底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了底部真空排水的淤泥固结脱水处理方法和装置，包括淤泥池、真空滤管结构、第一输送管、水气分离装置、第二输送管和真空泵；所述淤泥池底部铺设有真空滤管结构。本发明专利技术能快速排出疏浚淤泥中的水分，缩短淤泥固结时间，减少淤泥堆场面积，避免土地资源的浪费和淤泥中重金属的二次污染。

Equipment and method of sludge consolidation and dewatering for bottom vacuum drainage

The invention provides a sludge consolidation and dewatering treatment method and device for vacuum drainage at the bottom, including a sludge pond, a vacuum filter pipe structure, a first conveying pipe, a water air separation device, a second conveying pipe and a vacuum pump; the bottom of the sludge pond is laid with a vacuum filter pipe structure. The invention can quickly discharge the water in the dredged sludge, shorten the consolidation time of the sludge, reduce the area of the sludge yard, and avoid the waste of land resources and the secondary pollution of heavy metals in the sludge.

【技术实现步骤摘要】
底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置和方法
本专利技术涉及一种淤泥处理
，特别涉及一种淤泥固结脱水处理装置和方法。
技术介绍
港口、航道的建设和维护及河流、湖泊等水环境治理工程中会产生大量的疏浚淤泥。淤泥的含水率高，黏粒含量大于20％，扰动强度极低，正常排水固结缓慢，大量的疏浚泥需要设置淤泥堆场而长期占用大量土地，造成土地资源的极大浪费，同时淤泥中还常含有较多的重金属等污染物，容易造成二次污染，如何高效、经济、规模化地对淤泥进行资源化处理或处置就显得越发重要。平原城市河流，河流流速缓慢，往往淤积严重。随着我国城市河道疏浚工程的开展，城市河道淤泥处理的问题日渐突出。前期淤泥大多采用堆场存放，自然干化的方法。主要是在工程涉及河段附近挖掘淤泥处理坑或填筑围堰形成淤泥处理池，再将河底疏浚淤泥通过干挖或水力冲挖方法，将淤泥疏浚到淤泥堆场当中。疏浚淤泥沉降性能差，存放一两年后，表面虽然干化，但内部结构仍然呈流态，无法开展有益利用。为了排出淤泥中的水分，工程中通常在淤泥坑底部布置排水盲沟，形成淤泥堆场底部排水通道。但大量工程实例表明排水盲沟效果甚微，甚至是完全失效。此外，淤泥脱水处理方法还包括真空预压和堆载预压等方法，这两种方法共同点为淤泥顶部进行加载，使孔隙水压力增大，再通过竖向排水板进行真空排水。竖向排水板是常用的竖向排水通道，然而，淤泥含水率很高，压缩性较大，导致竖向排水板容易弯折，影响处理效果和施工工期，对于堆场的高周转利用不利，甚至影响城市区域规划。研究表明，由于弯折现象的影响，竖向排水板真空排水时，处理深度很有限、板材进深较短，变相地降低了施工效率增加了施工成本。疏浚淤泥的处理不仅直接关系到城市周边居民生活质量，也与城市发展空间、土地资源利用、环境保护等直接相关。因此，亟待开发适合我国河道疏浚工程需求的疏浚淤泥堆场快速脱水技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，快速排出疏浚淤泥中的水分，缩短淤泥固结时间，减少淤泥堆场面积，避免土地资源的浪费和淤泥中重金属的二次污染。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的：底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，其特征在于：包括淤泥池、真空滤管结构、第一输送管、水气分离装置、第二输送管和真空泵；所述淤泥池底部铺设有真空滤管结构；所述真空滤管结构为含有接口的闭合输送结构，由若干预制滤管结构单元拼接而成，所述预制滤管结构单元由若干滤管连接而成，其两端设置有若干拼接口，所述滤管管身上有若干贯穿管壁的吸水孔，所述滤管的外壁包裹有过滤层；所述水气分离装置为封闭的容器，其上部具有连接孔；所述第一输送管的一端与真空滤管结构的接口连接，另一端与所述水气分离装置上部的连接孔连接，所述第二输送管的一端与水气分离装置上部的连接孔连接，另一端与真空泵连接。