CN111646532B - 一种河水治理用重金属污染修复球及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河水治理用重金属污染修复球及其使用方法，属于河水治理技术领域，一种河水治理用重金属污染修复球，包括吸附球，吸附球的内部固定安装有空心球壳，空心球壳的内壁上固定安装有隔层膜，隔层膜将空心球壳的内腔分隔成上放料区和下放料区，上放料区内放置有液体物料，下放料区内放置有固体物料，空心球壳的外壁上固定连接有两个对称设置的连接杆。可以实现通过吸附球的吸附作用对河水的重金属污染进行修复、治理，且在修复的过程中，吸附球先是下沉到水体底部，然后上升悬浮至水面上，从而可接触不同深度的水体，使修复更加全面、效果较好，并且整个修复球装置便于进行回收。

Description

一种河水治理用重金属污染修复球及其使用方法

技术领域

本发明涉及河水治理领域，更具体地说，涉及一种河水治理用重金属污染修复球及其使用方法。

背景技术

未经处理的工业废水、生活污水、农田排水以及其他有害物质直接或间接进入河流，超过河流的自净能力，不仅会引起水质恶化和生物群落变化，还会危害人体健康，因此，需要对被污染的河水进行修复、治理。

重金属是水体中具有潜在危害的重要污染物之一，随着经济和工业的发展，城市生活、工业冶炼及农业面源污染向环境排出的重金属废水逐年增加，导致河流受到不同程度的重金属污染，危害着水生生态系统结构和功能。

现有技术中，对于河水重金属污染的修复装置，在使用时，只能对一个深度范围内的水体进行修复，修复不够全面，效果较差。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种河水治理用重金属污染修复球及其使用方法，它可以实现通过吸附球的吸附作用对河水的重金属污染进行修复、治理，且在修复的过程中，吸附球先是下沉到水体底部，然后上升悬浮至水面上，从而可接触不同深度的水体，使修复更加全面、效果较好，并且整个修复球装置便于进行回收。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种河水治理用重金属污染修复球，包括吸附球，所述吸附球的内部固定安装有空心球壳，所述空心球壳的内壁上固定安装有隔层膜，所述隔层膜将空心球壳的内腔分隔成上放料区和下放料区，所述上放料区内放置有液体物料，所述下放料区内放置有固体物料，所述空心球壳的外壁上固定连接有两个对称设置的连接杆，所述连接杆的一端贯穿吸附球并固定连接有配重块，所述空心球壳的底端外壁上固定连接有调节管，所述调节管的内壁上固定连接有固定块，所述固定块的中部滑动连接有调节杆，所述调节杆的外壁上且位于固定块的上方固定连接有挡块，所述调节杆的外壁上套设有压缩弹簧，所述调节管的顶端固定连接有密封膜，所述调节管的底端贯穿吸附球并延伸至吸附球外，所述调节管的外壁上固定连接有连接板，所述调节杆的底端贯穿调节管并固定连接有吊板，所述连接板的两侧均设置有C字形的卡杆，所述连接板和吊板的两端均开设有与卡杆相匹配的卡槽，所述卡杆的两端分别与对应的卡槽插接。

所述空心球壳远离连接杆一侧的外壁上连通有两个气管，所述气管远离空心球壳的一端固定连接有气囊，所述空心球壳的内壁上固定连接有两个对称设置的支撑块，两个所述支撑块的顶端均固定连接有滑杆，所述支撑块的上方设置有联动板，两个所述滑杆分别贯穿联动板两端并与联动板滑动连接，所述联动板的顶端固定连接有多个竖杆，每个所述竖杆的顶端均固定连接有锥刺头，所述吸附球的顶端固定连接有显眼板。

进一步的，所述吸附球的材质为海泡石，且吸附球的表面上开设有多个开口气孔，海泡石材质的吸附球可对水体中的重金属离子进行吸附，从而进行修复，且开口气孔的设置，可增大接触面积，提高吸附效果。

