CN108687129A - 一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，包括空心圆台状的储液筒，所述储液筒底部活动安装有用于深埋过滤装置的下钻装置，所述储液筒上方设有用于提供机械动力的驱动装置，所述驱动装置与储液筒上表面之间可拆卸连接有用于固定驱动装置的固定装置，所述驱动装置与下钻装置之间连接有驱动杆，所述驱动杆上活动安装有传动装置，所述传动装置上固定安装有用于滴灌重金属捕集剂的滴灌嘴，本发明通过机械驱动将过滤装置埋入到土壤中，通过滴灌的方式将重金属捕集剂滴入到土壤中，不仅降低了操作人员的工作量，提升了工作效率，同时还能对土壤深层的重金属离子进行去除。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体为一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置。
背景技术
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业。
土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。
对于目前国内土壤污染的具体情况，并没有明确的官方数据。分析认为，目前我国的土壤污染尤其是土壤重金属污染有进一步加重的趋势，不管是从污染程度还是从污染范围来看均是如此。据此估计，目前我国已有六分之一的农地受到重金属污染，而我国作为人口密度非常高的国家，土壤中的污染对人的健康影响非常大，土壤污染问题也已逐步受到重视。
但是，现有的应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置存在以下缺陷：
(1)现有技术中应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置采用喷洒重金属捕集剂来去除土壤中的重金属离子，对于土壤深层的重金属离子无法去除；
(2)现有技术中应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置在使用过程中，往往采用人为挖坑的方式将装置埋入到土壤当中，不仅提升了操作人员的工作量，同时还大大降低了工作的效率。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，不仅降低了操作人员的工作量，提升了工作效率，同时还能对土壤深层的重金属离子进行去除，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，包括空心圆台状的储液筒，所述储液筒底部活动安装有用于深埋过滤装置的下钻装置，所述储液筒上方设有用于提供机械动力的驱动装置，所述驱动装置与储液筒上表面之间可拆卸连接有用于固定驱动装置的固定装置，所述驱动装置与下钻装置之间连接有驱动杆，所述驱动杆上活动安装有传动装置，所述传动装置上固定安装有用于滴灌重金属捕集剂的滴灌嘴。
所述下钻装置包括螺旋状的下钻头，所述下钻头通过轴承活动安装在储液筒底部，所述下钻头上部设有保护盖，所述保护盖固定安装在储液筒下底面，所述保护盖内添加有润滑黄油。
所述驱动装置包括安装板，所述安装板上方通过压杆固定连接有压环把手，所述安装板下底面固定安装有驱动电机，所述安装板侧面设有呈圆周分布的伸缩杆，所述伸缩杆底部固定安装有环形的固定座。
所述伸缩杆包括外杆和内杆，所述外杆套接在内杆上，所述外杆固定连接在固定座上，所述外杆内壁上设有限位柱，所述内杆内设有与限位柱相匹配的滑槽，且限位柱滑动连接在滑槽内。
所述固定装置包括上螺纹杆和下螺纹杆，所述上螺纹杆上端部固定安装在安装板上，所述上螺纹杆上螺纹连接有固定套，且固定套上设有旋转杆，所述下螺纹杆下端部固定安装在储液筒上表面。
所述驱动杆包括上连接杆和下连接杆，所述上连接杆上固定安装有卡位柱，所述上连接杆固定安装在驱动电机输出轴上，所述下连接杆上端设有与卡位柱相匹配的卡位槽，所述下连接杆与下钻头固定连接。
