[0001] 本申请涉及水利工程技术领域， 具体地， 涉及一种河湖泊涌污染底泥处理沉沙 池与泥沙分离系统。

背景技术

[0002] 在对污染水域进行水利治理的过程中， 由于污染水域的底泥中混杂了很多垃圾 ， 为了将水域中的垃圾清理干净， 因而需要将底泥泵抽上来进行垃圾分离。 而 泵抽上来的底泥泥浆包含了沙、 泥和垃圾， 清理的最终目的就是将三者进行分 离， 并分别对沙、 泥和垃圾进行清洁处理， 然后对清洁处理完毕之后的沙、 泥 和垃圾进行回收再利用。 然而， 由于底泥泥浆中的泥沙经过搅拌、 泵送之后混 合得较为均匀， 并且泥浆中的泥土成为泥浆中的悬浮颗粒， 因此， 现有技术中 对底泥泥浆中的垃圾分离完毕之后， 难以再将沙、 泥进行有效分离并进行更深 入的清洁处理， 底泥泥浆无法彻底清洁治理就排放会河流中， 使得无法达到彻 底治理好污染水域中的水环境、 水质量以及防洪功能的目的。

技术问题

[0003] 本申请的目的在于提供一种河湖泊涌污染底泥 处理沉沙池与泥沙分离系统， 旨 在解决现有技术中难以将沙、 泥进行有效分离并进行更深入的清洁处理的问 题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为解决上述技术问题， 本技术方案是： 提供一种河湖泊涌污染底泥处理沉沙池 与泥沙分离系统， 包括： 多级沉沙池， 多级沉沙池具有底泥泥浆入口和泥浆出 口， 底泥泥浆入口用于输入去除了垃圾的底泥泥浆 ， 相邻两级之间设有溢流堰 ， 溢流堰具有倾斜面， 每级沉沙池中设置有至少一个沉沙槽， 每级沉沙池中设 置有至少一个集沙坑， 沉沙槽沿底泥泥浆的流动方向延伸， 集沙坑与沉沙槽相 交设置， 集沙坑与溢流堰的倾斜面的底端相接， 集沙坑汇集底泥泥浆中沉淀的 沙子， 且沉淀沙子后的泥浆由泥浆出口输出； 沉沙处理设备， 沉沙处理设备的 沙子输入端位于集沙坑内， 其中， 沉沙处理设备包括洗沙装置， 沙子经洗沙装 置洗沙处理后由沉沙处理设备的出沙端输出。

[0005] 可选地， 沉沙槽的第一端与底泥泥浆入口相接， 沉沙槽的第二端与集沙坑相接 ， 沉沙槽的槽底高于集沙坑的坑底， 沉沙槽的两侧壁为倾斜平面壁， 沿沉沙槽 的延伸方向设置有刮沙装置， 刮沙装置将沉沙槽内的沙子刮进集沙坑内。

[0006] 可选地， 刮沙装置包括： 刮沙驱动机构， 刮沙驱动机构设置在沉沙槽的第二端 处且位于集沙坑的上方； 从动链轮， 从动链轮设置在沉沙槽的第一端处； 两个 安装链条， 两个安装链条间隔且平行地绕设在刮沙驱动机 构的主动链轮与从动 链轮上； 多个刮沙板， 多个刮沙板的两端分别连接在两个安装链条上 ， 在刮沙 操作过程中， 各刮沙板的底部与沉沙槽的底面相接触。

[0007] 可选地， 各刮沙板包括挡沙段和支撑段， 挡沙段与支撑段连接， 刮沙板沿沉沙 槽的延伸方向的截面的轮廓形状呈 L型， 挡沙段的两端分别与两个安装链条上， 在刮沙操作过程中， 支撑段与沉沙槽的底面相接触。

[0008] 可选地， 沉沙槽的两侧倾斜平面壁的顶部间隔地设置有 多个压力水喷头， 各个 压力水喷头向倾斜平面壁的壁面喷射水以冲刷 沙子。

[0009] 可选地， 沉沙处理设备还包括提沙装置， 提沙装置的取沙端伸进集沙坑内， 洗 沙装置包括沙斗， 提沙装置的出沙端位于沙斗的上方。

[0010] 可选地， 洗沙装置还包括洗沙驱动机构、 洗沙斗轮和多个冲洗水枪， 洗沙驱动 机构与洗沙斗轮驱动连接， 洗沙斗轮位于沙斗内， 多个冲洗水枪与洗沙斗轮相 对设置。

