，通過纜索逐個提升吸泥方箱，完成移位準備過程； (5)船體移位:利用船位GPS定位儀，在完成上一疏浚任務(wù)后，將船體準確移出已完工疏浚區(qū)域，進入下 一指定疏浚區(qū)域，重新開始上述步驟，直至完成全部疏浚工作任務(wù)。
【文檔編號】E02F3/88GK104005441SQ201410256686
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】康興生, 馬濤, 李剛, 孫豐凱, 顧俊杰, 王睿 申請人:山東省環(huán)境保護科學研究設(shè)計院