进一步的，所述固体物料为硫酸铝粉末，所述液体物料为碳酸氢钠溶液，硫酸铝和碳酸氢钠反应生成大量二氧化碳，进而使气囊膨胀。

进一步的，所述配重块的材质为铸铁，且配重块的表面上涂刷有防锈涂层，配重块可使修复球初始放入水中时顺利沉入水底，防锈涂层可防止配重块生锈，造成水体污染。

进一步的，所述压缩弹簧处于压缩状态，且压缩弹簧位于固定块和挡块之间。

进一步的，所述密封膜为橡胶材质，可防止水进入空心球壳内，且富有弹性，所述调节杆的顶端设置为光滑弧形，防止调节杆戳破密封膜。

进一步的，所述调节杆的顶端与联动板的底端相贴，所述锥刺头位于隔层膜的下方,通过调节管、固定块、调节杆、挡块、压缩弹簧、密封膜、连接板、吊板、卡杆、支撑块、滑杆、联动板、竖杆、锥刺头等的设置，压缩弹簧回弹时，可带动调节杆向上移动，进而带动锥刺头将隔层膜刺出孔洞，锥刺头穿过隔层膜后，碳酸氢钠溶液可经孔洞流入下放料区与硫酸铝混合，碳酸氢钠与硫酸铝可反应生成大量二氧化碳，进而使气囊膨胀，从而增大修复球的体积，使修复球受到的浮力增大，浮力大于修复球的重力后，使修复球上浮，并在上浮的过程，吸附球对不同深度的水体进行吸附，从而使修复更加全面，并提高修复效果，且修复球浮出水面，还使得修复球便于进行回收。

进一步的，所述竖杆的内部开设有多个倾斜设置的导孔，所述联动板的内部开设有多个漏孔,导孔和漏孔的设置，使碳酸氢钠溶液可经导孔和漏孔流入下放料区内，提高碳酸氢钠溶液流通速率，进而提高气囊的膨胀速度。

进一步的，所述显眼板的表面上贴设有反光条，且显眼板的外部套设有透明的防水罩,显眼板的设置，可使人们快速的发现浮出水面的修复球，进而便于修复球的回收。

一种河水治理用重金属污染修复球的使用方法，包括以下步骤：

S1、取一个修复球及两个干冰块，干冰块的竖直长度与连接板底端到吊板顶端的距离相等，将两个干冰块放置于连接板和吊板之间，取下两侧的卡杆；

S2、将修复球放入河水中，修复球在重力的作用下，沉入水下，沉水过程中，吸附球对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S3、随着干冰块的升华，干冰块逐渐变小，压缩弹簧回弹，使吊板与连接板逐渐靠近，带动调节杆向上挤压密封膜，进而带动联动板向上移动，使锥刺头刺破隔层膜；

S4、隔层膜被刺破后，碳酸氢钠溶液与硫酸铝粉末接触并发生化学反应，生成大量的二氧化碳，二氧化碳经气管进入气囊，使气囊膨胀，从而使修复球受到的浮力增大，浮力大于重力后，修复球上升直至悬浮在水面上，且在上升的过程中，吸附球再次对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S5、修复球浮出水面后，将其捞取收回即可。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过吸附球的吸附作用对河水的重金属污染进行修复、治理，且在修复的过程中，吸附球先是下沉到水体底部，然后上升悬浮至水面上，从而可接触不同深度的水体，使修复更加全面、效果较好，并且整个修复球装置便于进行回收。

（2）吸附球的材质为海泡石，且吸附球的表面上开设有多个开口气孔，海泡石材质的吸附球可对水体中的重金属离子进行吸附，从而进行修复，且开口气孔的设置，可增大接触面积，提高吸附效果。