[0011] 可选地， 洗沙装置还包括出水结构， 出水结构包括出水管路， 出水管路与沙斗 相连通以放出沙斗的污水。

[0012] 可选地， 提沙装置包括提沙驱动机构、 提沙传动链和多个提沙斗， 提沙驱动机 构与提沙传动链驱动连接， 多个提沙斗固定在提沙传动链的相应链节上， 相邻 两个提沙斗间隔设置， 其中， 各提沙斗包括铲沙板、 出水板和相对设置的两个 侧板， 铲沙板、 出水板和相对设置的两个侧板形成容纳空间， 铲沙板为平面直 板， 出水板为幵有出水通孔的曲面板。 [0013] 可选地， 溢流堰的倾斜面与水平面之间的夹角为 α， 0°≤α < 42°。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 本申请特别适用于河湖泊涌疏浚污染底泥规模 化集中处理领域， 对污染水域中 的污染底泥的处理效率高以及处理容量大， 在对污染水域的水环境进行治理的 过程中， 能够将严重被污染之后的底泥泥浆中的泥沙进 行分离处理、 清洁处理 ， 以达到重新利用沙子进行建筑发展中， 提高经济效益。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本申请的河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与� �沙分离系统的实施例的俯视 结构示意图；

[0016] 图 2是图 1的 Α-Α的剖视结构示意图；

[0017] 图 3是图 1的 Β-Β的剖视结构示意图；

[0018] 图 4是本申请的河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与� �沙分离系统的实施例的刮沙 板的剖视结构示意图；

[0019] 图 5是本申请的河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与� �沙分离系统的实施例的提沙 斗的主视结构示意图；

[0020] 图 6是图 5的 C-C的剖视结构示意图；

[0021] 图 7是本申请的河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与� �沙分离系统的实施例的洗沙 装置的主视结构示意图；

[0022] 图 8是图 7的左视图。

[0023] 在附图中：

[0024] 10、 沉沙池； 11、 溢流堰； 12、 沉沙槽； 13、 集沙坑； 14、 刮沙装置；

[0025] 20、 沉沙处理设备； 21、 洗沙装置； 22、 提沙装置； 23、 出水管路；

[0026] 143、 安装链条； 144、 刮沙板； 1441、 挡沙段； 1442、 支撑段；

[0027] 121、 压力水喷头； 211、 沙斗； 212、 洗沙驱动机构； 213、 洗沙斗轮；

[0028] 214、 冲洗水枪； 221、 提沙驱动机构； 222、 提沙传动链； 223、 提沙斗； [0029] 2231、 铲沙板； 2232、 出水板； 2233、 侧板； 215、 挡板； 100、 输送皮带。 本发明的实施方式

[0030] 为了使本申请的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本申请进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本申请， 并不用于限定本申请。

[0031] 需要说明的是， 当元件被称为 "固定于"或"设置于"另一个元件， 它可以直接在 另一个元件上或者间接在该另一个元件上。 当一个元件被称为"连接于 "另一个元 件， 它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接 至该另一个元件上。

[0032] 还需要说明的是， 本实施例中的左、 右、 上、 下等方位用语， 仅是互为相对概 念或是以产品的正常使用状态为参考的， 而不应该认为是具有限制性的。

[0033] 解释说明：

[0034] (1) 图 1、 图 2中箭头方向表示底泥泥浆的流动方向。

[0035] (2) 图 8中箭头方向表示洗沙斗轮 213的转动方向。

[0036] 如图 1至图 3所示， 本实施例的河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与泥 沙分离系统包 括多级沉沙池 10和沉沙处理设备 20， 多级沉沙池 10具有底泥泥浆入口和泥浆出 口， 底泥泥浆入口用于输入去除了垃圾的底泥泥浆 ， 相邻两级之间设有溢流堰 1 1， 溢流堰 11具有倾斜面， 每级沉沙池中设置有至少一个沉沙槽 12， 每级沉沙池 中设置有至少一个集沙坑 13， 沉沙槽 12沿底泥泥浆的流动方向延伸， 集沙坑 13 与沉沙槽 12相交设置， 集沙坑 13与溢流堰 11的倾斜面的底端相接， 集沙坑 13汇 集底泥泥浆中沉淀的沙子， 且沉淀沙子后的泥浆液由泥浆出口输出， 沉沙处理 设备 20的沙子输入端位于集沙坑 13内， 其中， 沉沙处理设备 20包括洗沙装置 21 ， 沙子经洗沙装置 21洗沙处理后由沉沙处理设备 20的出沙端输出。

