[发明专利]一种污染底泥环保疏浚系统及其疏浚方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于河流、湖泊、河流入海口滩涂等自然水体受污染底泥的疏浚系统及其疏浚方法，属于污染底泥的治理修复技术领域。

背景技术

底泥通常是指粘土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。底泥能够反映水体演化的历史过程，为河流、湖泊、河流入海口滩涂等自然水体生态系统的重要组成部分。

底泥污染可分为有机污染和无机污染，无机污染又可分为氮、磷等富营养化物质污染和重金属污染。有机物和氮、磷等营养物质会随着水力冲刷、水质变化和气候变化等，重新释放到水体中，造成水体有机污染和富营养化，最终影响水体功能的实现；重金属主要来自于大气降尘、降水、土壤冲刷、地表径流、各类污水、固体垃圾以及农药等，具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点，能通过食物链成千百倍地富集，最终危害人体健康。

污染底泥的处理处置已经成为当前环保工作的重要工作，而底泥疏浚也成为污染底泥，特别河流、湖泊、河流入海口滩涂等自然水体污染底泥处理处置的首要环节。

环保疏浚技术作为最直接、最快速清除内源的途径之一得到了广泛运用。如中国专利文献CN2837389公开的一种《双吸口环保疏浚绞刀装置》，主要由绞刀头、防护罩、后封盖、吸泥管、定位轴与泥泵组成，其特征是在绞刀头的后封盖吸泥口的对称位置增设一个与已有吸泥口大小相同的吸泥口；并通过一个三通阀将连接两吸泥口的泥管联接到泥泵。该技术在已有的环保疏浚绞刀装置基础上进行升级，将单吸口更换成双吸口，减少了疏浚底泥扩散，但仍存在底泥疏浚过程中泥沙不断在向外扩散的问题。

CN101787720A公开的《一种生态清淤方法及其清淤装置》，包括如下步骤：步骤一，通过超声波测深装置测定湖底深度；步骤二，根据测定的湖底深度调节吸头埋入淤泥的深度；步骤三，启动高压水泵吸取湖底水，并将其打入吸头使吸头开始工作；步骤四，将吸头吸取的淤泥输送至清淤作业船上的淤泥舱内；步骤五，将淤泥舱内的淤泥输送至污泥压滤机进行压滤。该方法具备环保清淤的优点，能尽量避免对水体扰动，有较高的施工精度，但控制水体扩散效果一般，对疏浚深度不能合理控制，此方法存在一定的缺陷。

CN103643713A公开了一种《河床环保疏浚的方法》按照如下步骤完成：（1）在船体上转动安装螺旋铰刀式疏浚装置，螺旋铰刀式疏浚装置包括电机、减速箱、螺旋铰刀和输送机，筒形机壳的进口端的上部固连有沉箱，螺旋铰刀为头端直径小于尾端的锥形螺旋铰刀，沉箱的右部向下倾斜靠近螺旋铰刀的上表面，沉箱的上方还设有半圆形或盖形的罩子；（2）在圆筒形机壳的出口端安装输送管，该输送管接到泊船或岸边，然后将螺旋铰刀式疏浚装置前部放入河底，泥沙从圆筒形机壳的出口端输送管到达岸边或泊船上。

尽管为了减少疏浚过程中底泥扩散造成的二次污染问题，研发了环保疏浚绞刀、疏浚吸头等较为先进的疏浚装置，但在精确控制和防扩散等方面仍存在不足，易导致悬浮状态的污染物扩散对周围水体造成污染，制约了环保疏浚的应用和推广。因此，亟待开发满足精确控制和低扩散双重要求的污染底泥高效疏浚技术及其吸泥装置。

发明内容

本发明针对目前底泥疏浚过程中泥沙搅动易导致悬浮状态的污染物扩散对周围水体造成污染的问题，提供一种针对性强、自动化程度高，且能够实现精确控制和低扩散的污染底泥环保疏浚系统，以及该系统的疏浚方法。

本发明的污染底泥环保疏浚系统，采用以下技术方案：

该系统，主要包括船体和吸泥方箱，船体上设置有综合控制室、船位GPS定位仪、定位桩和卷扬机，卷扬机通过缆索与吸泥方箱连接；吸泥方箱通过吸泥管道与吸泥泵连接，吸泥管道在吸泥方箱内的一端设有过滤网；吸泥方箱的一侧设置有底泥GPS定位仪和水深仪，另一侧设置有水下照明灯和水下摄像机，吸泥方箱内设置有射流装置，吸泥方箱的底部设置有密封装置；吸泥方箱的顶部设置有排气管，排气管上设置有排气阀；船体上的综合控制室内设有控制器，卷扬机、吸泥泵、射流装置、密封装置和排气阀均与该控制器连接。

吸泥方箱内部的射流装置，由高压水泵、布水装置和活动喷嘴组成，高压水泵和布水装置安装在船体上，布水装置由配水主管和连接在配水主管上的配水支管构成，每个配水支管上安装有控制阀门，高压水泵的出水口与布水装置的配水主管连接，箱体内的顶板和四个侧板上均设置有活动喷嘴，每个活动喷嘴通过连接管与一个布水装置的配水支管连接。