（3）固体物料为硫酸铝粉末，液体物料为碳酸氢钠溶液，硫酸铝和碳酸氢钠反应生成大量二氧化碳，进而使气囊膨胀。

（4）配重块的材质为铸铁，且配重块的表面上涂刷有防锈涂层，配重块可使修复球初始放入水中时顺利沉入水底，防锈涂层可防止配重块生锈，造成水体污染。

（5）密封膜为橡胶材质，可防止水进入空心球壳内，且富有弹性，调节杆的顶端设置为光滑弧形，防止调节杆戳破密封膜。

（6）通过调节管、固定块、调节杆、挡块、压缩弹簧、密封膜、连接板、吊板、卡杆、支撑块、滑杆、联动板、竖杆、锥刺头等的设置，压缩弹簧回弹时，可带动调节杆向上移动，进而带动锥刺头将隔层膜刺出孔洞，锥刺头穿过隔层膜后，碳酸氢钠溶液可经孔洞流入下放料区与硫酸铝混合，碳酸氢钠与硫酸铝可反应生成大量二氧化碳，进而使气囊膨胀，从而增大修复球的体积，使修复球受到的浮力增大，浮力大于修复球的重力后，使修复球上浮，并在上浮的过程，吸附球对不同深度的水体进行吸附，从而使修复更加全面，并提高修复效果，且修复球浮出水面，还使得修复球便于进行回收。

（7）竖杆的内部开设有多个倾斜设置的导孔，联动板的内部开设有多个漏孔,导孔和漏孔的设置，使碳酸氢钠溶液可经导孔和漏孔流入下放料区内，提高碳酸氢钠溶液流通速率，进而提高气囊的膨胀速度。

（8）显眼板的表面上贴设有反光条，且显眼板的外部套设有透明的防水罩,显眼板的设置，可使人们快速的发现浮出水面的修复球，进而便于修复球的回收。

附图说明

图1为本发明河水治理用重金属污染修复球的正视结构示意图；

图2为本发明吸附球内的剖视图；

图3为本发明图2中A处的放大图；

图4为本发明调节管内的剖视图；

图5为本发明连接板和吊板内的剖视图；

图6为本发明竖杆内的剖视图；

图7为本发明联动板内的剖视图；

图8为本发明河水治理用重金属污染修复球的工作状态图。

图中标号说明：

1、吸附球；2、空心球壳；3、隔层膜；4、上放料区；5、下放料区；6、连接杆；7、配重块；8、调节管；9、固定块；10、调节杆；11、挡块；12、压缩弹簧；13、密封膜；14、连接板；15、吊板；16、卡杆；17、气管；18、气囊；19、支撑块；20、滑杆；21、联动板；22、竖杆；23、锥刺头；24、导孔；25、漏孔；26、显眼板。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2和图4-5，一种河水治理用重金属污染修复球，包括吸附球1，吸附球1的材质为海泡石，且吸附球1的表面上开设有多个开口气孔，海泡石材质的吸附球1可对水体中的重金属离子进行吸附，从而进行修复，且开口气孔的设置，可增大接触面积，提高吸附效果，吸附球1的内部固定安装有空心球壳2，空心球壳2的内壁上固定安装有隔层膜3，隔层膜3将空心球壳2的内腔分隔成上放料区4和下放料区5，上放料区4内放置有液体物料，下放料区5内放置有固体物料，固体物料为硫酸铝粉末，液体物料为碳酸氢钠溶液，硫酸铝和碳酸氢钠反应生成大量二氧化碳，进而使气囊18膨胀，空心球壳2的外壁上固定连接有两个对称设置的连接杆6，连接杆6的一端贯穿吸附球1并固定连接有配重块7，配重块7的材质为铸铁，且配重块7的表面上涂刷有防锈涂层，配重块7可使修复球初始放入水中时顺利沉入水底，防锈涂层可防止配重块7生锈，造成水体污染，空心球壳2的底端外壁上固定连接有调节管8，调节管8的内壁上固定连接有固定块9，固定块9的中部滑动连接有调节杆10，调节杆10的外壁上且位于固定块9的上方固定连接有挡块11，调节杆10的外壁上套设有压缩弹簧12，压缩弹簧12处于压缩状态，且压缩弹簧12位于固定块9和挡块11之间，调节管8的顶端固定连接有密封膜13，密封膜13为橡胶材质，可防止水进入空心球壳2内，且富有弹性，调节杆10的顶端设置为光滑弧形，防止调节杆10戳破密封膜13，调节管8的底端贯穿吸附球1并延伸至吸附球1外，调节管8的外壁上固定连接有连接板14，调节杆10的底端贯穿调节管8并固定连接有吊板15，连接板14的两侧均设置有C字形的卡杆16，连接板14和吊板15的两端均开设有与卡杆16相匹配的卡槽，卡杆16的两端分别与对应的卡槽插接。