[0037] 通过在沉沙池 10中设置溢流堰 11来对底泥泥浆进行分级沉沙在沉沙槽 12内， 然 后将沙子集中在集沙坑 13内， 并应用溢流堰 11的倾斜面对流动的底泥泥浆进行 降速， 以使沙子沉淀在倾斜面上并依靠自身重力作用 沿倾斜面滑落至集沙坑 13 内， 接着通过沉沙处理设备 20将沙子从集沙坑 13提出， 并在洗沙装置 21中对沙 子进行洗沙处理， 洗沙处理之后输出的沙子的清洁程度能够满足 建筑用沙的环 境要求。 应用本申请的技术方案， 在对污染水域的水文环境进行治理的过程中 ， 能够将严重被污染之后的河湖泊涌的底泥泥浆 中的泥沙进行分离处理、 清洁 处理， 达到重新利用沙子进行建筑施工， 提高经济效益。

[0038] 根据工厂中实际的生产能力以及根据该沉淀池 实际能够占用多大的面积， 从而 能够将沉淀池的面积设计足够大， 从而在每一级沉淀池中， 可以设计两个、 三 个、 四个沉沙槽 12等等， 同吋还可以设置多个集沙坑 13， 并相应地设置沉沙处 理设备 20相应地对沙子进行洗沙处理。

[0039] 在实施例的沉沙池 10中， 沉沙槽 12的第一端与底泥泥浆入口相接， 在底泥泥浆 经过格栅机进行垃圾分选、 分离之后， 去除了垃圾的底泥泥浆从该底泥泥浆入 口进入沉沙池 10中。 沉沙槽 12的第二端与集沙坑 13相接， 并且集沙坑 13的延伸 方向与沉沙槽 12的延伸方向相垂直， 这样就形成了第一级沉沙池。 在第一级沉 沙池中， 泥浆在不断流动的过程中， 泥浆到达溢流堰 11的倾斜面， 泥浆的流速 被溢流堰 11缓冲降低， 此吋泥浆中的沙子在自身重力的作用下沉降下 来， 沙子 沉落在溢流堰 11的倾斜面上， 且沙子在自身重力作用以及浮力作用下沿该倾 斜 面直接滑落到集沙坑 13内。 在本实施例中， 溢流堰 11的倾斜面与水平面之间的 夹角为 α， 0°≤α < 42°， 优选地， =10°, =15°, α=20°， =25°, =30°, =35°, α=40°或者 α=42°。 多级沉沙池 10中的溢流堰 11的倾斜面既能够对泥浆流速进行减 速， 而且不会使泥浆在溢流堰 11的底部形成死水， 因此溢流堰 11的倾斜面的倾 斜角度不宜过大， 优化选择在 35°至 42°之间， 既能够减速泥浆以沉淀沙子， 又能 够防止溢流堰 11的底部位置形成死水。 沉沙槽 12的两侧壁为倾斜平面壁， 倾斜 平面壁的应用更有利于沉降后的沙子滑落至沉 沙槽 12中， 沿沉沙槽 12的延伸方 向设置有刮沙装置 14， 刮沙装置 14将沉沙槽 12内的沙子刮进集沙坑 13内， 这样 以将沉降下来的沙子集中收集在集沙坑 13中， 然后在将沙子提出进行清洁处理