所述传动装置包括螺纹连接在下连接杆上的圆台状的传动块，所述传动块与储液筒上表面之间也连接有伸缩杆，所述传动块侧面滑动接触有挤压块，所述挤压块底端固定安装有滑块，所述滑块滑动连接在储液筒下底面。
所述下连接杆底部滑动连接有密封筒，所述密封筒上端面固定连接有固定板，所述固定板与传动块之间连接有压缩弹簧。
所述滴灌嘴内端部固定连接在挤压块上，所述滴灌嘴包括给水管，所述给水管与储液筒活动连接，所述给水管设置成三棱柱状，所述给水管端部设有三棱锥状的钻块，所述给水管上还设有斜式出水孔。
所述储液筒上方设有防护围栏，所述防护围栏顶部铰接有防护盖，所述防护盖上表面设有推拉把手。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的驱动杆实现驱动装置与传动装置以及下钻装置之间的转能传递，通过可拆卸式的设计，配合的固定装置，能够快速便捷地实现驱动装置与储液筒之间的连接和分离，提升了安装的效率；
(2)本发明的驱动装置与下钻装置的配合，能够快速的实现储液筒的埋入和取出，实现了对土壤深层的重金属离子进行去除，不仅降低了操作人员的工作量，同时还大大提升了工作的效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的储液筒内部结构示意图；
图3为本发明的滴灌头结构示意图；
图4为本发明的驱动杆结构示意图；
图5为本发明的固定装置结构示意图；
图6为本发明的伸缩杆结构示意图。
图中标号：
1-储液筒；2-下钻装置；3-驱动装置；4-固定装置；5-驱动杆；6-传动装置；7-滴灌嘴；8-密封筒；9-固定板；10-压缩弹簧；11-防护围栏；12-防护盖；13-推拉把手；
201-下钻头；202-轴承；203-保护盖；204-润滑黄油；
301-安装板；302-压杆；303-压环把手；304-驱动电机；305-伸缩杆；306-固定座；
401-上螺纹杆；402-下螺纹杆；403-固定套；404-旋转杆；
501-上连接杆；502-下连接杆；503-卡位柱；504-卡位槽；
601-传动块；602-挤压块；603-滑块；
701-给水管；702-钻块；703-出水孔；
3051-外杆；3052-内杆；3053-限位柱；3054-滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，包括空心圆台状的储液筒1，所述储液筒1底部活动安装有用于深埋过滤装置的下钻装置2，所述储液筒1上方设有用于提供机械动力的驱动装置3，所述驱动装置3与储液筒1上表面之间可拆卸连接有用于固定驱动装置的固定装置4，所述驱动装置3与下钻装置2之间连接有驱动杆5，所述驱动杆5上活动安装有传动装置6，所述传动装置6上固定安装有用于滴灌重金属捕集剂的滴灌嘴7。
本实施方式中，通过固定装置4安装在储液筒1上方的驱动装置3工作时，通过驱动杆5带动下钻装置2进行下钻，使得储液筒1进入到待处理土壤中，在驱动杆5转动的过程中，传动装置6将滴灌嘴7从储液筒1内压出，滴灌嘴7进入土壤后，将储液筒1内的中技术捕集剂滴灌到待处理土壤中，重金属捕集剂与土壤中的重金属离子发生反应，生成水不溶性的高分子螯合盐，并形成絮状沉淀，从而达到去除重金属离子的目的。
如图1和图3所示，所述下钻装置2包括螺旋状的下钻头201，所述下钻头201通过轴承202活动安装在储液筒1底部，所述下钻头201上部设有保护盖203，所述保护盖203固定安装在储液筒1下底面，所述保护盖203内添加有润滑黄油204。
本实施方式中，下钻装置2用于刨除待处理土壤上层的土壤，便于储液筒1进入到待处理土壤深层，能够有效地对待处理土壤中的重金属离子进行去除。
