城市河道清污設備

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，常規的重型清污船在這種條件下，不能充分發揮功能，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備。

關鍵詞：河道污染 清污設備

前言

隨著城市規模和人口不斷增長，河流的污染日益加劇。據有關調查報告表明，我國80%的城市河道已受污染或嚴重污染，四分之一河流、河段因為污染水質不能滿足灌溉用水的要求（V類水質標準），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，對流經城市環境造成了嚴重的影響。垃圾包括生活垃圾、工業垃圾、農業垃圾、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，影響景觀，滋生蚊蠅，污染地下水，破壞水生動植物生存環境，嚴重破壞自然環境，損害人們的身體健康。

現在，群眾對生態環境的要求越來越高，提出了“環境友好型”城市、“景觀水利”、“水生態文明城市”等新的概念和要求。對穿過城市、或環繞城市的河流進行了整治，把過去臭氣熏天的小河溝，變成了多座濱河景觀觀光帶，象濟南小清河風景區、濰坊白浪河風景區，臨沂沂河景觀風景區等。這些臨河景區的建成，極大改善了當地的生活環境，形成了臨河而居、沐風賞水的新景觀；美化了城市的面貌，提高了城市的生活品位，取得了顯著的經濟、社會和生態效益。

流經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，產生大量漂浮物。很影響景觀，也引起水質惡化。對這些漂浮垃圾，一般采用在支流出口設攔污柵，阻止垃圾進入干流；（見圖一）。

對于這些垃圾的清理方式分為人工清理和機械清理兩種。人工清理就是工人駕船用網撈取（見圖二），機械清理是采用清污船清污。很顯然，人工清理勞動強度大，效率低，很多垃圾得不到及時清理。

1.河道清污船現狀

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

清污機通過支承油缸固定在駁船上，根據不同水深或清污深度，通過調整油缸和支承油缸的伸縮調整清污機的傾斜角度，以達到預定深度。回轉式清污機有驅動鏈輪、鏈條、耙齒、導向輪、軌道、柵體等組成，驅動鏈輪帶動兩條滾子鏈條做回轉運動，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；軌道鋪設在柵體上，鏈條滾子在軌道內移動；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。

由清污船結構可以看出，其清污裝置（回轉式清污機）安裝在船的前部，對不同深度的污物通過調整駁船位置或清污機的傾斜角度來完成。清污時，駁船行駛至污染區域，開動清污機，耙斗轉動，將污物撈起；撈取的垃圾量達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。

清污機的載體是雙體船，所以清污船的寬度較大。清污機的柵體為型鋼焊接而成，而且安裝多個耙齒連續工作，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，清污船的調頭轉向、定位就不是很方便靈活；而且重型設備對河底、岸邊擾動大，甚至破壞河道護堤，引起河水渾濁，影響城市景觀。

2.一種新型清污船

為適應城市河道的具體情況，我們設計了一種城市河道專用的輕型清污船。浮動清污機由駁船和清污系統組成，駁船是清污系統的載體，清污系統的機械部分和控制系統均安裝其上，根據需要，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），也可纜索拖曳式，根據不同的使用工況選用不同的駁船行駛型式。

清污系統包括機械部分和控制部分。機械部分由起升機構、導向架、載重小車、耙斗、翻轉油缸等組成（見圖四、圖五、圖六）。起升機構由起升油缸、傳動軸、鏈輪、鏈條組成，鏈條一端固定在導向架上，一端固定在載重小車上；當油缸起升時，通過鏈條拉動載重小車沿導向架上下移動，而且這種機構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，耙斗可是柵條結構，耙斗豎直側鋪不銹鋼板，以利于污物滑落；如果是打撈水藻類漂浮物，加裝濾網；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，能以鉸點為中心轉動；翻轉油缸分別鉸接在載重小車和耙斗上，當耙斗升到傾倒位置，翻轉油缸頂升，使耙斗繞鉸點翻轉，污物通過溜槽滑落到駁船上。載重小車通過導輪卡在導向架上，并能沿軌道上下移動，導向架的長度根據水深確定，導向架可制成多節、伸縮形式，以用于高水深的情況。

清污裝置可以根據不同清污工況安裝在駁船的側向或前部。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，可把卷揚機固定在駁船上，卷筒兩側采用不同的纏繞方向，雙出繩，一側收繩、一側出繩，鋼絲繩固定在岸邊，通過纜索的收放拖動駁船移動（見圖七）；

這種型式的主要優點是駁船行進穩定，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.結語

新型清污機可以安裝在雙體船上，也可以安裝在單體船上，由于其結構尺寸小，清污裝置的重量只是回轉式清污機的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，能靈活的運作，在城市的河道中運行、調整十分自如。

城市河道的清污應采取“攔、排、撈”相結合的措施，才能獲得理想的效果。清污設備的選取，要根據河流的寬度、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，山東省濟南市人，單位：山東省水利勘測設計院，高級工程師，大學本科，起重機械及鋼結構設計。