[0040] 底泥泥浆中沉降的沙子表面是具有相当粘度的 细小沙子， 这些沙子在沉降之后 ， 由于自身的粘度， 因而能够附着在沉沙槽的倾斜平面壁上产生沙 子堆积的情 况。 为了防止沙子堆集情况的发生， 因此， 沉沙槽 12的两侧倾斜平面壁的顶部 间隔地设置有多个压力水喷头 121， 各个压力水喷头 121向倾斜平面壁的壁面喷 射水以冲刷沙子， 从而将堆积在倾斜平面壁上的沙子冲刷落到沉 沙槽 12的底部 [0041] 优选地， 各个压力水喷头 121可以固定安装在沉沙槽 12的倾斜平面壁的顶部位 置处， 此吋， 压力水喷头 121以压力水柱喷射对面的倾斜平面壁上堆积的 沙子， 或者压力水喷头 121以压力水柱喷射其所在的一侧倾斜平面壁的 堆积的沙子。 具 体地， 各个压力水喷头 121可以通过喷头安装座来进行安装， 喷头安装座包括固 定支撑架、 摆动杆和摇摆动力结构， 其中， 固定支撑架固定在沉沙槽 12的倾斜 平面壁的顶部位置， 摆动杆的一端活动地连接在固定安装座上， 并且摇摆动力 结构与摇摆杆驱动连接以驱动摇摆杆在一定角 度区域范围内往复摆动， 从而带 动压力水喷头 121进行摆动式地喷射， 以扩大冲刷倾斜平面壁的区域面积。 在本 实施例中， 摆动动力结构包括电机和传动部， 电机通过传动部来带动摇摆杆进 行往复摇摆。

[0042] 本实施例的带动压力水喷头 121摆动的传动部可以是现有的例如与电风扇的 摇 摆传动结构相同的传动结构， 又或者是通过齿轮啮合的方式进行传动。 通过齿 轮啮合的方式进行传动吋， 传动部包括第一扇形齿轮、 第二扇形齿轮、 主动齿 轮和从动齿轮， 其中从动齿轮上设有用于同步带动第二扇形齿 轮的连接轴， 第 一扇形齿轮、 主动齿轮与电机的输出轴同步转动， 主动齿轮与从动齿轮相啮合 ， 并且摆动杆上对应第一扇形轮齿、 第二扇形轮齿分别幵相应的啮合齿， 第一 扇形齿轮和第二扇形齿轮不同吋地带动摇摆杆 往复摆动， 从而实现压力水喷头 1 21进行摆动式的喷射冲刷。

[0043] 当底泥泥浆中的沙子沉降在沉沙槽 12中之后， 为了有效地将沙子集中到集沙坑 13中， 因此利用刮沙装置 14对沉沙槽 12内的沙子进行收集。 本实施例的刮沙装 置 14包括刮沙驱动机构、 从动链轮、 两个安装链条 143以及多个刮沙板 144， 刮 沙驱动机构设置在沉沙槽 12的第二端处且位于集沙坑 13的上方， 从动链轮设置 在沉沙槽 12的第一端处， 两个安装链条 143间隔且平行地绕设在刮沙驱动机构的 主动链轮与从动链轮上， 多个刮沙板 144的两端分别连接在两个安装链条 143上 ， 在刮沙操作过程中， 各刮沙板 144的底部与沉沙槽 12的底面相接触。

[0044] 如图 1、 图 2和图 4所示， 为了使刮沙的效果更好， 确保将沉沙槽 12中的沙子完 全收集的同吋也保证刮沙板 144的使用寿命延长， 因此， 各刮沙板 144包括挡沙 段 1441和支撑段 1442， 挡沙段 1441与支撑段 1442连接， 刮沙板 144沿沉沙槽 12的 延伸方向的截面的轮廓形状呈 L型， 挡沙段 1441的两端分别与两个安装链条 143 上， 在刮沙操作过程中， 支撑段 1442与沉沙槽 12的底面相接触 （即支撑段 1442 为刮沙板 144的底部） 。 这样， 刮沙板 144在刮沙的过程中， 支撑段 1442能够对 挡沙段 1441形成一个反推作用力， 从而使挡沙段 1441的当沙面能够始终保持竖 直状态以充分刮沙。

[0045] 刮沙装置 14在对沉降后的沙子进行刮沙操作的过程中， 同吋也对泥浆进行了搅 拌， 使得颗粒细小的泥悬浮在水中无法沉降， 使得泥随着泥浆的流动不断流到 下一工序， 而沙子由于自身重力较重， 就算在刮沙装置 14刮沙的过程中也不会 扬起而悬浮在水中被带到下一工序。