进一步，所述淤泥池在水平面的投影为矩形，包括底面和若干边坡，所述底面为水平设置的矩形板面，所述若干边坡的下端连接在底面的边缘，若干所述边坡的上端均朝远离底面的方向倾斜，所述边坡的侧面与相邻边坡的侧面相互连接。进一步，所述真空滤管结构水平铺设在淤泥池的底面上，包括若干预制滤管结构单元、若干直接接头、若干封堵结构和接口。所述预制滤管结构单元包括滤管和过滤层，所述滤管包括若干吸水孔、第一横管、第二横管和若干竖管，所述淤泥池的底面布置有第一横管和第二横管，所述第一横管和第二横管平行且相等，所述第一横管和第二横管之间垂直连接有若干竖管，所述竖管间的间距相等，所述第一横管的两端不连接竖管，预留出拼接口。所述第二横管的两端不连接竖管，预留出拼接口。若干所述吸水孔均匀分布在第一横管、第二横管和竖管上。所述过滤层由两层无纺土工布构成。若干所述预制滤管结构单元串联形成真空滤管结构，所述预制滤管结构单元的第一横管拼接口与相邻预制滤管结构单元的第一横管拼接口进行拼接，拼接处嵌套有直接接头。所述预制滤管结构单元的第二横管拼接口与相邻预制滤管结构单元的第二横管拼接口进行拼接，拼接处嵌套有直接接头。所述真空滤管结构尾端的预制滤管结构单元，其第一横管和第二横管末端的拼接口均嵌套有封堵结构。在所述真空滤管结构的前端，所述预制滤管结构单元的第一横管拼接口与第一输送管连接，连接处嵌套有所述接口，所述第二横管的拼接口上嵌套有封堵结构。进一步，所述直接接头和接口均为两端贯通的圆柱体，所述直接接头的内径与滤管的外径相匹配。所述接口的内径与滤管的外径相匹配，与第一输送管的外径相匹配。所述封堵结构的形状为圆柱体，所述圆柱体的一端封闭，另一端敞开，所述封堵结构敞开端的内径与滤管的外径相匹配。本专利技术另一个目的是提供一种底部真空排水的淤泥固结脱水处理方法，能够快速排出疏浚淤泥中的水分，缩短淤泥固结时间，减少淤泥堆场面积，避免土地资源的浪费和淤泥中重金属的二次污染。为此，本专利技术采用以下技术方案：底部真空排水的淤泥固结脱水处理方法，其特征在于它利用上述的底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置对淤泥固结脱水处理；在运行过程中，将淤泥倒入所述淤泥池，使淤泥与所述滤管充分接触；再开启所述真空泵产生负压，负压依次穿过所述输送管、水气分离装置、第一输送管、真空滤管结构，负压充满所述真空滤管结构；淤泥中的液态水或水蒸气在负压作用下通过所述吸水孔进入滤管，而淤泥被所述过滤层挡住；淤泥中的液态水或水蒸气通过所述滤管和第一输送管流入水气分离装置，所述水气分离装置将液态水储存起来，而水蒸气通过所述第二输送管流入真空泵，最终被排出，从而完成淤泥固结脱水处理过程。本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术能够通过底部真空排水对淤泥固结脱水，有效结合重力作用，能加快疏浚淤泥中水分的运移速率，缩短淤泥固结时间，避免了排水盲沟淤堵失效问题，也可避免竖向排水板弯折导致的排水失效问题，可提高施工进度及处理效果。此外，排水结构可预制，施工方便。排水后，淤泥含水率大幅降低，体积大幅减小，大大减少了运输费用。附图说明图1为底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置示意图；图2为真空滤管结构示意图；图3为图2的滤管a-a剖面图。图中：淤泥池1、底面101、边坡102、真空滤管结构2、预制滤管结构单元201、滤管2011、吸水孔20111、第一横管20112、第二横管20113、竖管20114、过滤层2012、直接接头202、封堵结构203、接口204、第一输送管3、水气分离装置4、第二输送管5和真空泵6。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。实施例1：参见图1，本实施例公开的底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，包括淤泥池1、真空滤管结构2、第一输送管3、水气分离装置4、第二输送管5和真空泵6。所述淤泥池1呈凹陷状，其底部铺设有真空滤管结构2。参见图2，所述真空滤管结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，其特征在于：包括淤泥池(1)、真空滤管结构(2)、第一输送管(3)、水气分离装置(4)、第二输送管(5)和真空泵(6)；所述淤泥池(1)底部铺设有真空滤管结构(2)；所述真空滤管结构(2)为含有接口的闭合输送结构，由若干预制滤管结构单元(201)拼接而成，所述预制滤管结构单元(201)由若干滤管(2011)连接而成，其两端设置有若干拼接口，所述滤管(2011)管身上有若干贯穿管壁的吸水孔(20111)，所述滤管(2011)的外壁包裹有过滤层(2012)；所述水气分离装置(4)为封闭的容器，其上部具有连接孔；所述第一输送管(3)的一端与真空滤管结构(2)的接口连接，另一端与所述水气分离装置(4)上部的连接孔连接，所述第二输送管(5)的一端与水气分离装置(4)上部的连接孔连接，另一端与真空泵(6)连接。/n