请参阅图1-3和图6-7，空心球壳2远离连接杆6一侧的外壁上连通有两个气管17，气管17远离空心球壳2的一端固定连接有气囊18，空心球壳2的内壁上固定连接有两个对称设置的支撑块19，两个支撑块19的顶端均固定连接有滑杆20，支撑块19的上方设置有联动板21，两个滑杆20分别贯穿联动板21两端并与联动板21滑动连接，联动板21的顶端固定连接有多个竖杆22，每个竖杆22的顶端均固定连接有锥刺头23，调节杆10的顶端与联动板21的底端相贴，锥刺头23位于隔层膜3的下方,通过调节管8、固定块9、调节杆10、挡块11、压缩弹簧12、密封膜13、连接板14、吊板15、卡杆16、支撑块19、滑杆20、联动板21、竖杆22、锥刺头23等的设置，压缩弹簧12回弹时，可带动调节杆10向上移动，进而带动锥刺头23将隔层膜3刺出孔洞，锥刺头23穿过隔层膜3后，碳酸氢钠溶液可经孔洞流入下放料区与硫酸铝混合，碳酸氢钠与硫酸铝可反应生成大量二氧化碳，进而使气囊18膨胀，从而增大修复球的体积，使修复球受到的浮力增大，浮力大于修复球的重力后，使修复球上浮，并在上浮的过程，吸附球1对不同深度的水体进行吸附，从而使修复更加全面，并提高修复效果，且修复球浮出水面，还使得修复球便于进行回收，竖杆22的内部开设有多个倾斜设置的导孔24，联动板21的内部开设有多个漏孔25,导孔24和漏孔25的设置，使碳酸氢钠溶液可经导孔24和漏孔25流入下放料区5内，提高碳酸氢钠溶液流通速率，进而提高气囊18的膨胀速度，吸附球1的顶端固定连接有显眼板26，显眼板26的表面上贴设有反光条，且显眼板26的外部套设有透明的防水罩,显眼板26的设置，可使人们快速的发现浮出水面的修复球，进而便于修复球的回收，在实际使用时，可通过投放多个修复球，来扩大修复区域。

请参阅图1-8，一种河水治理用重金属污染修复球的使用方法，包括以下步骤：

S1、取一个修复球及两个干冰块，干冰块的竖直长度与连接板14底端到吊板15顶端的距离相等，将两个干冰块放置于连接板14和吊板15之间，取下两侧的卡杆16；

S2、将修复球放入河水中，修复球在重力的作用下，沉入水下，沉水过程中，吸附球1对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S3、随着干冰块的升华，干冰块逐渐变小，压缩弹簧12回弹，使吊板15与连接板14逐渐靠近，带动调节杆10向上挤压密封膜13，进而带动联动板21向上移动，使锥刺头23刺破隔层膜3；

