城市河道清污設(shè)備

賈永明　王金華　夏沂

摘要：城市河道一般水深較淺，河面也不是很寬，常規(guī)的重型清污船在這種條件下，不能充分發(fā)揮功能，本文介紹了一種運行靈活，使用方便的專門適用于城市河道清污的清污設(shè)備。

關(guān)鍵詞：河道污染 清污設(shè)備

前言

隨著城市規(guī)模和人口不斷增長，河流的污染日益加劇。據(jù)有關(guān)調(diào)查報告表明，我國80%的城市河道已受污染或嚴(yán)重污染，四分之一河流、河段因為污染水質(zhì)不能滿足灌溉用水的要求（V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)），水體已喪失使用價值。七大水系中，遼河、海河水系屬于重度污染，淮河、黃河、松花江水系屬于中度污染，由此造成的損失每年超過1428億元，而且城市垃圾以每年10%的速度增加，對流經(jīng)城市環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。垃圾包括生活垃圾、工業(yè)垃圾、農(nóng)業(yè)垃圾、建筑垃圾、旅游垃圾等。這些垃圾侵占河道，影響泄洪，污染水質(zhì)，影響景觀，滋生蚊蠅，污染地下水，破壞水生動植物生存環(huán)境，嚴(yán)重破壞自然環(huán)境，損害人們的身體健康。

現(xiàn)在，群眾對生態(tài)環(huán)境的要求越來越高，提出了“環(huán)境友好型”城市、“景觀水利”、“水生態(tài)文明城市”等新的概念和要求。對穿過城市、或環(huán)繞城市的河流進(jìn)行了整治，把過去臭氣熏天的小河溝，變成了多座濱河景觀觀光帶，象濟(jì)南小清河風(fēng)景區(qū)、濰坊白浪河風(fēng)景區(qū)，臨沂沂河景觀風(fēng)景區(qū)等。這些臨河景區(qū)的建成，極大改善了當(dāng)?shù)氐纳瞽h(huán)境，形成了臨河而居、沐風(fēng)賞水的新景觀；美化了城市的面貌，提高了城市的生活品位，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。

流經(jīng)城市的河道多為城市的泄洪通道或排污通道，雨后難免有岸上雜物被沖入河道，平時也會有一些生活垃圾通過排污管道流入河道，產(chǎn)生大量漂浮物。很影響景觀，也引起水質(zhì)惡化。對這些漂浮垃圾，一般采用在支流出口設(shè)攔污柵，阻止垃圾進(jìn)入干流；（見圖一）。

對于這些垃圾的清理方式分為人工清理和機(jī)械清理兩種。人工清理就是工人駕船用網(wǎng)撈?。ㄒ妶D二），機(jī)械清理是采用清污船清污。很顯然，人工清理勞動強(qiáng)度大，效率低，很多垃圾得不到及時清理。

1.河道清污船現(xiàn)狀

現(xiàn)在國內(nèi)清污船一般為駁船加裝回轉(zhuǎn)式清污機(jī)模式（見圖三）。 清污船由船體、駕駛室、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、儲存裝置、垃圾輸送裝置組成，驅(qū)動方式為螺旋槳驅(qū)動。對漂浮垃圾的打撈、存儲及卸載在駕駛室內(nèi)通過控制臺上控制，聚攏、打撈、濾水、卸載作業(yè)完全自動化，自動化程度高。駁船一般為雙體船，清污機(jī)安裝在兩船體中間。

清污機(jī)通過支承油缸固定在駁船上，根據(jù)不同水深或清污深度，通過調(diào)整油缸和支承油缸的伸縮調(diào)整清污機(jī)的傾斜角度，以達(dá)到預(yù)定深度。回轉(zhuǎn)式清污機(jī)有驅(qū)動鏈輪、鏈條、耙齒、導(dǎo)向輪、軌道、柵體等組成，驅(qū)動鏈輪帶動兩條滾子鏈條做回轉(zhuǎn)運動，耙齒兩端固定在鏈條上，隨鏈條運動，撈取垃圾并輸送、傾倒到駁船上；軌道鋪設(shè)在柵體上，鏈條滾子在軌道內(nèi)移動；柵體有框架和柵條組成，柵條與耙斗形成半封閉空間，以容納污物。

由清污船結(jié)構(gòu)可以看出，其清污裝置（回轉(zhuǎn)式清污機(jī)）安裝在船的前部，對不同深度的污物通過調(diào)整駁船位置或清污機(jī)的傾斜角度來完成。清污時，駁船行駛至污染區(qū)域，開動清污機(jī)，耙斗轉(zhuǎn)動，將污物撈起；撈取的垃圾量達(dá)到駁船的裝載重量時，駁船開到岸邊，通過垃圾輸送裝置把垃圾清運到岸上。