【技术特征摘要】
1.底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，其特征在于：包括淤泥池(1)、真空滤管结构(2)、第一输送管(3)、水气分离装置(4)、第二输送管(5)和真空泵(6)；所述淤泥池(1)底部铺设有真空滤管结构(2)；所述真空滤管结构(2)为含有接口的闭合输送结构，由若干预制滤管结构单元(201)拼接而成，所述预制滤管结构单元(201)由若干滤管(2011)连接而成，其两端设置有若干拼接口，所述滤管(2011)管身上有若干贯穿管壁的吸水孔(20111)，所述滤管(2011)的外壁包裹有过滤层(2012)；所述水气分离装置(4)为封闭的容器，其上部具有连接孔；所述第一输送管(3)的一端与真空滤管结构(2)的接口连接，另一端与所述水气分离装置(4)上部的连接孔连接，所述第二输送管(5)的一端与水气分离装置(4)上部的连接孔连接，另一端与真空泵(6)连接。


2.根据权利要求1所述的底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，其特征在于：所述淤泥池(1)包括底面(101)和若干边坡(102)，所述底面(101)为水平设置的矩形面，所述若干边坡(102)的下端连接在底面(101)的边缘，若干所述边坡(102)的上端均朝远离底面(101)的方向倾斜，所述边坡(102)的侧面与相邻边坡(102)的侧面相互连接。


3.根据权利要求1所述的底部真空排水的淤泥固结脱水处理装置，其特征在于：所述真空滤管结构(2)水平铺设在淤泥池(1)的底面(101)上，包括若干预制滤管结构单元(201)、若干直接接头(202)、若干封堵结构(203)和接口(204)；
所述预制滤管结构单元(201)包括滤管(2011)和过滤层(2012)，所述滤管(2011)包括若干吸水孔(20111)、第一横管(20112)、第二横管(20113)和若干竖管(20114)，所述淤泥池(1)的底面(101)布置有第一横管(20112)和第二横管(20113)，所述第一横管(20112)和第二横管(20113)平行且相等，所述第一横管(20112)和第二横管(20113)之间垂直连接有若干竖管(20114)，所述竖管(20114)间相隔一定间距排列，所述第一横管(20112)的两端不连接竖管(20114)，预留出拼接口；所述第二横管(20113)的两端不连接竖管(2011...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，马景胜，徐建强，杜运领，郭晨，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33