在本实施方式中，当下钻头201正向旋转时，下钻头201底端不断向下钻进，并将刨出的土壤排出到土壤表层，随着下钻头201的不断下钻，储液筒1进入到待处理土壤内，进行土壤内重金属离子的去除，当下钻头201反向旋转时，下钻头201将上层的土壤刮入到下钻头201底端，下钻头201被顶起，储液筒1也被顶起，下钻头201的设置，大大方便了储液筒1的安装和拆卸。
其中保护盖203的设置，能够防止下钻过程中土壤进入到轴承202内而造成轴承202的卡死，润滑黄油204的添加，一方面起到了润滑的作用，另一方面粘稠的润滑黄油204还起到了一定的密封作用，防止了储液筒1内的重金属捕集剂发生泄漏。
如图1和图2所示，所述驱动装置3包括安装板301，所述安装板301上方通过压杆302固定连接有压环把手303，所述安装板301下底面固定安装有驱动电机304，所述安装板301侧面设有呈圆周分布的伸缩杆305，所述伸缩杆305底部固定安装有环形的固定座306。
本实施方式中，驱动装置3通过驱动电机304为下钻装置2以及滴灌头7的活动提供驱动力，在本实施方式中，向下按压压环把手303，伸缩杆305收缩，安装板301随之一起下降，为下钻头201提供了向下的压力，加快了下钻头201下钻的速度，其中固定座306的设置，为驱动装置3提供支撑，方便了固定装置3的安放。
如图6所示，所述伸缩杆305包括外杆3051和内杆3052，所述外杆3051套接在内杆3052上，所述外杆3051固定连接在固定座306上，所述外杆3051内壁上设有限位柱3053，所述内杆3052上设有与限位柱3053相匹配的滑槽3054，且限位柱3053滑动连接在滑槽3054内。
本实施方式中，伸缩杆305通过外杆3051和内杆3052之间的相对滑动来实现伸缩功能，在本实施方式中，限位柱3053和滑槽3054的设置，起到了一定的限位作用，防止了外杆3051和内杆3052之间发生分离。
如图5所示，所述固定装置4包括上螺纹杆401和下螺纹杆402，所述上螺纹杆401上端部固定安装在安装板301上，所述上螺纹杆401上螺纹连接有固定套403，且固定套403上设有旋转杆404，所述下螺纹杆402下端部固定安装在储液筒1上表面。
本实施方式中，固定装置4实现对驱动装置3的固定，通过可拆卸式的设计，大大方便了驱动装置3的安装和拆卸。
在本实施方式中，固定装置4的具体使用方法为：首先将与安装板301连接的上螺纹杆401和与储液筒1连接的下螺纹杆402对齐，然后旋转旋转杆404，使得固定套403旋在上螺纹杆401和下螺纹杆402之间，为了保证固定套403处于上螺纹杆401和下螺纹杆402之间，可缩短下螺纹杆402的长度，使得固定套403与储液筒1上表面接触时，固定套403处于上螺纹杆401和下螺纹杆402之间。
如图4所示，所述驱动杆5包括上连接杆501和下连接杆502，所述上连接杆501上固定安装有卡位柱503，所述上连接杆501固定安装在驱动电机304输出轴上，所述下连接杆502上端设有与卡位柱503相匹配的卡位槽504，所述下连接杆502与下钻头201固定连接。
本实施方式中，驱动杆5实现驱动装置3与传动装置6以及下钻装置2之间的转能传递，通过可拆卸式的设计，配合的固定装置4，能够快速便捷地实现驱动装置3与储液筒1之间的连接和分离。
在本实施方式中，驱动杆5安装方法具体为：首先将上连接杆501上的卡位柱503对准下连接杆502上的卡位槽504，然后向下按压安装板301，使得卡位柱503沿着卡位槽504向下移动，直至移动到卡位槽504的底端，通过卡位柱503和卡位槽504之间的限位作用，实现了机械能的传递，待驱动杆5完成安装后，按照上述固定装置4的安装方法对驱动装置3进行固定。
如图2所示，所述传动装置6包括螺纹连接在下连接杆502上的圆台状的传动块601，所述传动块601与储液筒1上表面之间也连接有伸缩杆305，所述传动块601侧面滑动接触有挤压块602，所述挤压块602底端固定安装有滑块603，所述滑块603滑动连接在储液筒1下底面。
本实施方式中，传动装置6将驱动电机304转动的能量转换为挤压块602的位移能量，通过挤压块602的位移将滴灌头7从储液筒1内推出，实现对待处理土壤中滴灌重金属捕集剂。