清污機(jī)的載體是雙體船，所以清污船的寬度較大。清污機(jī)的柵體為型鋼焊接而成，而且安裝多個耙齒連續(xù)工作，鏈條為重型鏈條，所以自重和載重量較大，因此所需配的駁船噸位也較大，比較適合于水面廣闊、水深較大的區(qū)域。在城市河道一般水深較淺，河面也不是很寬，對攔污柵前或岸邊等狹小范圍和水淺地方的清污，清污船的調(diào)頭轉(zhuǎn)向、定位就不是很方便靈活；而且重型設(shè)備對河底、岸邊擾動大，甚至破壞河道護(hù)堤，引起河水渾濁，影響城市景觀。

2.一種新型清污船

為適應(yīng)城市河道的具體情況，我們設(shè)計了一種城市河道專用的輕型清污船。浮動清污機(jī)由駁船和清污系統(tǒng)組成，駁船是清污系統(tǒng)的載體，清污系統(tǒng)的機(jī)械部分和控制系統(tǒng)均安裝其上，根據(jù)需要，清污裝置可以安裝在船頭或船膀部分。駁船可以是自行式（安裝螺旋槳或掛槳機(jī)），也可纜索拖曳式，根據(jù)不同的使用工況選用不同的駁船行駛型式。

清污系統(tǒng)包括機(jī)械部分和控制部分。機(jī)械部分由起升機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向架、載重小車、耙斗、翻轉(zhuǎn)油缸等組成（見圖四、圖五、圖六）。起升機(jī)構(gòu)由起升油缸、傳動軸、鏈輪、鏈條組成，鏈條一端固定在導(dǎo)向架上，一端固定在載重小車上；當(dāng)油缸起升時，通過鏈條拉動載重小車沿導(dǎo)向架上下移動，而且這種機(jī)構(gòu)能夠使小車的移動距離為油缸行程的2倍，這樣可以減小油缸長度，起到增加工作行程的作用。如果是打撈水草、水葫蘆等，耙斗可是柵條結(jié)構(gòu)，耙斗豎直側(cè)鋪不銹鋼板，以利于污物滑落；如果是打撈水藻類漂浮物，加裝濾網(wǎng)；如果是清理河底淤泥等底層污物，耙斗可以換成鏟斗。耙斗鉸接在載重小車上，能以鉸點為中心轉(zhuǎn)動；翻轉(zhuǎn)油缸分別鉸接在載重小車和耙斗上，當(dāng)耙斗升到傾倒位置，翻轉(zhuǎn)油缸頂升，使耙斗繞鉸點翻轉(zhuǎn)，污物通過溜槽滑落到駁船上。載重小車通過導(dǎo)輪卡在導(dǎo)向架上，并能沿軌道上下移動，導(dǎo)向架的長度根據(jù)水深確定，導(dǎo)向架可制成多節(jié)、伸縮形式，以用于高水深的情況。

清污裝置可以根據(jù)不同清污工況安裝在駁船的側(cè)向或前部。如果是在閘門、攔污柵（排）前等直線清污，采用纜索拖曳式駁船，可把卷揚機(jī)固定在駁船上，卷筒兩側(cè)采用不同的纏繞方向，雙出繩，一側(cè)收繩、一側(cè)出繩，鋼絲繩固定在岸邊，通過纜索的收放拖動駁船移動（見圖七）；

這種型式的主要優(yōu)點是駁船行進(jìn)穩(wěn)定，定位精度高，便于清理纏繞在攔污柵上的雜物。清污裝置也可安裝在自行式駁船前部，應(yīng)用于廣闊水面的清污，清污船可以追逐或攔截漂浮垃圾，可對水面上不同位置的污物定點清除、攔截。

3.結(jié)語

新型清污機(jī)可以安裝在雙體船上，也可以安裝在單體船上，由于其結(jié)構(gòu)尺寸小，清污裝置的重量只是回轉(zhuǎn)式清污機(jī)的20%左右，所以，駁船的噸位、外形尺寸大大的減小，有效載重量增加。而且由于新型清污裝置的動作幅度很小，很容易控制，在狹小空間內(nèi)，能靈活的運作，在城市的河道中運行、調(diào)整十分自如。

城市河道的清污應(yīng)采取“攔、排、撈”相結(jié)合的措施，才能獲得理想的效果。清污設(shè)備的選取，要根據(jù)河流的寬度、深度、和污物量來決定，并考慮勁量減小對河道自然河底的破壞，以減小對原有生物的影響。

作者簡介：賈永明（1967—），男，山東省濟(jì)南市人，單位：山東省水利勘測設(shè)計院，高級工程師，大學(xué)本科，起重機(jī)械及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。