S4、隔层膜3被刺破后，碳酸氢钠溶液与硫酸铝粉末接触并发生化学反应，生成大量的二氧化碳，二氧化碳经气管17进入气囊18，使气囊18膨胀，从而使修复球受到的浮力增大，浮力大于重力后，修复球上升直至悬浮在水面上，且在上升的过程中，吸附球1再次对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S5、修复球浮出水面后，将其捞取收回即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种河水治理用重金属污染修复球，包括吸附球（1），其特征在于：所述吸附球（1）的内部固定安装有空心球壳（2），所述空心球壳（2）的内壁上固定安装有隔层膜（3），所述隔层膜（3）将空心球壳（2）的内腔分隔成上放料区（4）和下放料区（5），所述上放料区（4）内放置有液体物料，所述下放料区（5）内放置有固体物料，所述空心球壳（2）的外壁上固定连接有两个对称设置的连接杆（6），所述连接杆（6）的一端贯穿吸附球（1）并固定连接有配重块（7），所述空心球壳（2）的底端外壁上固定连接有调节管（8），所述调节管（8）的内壁上固定连接有固定块（9），所述固定块（9）的中部滑动连接有调节杆（10），所述调节杆（10）的外壁上且位于固定块（9）的上方固定连接有挡块（11），所述调节杆（10）的外壁上套设有压缩弹簧（12），所述调节管（8）的顶端固定连接有密封膜（13），所述调节管（8）的底端贯穿吸附球（1）并延伸至吸附球（1）外，所述调节管（8）的外壁上固定连接有连接板（14），所述调节杆（10）的底端贯穿调节管（8）并固定连接有吊板（15），所述连接板（14）的两侧均设置有C字形的卡杆（16），所述连接板（14）和吊板（15）的两端均开设有与卡杆（16）相匹配的卡槽，所述卡杆（16）的两端分别与对应的卡槽插接；

所述空心球壳（2）远离连接杆（6）一侧的外壁上连通有两个气管（17），所述气管（17）远离空心球壳（2）的一端固定连接有气囊（18），所述空心球壳（2）的内壁上固定连接有两个对称设置的支撑块（19），两个所述支撑块（19）的顶端均固定连接有滑杆（20），所述支撑块（19）的上方设置有联动板（21），两个所述滑杆（20）分别贯穿联动板（21）两端并与联动板（21）滑动连接，所述联动板（21）的顶端固定连接有多个竖杆（22），每个所述竖杆（22）的顶端均固定连接有锥刺头（23），所述吸附球（1）的顶端固定连接有显眼板（26）；

所述吸附球（1）的材质为海泡石，且吸附球（1）的表面上开设有多个开口气孔；

所述固体物料为硫酸铝粉末，所述液体物料为碳酸氢钠溶液；

所述配重块（7）的材质为铸铁，且配重块（7）的表面上涂刷有防锈涂层；

所述压缩弹簧（12）处于压缩状态，且压缩弹簧（12）位于固定块（9）和挡块（11）之间；

所述密封膜（13）为橡胶材质，所述调节杆（10）的顶端设置为光滑弧形；

所述调节杆（10）的顶端与联动板（21）的底端相贴，所述锥刺头（23）位于隔层膜（3）的下方；

所述竖杆（22）的内部开设有多个倾斜设置的导孔（24），所述联动板（21）的内部开设有多个漏孔（25）。

2.根据权利要求1所述的一种河水治理用重金属污染修复球，其特征在于：所述显眼板（26）的表面上贴设有反光条，且显眼板（26）的外部套设有透明的防水罩。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种河水治理用重金属污染修复球的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、取一个修复球及两个干冰块，干冰块的竖直长度与连接板（14）底端到吊板（15）顶端的距离相等，将两个干冰块放置于连接板（14）和吊板（15）之间，取下两侧的卡杆（16）；

S2、将修复球放入河水中，修复球在重力的作用下，沉入水下，沉水过程中，吸附球（1）对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S3、随着干冰块的升华，干冰块逐渐变小，压缩弹簧（12）回弹，使吊板（15）与连接板（14）逐渐靠近，带动调节杆（10）向上挤压密封膜（13），进而带动联动板（21）向上移动，使锥刺头（23）刺破隔层膜（3）；

S4、隔层膜（3）被刺破后，碳酸氢钠溶液与硫酸铝粉末接触并发生化学反应，生成大量的二氧化碳，二氧化碳经气管（17）进入气囊（18），使气囊（18）膨胀，从而使修复球受到的浮力增大，浮力大于重力后，修复球上升直至悬浮在水面上，且在上升的过程中，吸附球（1）再次对不同深度水体中的重金属离子进行吸附；

S5、修复球浮出水面后，将其捞取收回即可。

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