在本实施方式中，传动装置6具体的工作流程为：在驱动电机304的驱动下，与驱动电机304连接的驱动杆5随之一起转动，在驱动杆5转动的过程中，与下连接杆502螺纹连接的传动块601由于受到伸缩杆305的限制，不能随下连接杆502一起转动，而只能沿着下连接杆502长度方向运动，通过控制驱动电机304的正反转即可实现传动块601的上升和下降，在传动块601下降的过程中，传动块601推动挤压块602远离储液筒1中心，实现下述滴灌嘴7的推出。
在本实施方式中，储液筒1下底面设置有与滑块603相匹配的“凸”形的滑槽，防止了滑块603在滑动过程中发生跑偏。
如图2所示，所述下连接杆502底部滑动连接有密封筒8，所述密封筒8上端面固定连接有固定板9，所述固定板9与传动块601之间连接有压缩弹簧10。
本实施方式中，在压缩弹簧10的弹力作用下，配合重金属捕集剂液体的所提供的压力，使得密封筒8与储液筒1内壁之间的紧密接触，能够起到良好的密闭效果。
如图3所示，所述滴灌嘴7内端部固定连接在挤压块602上，所述滴灌嘴7包括给水管701，所述给水管701与储液筒1活动连接，所述给水管701设置成三棱柱状，所述给水管701端部设有三棱锥状的钻块702，所述给水管701上还设有斜式出水孔703。
本实施方式中，滴灌嘴7用于将储液筒1内的重金属捕集剂滴灌到待处理土壤中，进行土壤中重金属离子的去除。
在本实施方式中，给水管701设置成三棱柱状，并且三棱柱的一条棱处于下方，便于给水管701的下钻，钻块702设置成三棱锥状，便于将收缩在储液筒1内的滴灌头7扎入到土壤中，斜式出水孔703向滴灌头7伸展方向相反的方向倾斜，避免在滴灌头7伸展的过程中土壤进入到斜式出水孔703中而导致斜式出水孔703的堵塞。
在本实施方式中，为了保证滴灌头7与储液筒1之间的密封性，可采取上述的密封方式：在给水管701上也滑动安装密封筒8，在密封筒8上固定连接固定板9，在固定板9与挤压块602之间设置压缩弹簧10，使得密封筒8与储液筒1内壁之间形成良好的密封。
如图2所示，所述储液筒1上方设有防护围栏11，所述防护围栏11顶部铰接有防护盖12，所述防护盖12上表面设有推拉把手13。
本实施方式中，防护围栏11的设置，防止了在下钻过程中土壤从储液筒1上表面进入到储液筒1内，防护盖12的设置，一方面避免了外部的土壤进入到储液筒1内，另一方面防护盖12将储液筒1与外部环境分隔开，减少了重金属捕集剂的挥发。
值得说明的是，本发明的整个工作过程包括如下步骤：
(1)驱动装置的安装：首先将驱动装置安放在待处理土地上，然后将储液筒以及与储液筒连接的下钻装置放置到安装板下侧，最后根据固定装置以及传动杆的安装方法将驱动装置安装到储液筒1上；
(2)储液筒1埋入到待处理土壤中：打开驱动电机，驱动电机带动下钻头转动，下钻头不断向下钻进，储液筒不断向下移动，在储液筒向下移动的过程中，滴灌头从储液筒7内伸出，将储液筒7内的重金属捕集剂滴灌到待处理土壤中，进行重金属离子的去除；
(3)驱动装置的拆除：储液筒到达指定的埋入深度后，将固定装置以及驱动杆拆除，实现驱动装置与储液筒的分离，并将驱动装置移走，最后合上防护盖，用土将储液筒上端面掩埋，完成安装。
在本发明中，当进行大面积的重金属离子去除时，可将本装置采用矩阵排布的方式埋入到待处理土壤中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，包括空心圆台状的储液筒(1)，其特征在于：所述储液筒(1)底部活动安装有用于深埋过滤装置的下钻装置(2)，所述储液筒(1)上方设有用于提供机械动力的驱动装置(3)，所述驱动装置(3)与储液筒(1)上表面之间可拆卸连接有用于固定驱动装置的固定装置(4)，所述驱动装置(3)与下钻装置(2)之间连接有驱动杆(5)，所述驱动杆(5)上活动安装有传动装置(6)，所述传动装置(6)上固定安装有用于滴灌重金属捕集剂的滴灌嘴(7)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述下钻装置(2)包括螺旋状的下钻头(201)，所述下钻头(201)通过轴承(202)活动安装在储液筒(1)底部，所述下钻头(201)上部设有保护盖(203)，所述保护盖(203)固定安装在储液筒(1)下底面，所述保护盖(203)内添加有润滑黄油(204)。