[0046] 结合图 3、 图 5和图 6所示， 在对沉降并集中的集沙坑 13内的沙子进行洗沙处理 之前， 工艺环节为将沙子从集沙坑 13中提出至洗沙装置 21内。 在提沙过程中， 本实施例的沉沙处理设备 20还包括提沙装置 22， 提沙装置 22的取沙端伸进集沙 坑 13内， 洗沙装置 21包括沙斗 211， 提沙装置 22的出沙端位于沙斗 211的上方。 具体地， 提沙装置 22包括提沙驱动机构 221、 提沙传动链 222和多个提沙斗 223， 提沙驱动机构 221与提沙传动链 222驱动连接， 多个提沙斗 223固定在提沙传动链 222的相应链节上， 相邻两个提沙斗 223间隔设置， 其中， 各提沙斗 223包括铲沙 板 2231、 出水板 2232和相对设置的两个侧板 2233， 铲沙板 2231、 出水板 2232和 相对设置的两个侧板 2233形成容纳空间， 铲沙板 2231为平面直板， 出水板 2232 为幵有出水通孔的曲面板。 在提沙过程中， 提沙传动链 222在提沙驱动机构 221 的带动下以顺吋针的方向传动， 从而同吋带动提沙斗 223进行提沙。 提沙传动链 222在带动提沙斗 223运动到达集沙坑 13吋， 铲沙板 2231紧贴集沙坑 13内的沙子 ， 并在移动的过程中铲沙板 2231将沙子混同经过沉淀处理之后的泥水一同� �进 容纳空间内， 提沙斗 223随着提沙传动链 222继续上升的过程中， 容纳空间的幵 口逐渐竖直朝上， 此吋， 泥水从出水板 2232的出水孔滤出去， 在提沙斗 223上升 至顶部并在顶部拐弯过程中， 容纳空间的幵口逐渐朝下， 此吋容纳空间内的沙 子被倾倒出来落至洗沙装置 21内进行进一步的洗沙操作。

[0047] 如图 7和图 8所示， 洗沙装置 21还包括洗沙驱动机构 212、 洗沙斗轮 213和多个冲 洗水枪 214， 提沙斗 223内的沙子倾倒进沙斗 211内， 洗沙驱动机构 212与洗沙斗 轮 213驱动连接， 洗沙斗轮 213位于沙斗 211内， 洗沙驱动机构 212驱动洗沙斗轮 2 13逆吋针地旋转， 并且， 洗沙斗轮 213的周向上设置有铲沙斗， 洗沙斗轮 213在 不断转动的过程中铲沙斗不断地将沙子铲提、 搅拌和淘洗。 多个冲洗水枪 214与 洗沙斗轮 213相对设置， 这样在铲沙斗 211铲起沙子旋转滤水的过程中， 利用冲 洗水枪 214喷射的压力水对沙子进行进一步冲洗。 经过淘洗、 冲洗处理后的沙子 被传送到输送皮带 100上， 由输送皮带 100输送到堆场进行堆垛存放。

[0048] 并且， 本实施例的提沙驱动机构 221中包括变频电机和变频器， 通过对变频器 的操作从而控制变频电机的输出功率， 以达到改变提沙装置 22的提沙速率。 另 夕卜， 本实施例的洗沙装置 21的洗沙驱动机构 212包括变频电机和变频器， 通过对 变频器的操作从而控制变频电机的输出功率， 以达到改变洗沙装置 21的洗沙速 率。 进一步地， 在通过改变底泥泥浆的输入流量， 结合改变提沙速率和洗沙速 率， 从而使该河湖泊涌污染底泥处理沉沙池与泥沙 分离系统能够满足各种不同 的产能需求， 使用范围更加广泛。

[0049] 沙子在洗沙装置 21内进行淘洗、 冲洗之后， 被淘洗、 冲洗过后的污水中存有较 多的粒径非常小的泥， 这些泥与水混合充分， 沙斗 211内的水经过一段吋间的淘 洗之后， 水中含泥量越来越多， 因而需要将含泥量多的水进行更换新的淘洗水 ， 因此， 洗沙装置 21还包括出水结构， 出水结构包括出水管路 23， 出水管路 23 与沙斗 211相连通以放出沙斗 211的污水。

[0050] 以上仅为本申请的较佳实施例而已， 并不用以限制本申请， 凡在本申请的精神 和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本申请的保护范 围之内。