3.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述驱动装置(3)包括安装板(301)，所述安装板(301)上方通过压杆(302)固定连接有压环把手(303)，所述安装板(301)下底面固定安装有驱动电机(304)，所述安装板(301)侧面设有呈圆周分布的伸缩杆(305)，所述伸缩杆(305)底部固定安装有环形的固定座(306)。
4.根据权利要求3所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述伸缩杆(305)包括外杆(3051)和内杆(3052)，所述外杆(3051)套接在内杆(3052)上，所述外杆(3051)固定连接在固定座(306)上，所述外杆(3051)内壁上设有限位柱(3053)，所述内杆(3052)上设有与限位柱(3053)相匹配的滑槽(3054)，且限位柱(3053)滑动连接在滑槽(3054)内。
5.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述固定装置(4)包括上螺纹杆(401)和下螺纹杆(402)，所述上螺纹杆(401)上端部固定安装在安装板(301)上，所述上螺纹杆(401)上螺纹连接有固定套(403)，且固定套(403)上设有旋转杆(404)，所述下螺纹杆(402)下端部固定安装在储液筒(1)上表面。
6.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述驱动杆(5)包括上连接杆(501)和下连接杆(502)，所述上连接杆(501)上固定安装有卡位柱(503)，所述上连接杆(501)固定安装在驱动电机(304)输出轴上，所述下连接杆(502)上端设有与卡位柱(503)相匹配的卡位槽(504)，所述下连接杆(502)与下钻头(201)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述传动装置(6)包括螺纹连接在下连接杆(502)上的圆台状的传动块(601)，所述传动块(601)与储液筒(1)上表面之间也连接有伸缩杆(305)，所述传动块(601)侧面滑动接触有挤压块(602)，所述挤压块(602)底端固定安装有滑块(603)，所述滑块(603)滑动连接在储液筒(1)下底面。
8.根据权利要求6所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述下连接杆(502)底部滑动连接有密封筒(8)，所述密封筒(8)上端面固定连接有固定板(9)，所述固定板(9)与传动块(601)之间连接有压缩弹簧(10)。
9.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述滴灌嘴(7)内端部固定连接在挤压块(602)上，所述滴灌嘴(7)包括给水管(701)，所述给水管(701)与储液筒(1)活动连接，所述给水管(701)设置成三棱柱状，所述给水管(701)端部设有三棱锥状的钻块(702)，所述给水管(701)上还设有斜式出水孔(703)。
10.根据权利要求1所述的一种应用于重金属污染土壤快速净化修复的过滤装置，其特征在于：所述储液筒(1)上方设有防护围栏(11)，所述防护围栏(11)顶部铰接有防护盖(12)，所述防护盖(12)上表面设有推拉把手(13)。
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