CN113828427A - 一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法，包括：分离筒，分离筒的顶面为开放设置，分离筒顶面可拆卸连接有端盖，端盖上设置有搅拌装置，端盖的顶面开设有通气孔和进料孔，端盖内设置有离心装置；离心装置包括旋转机构，旋转机构设置在分离筒内腔底部，旋转机构顶面固接有离心板，离心板周壁与分离筒内壁之间设置有第一密封轴承，离心板底面与分离筒内壁底部形成储液腔，离心板顶面中心固接有离心筒，离心筒顶部周向等间距开设有若干出液孔，离心筒外依次套设有若干过滤机构，若干过滤机构将离心筒内腔分为若干过滤腔，离心板上开设若干排液孔，过滤腔通过排液孔与储液腔连通；离心板底面周向等间距设置有若干排水机构。

Description

一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法

技术领域

本发明涉及微塑料分离技术领域，特别是涉及一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法。

背景技术

微塑料是一种新型环境污染物，它是指粒径小于5mm的的塑料颗粒以及纺织纤维，微塑料体积小，容易被水生生物摄食，同时也可能会成为其他污染物的载体。近年来微塑料污染在全球范围内受到广泛关注。微塑料分为初生微塑料和次生微塑料两大类，初生微塑料是指经过河流、污水处理厂等而排入水环境中的塑料颗粒工业产品，如化妆品等含有的微塑料颗粒或作为工业原料的塑料颗粒和树脂颗粒，次生微塑料是由大型塑料垃圾经过物理、化学和生物过程造成分裂和体积减小而成的塑料颗粒。在之前的研究中，对于微塑料污染的主要关注区域在海洋，但越来越多的研究发现内陆水体，尤其是高原湖泊也存在数量可观的微塑料，而高原湖泊中的微塑料也认为是海洋微塑料污染的重要来源。

高原湖泊是地球上水陆交互作用形成的独特生态系统，它不仅为多种动植物提供了赖以生存的场所，也在调节径流、蓄洪防旱、生态旅游等方面起着举足轻重的作用。随着人类活动领域的扩大和物质需求的不断增加，人类对高原湖泊的干预和利用强度也在不断加大，造成高原湖泊沉积物中微塑料大量积累，由于微塑料难以降解，而且往往会通过次生作用，会产生难以预计的潜在危害，所以急需将沉积物中的微塑料分离出来，防止微塑料对环境造成更大污染，目前分离的方法主要为实验室中的浮选法，但针对于高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法的尚少见报道，而且现在方法不能对微塑料进行大小进行分类分离，不便于后续深入研究的开展，同时浮选法需要用到相应的饱和溶液，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备和方法，以解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，包括：分离筒，所述分离筒的顶面为开放设置，所述分离筒顶面可拆卸连接有端盖，所述端盖上设置有搅拌装置，所述端盖的顶面开设有通气孔和进料孔，所述端盖内设置有离心装置；

所述离心装置包括旋转机构，所述旋转机构设置在所述分离筒内腔底部，所述旋转机构顶面固接有离心板，所述离心板周壁与所述分离筒内壁之间设置有第一密封轴承，所述离心板底面与所述分离筒内壁底部形成储液腔，所述离心板顶面中心固接有离心筒，所述离心筒顶部周向等间距开设有若干出液孔，所述离心筒外依次套设有若干过滤机构，若干所述过滤机构将所述离心筒内腔分为若干过滤腔，所述离心板上开设若干排液孔，所述过滤腔通过所述排液孔与所述储液腔连通；所述离心板底面周向等间距设置有若干排水机构。

优选的，所述搅拌装置包括搅拌机构、封堵机构和风干机构，所述风干机构设置在所述搅拌机构的顶部，所述风干机构与所述搅拌机构连通，所述封堵机构套设在所述搅拌机构上，且所述封堵机构与所述出液孔位置对应；

所述搅拌机构包括搅拌壳体，所述搅拌壳体固接在所述端盖的顶面中心，搅拌壳体顶面开设有进风孔，所述风干机构设置在所述搅拌壳体顶面；所述搅拌壳体内腔顶面固接有搅拌电机，所述搅拌电机输出端固接有主动搅拌齿轮，所述进风孔内设置有第二密封轴承，所述第二密封轴承的外壁与所述进风孔内壁固接，所述第二密封轴承内壁固接有搅拌管的一端，所述搅拌管的另一端贯穿所述端盖伸入所述离心筒内且固接有若干搅拌支管，所述搅拌管的顶部外壁套设有从动搅拌齿轮，所述从动搅拌齿轮与所述搅拌管外壁固接，所述主动搅拌齿轮与所述从动搅拌齿轮相互啮合，所述搅拌支管与所述搅拌管连通，所述搅拌支管的管壁底部开设有若干喷气孔。

优选的，所述风干机构包括风干壳体，所述风干壳体固接在所述搅拌壳体顶面上，所述风干壳体顶面固接有风干气泵，所述风干气泵与所述风干壳体内腔连通，所述风干壳体内设置有若干冷却翅片，搅拌管的顶部与所述风干壳体内腔连通。

优选的，所述封堵机构包括转动筒，所述转动筒套设在所述搅拌管外壁，所述端盖顶面开设有传动孔，所述传动孔内壁固接有第三密封轴承，所述第三密封轴承外壁与所述传动孔内壁固接，所述第三密封轴承内壁与所述转动筒外壁固接，所述转动筒与所述搅拌管之间设置有第四密封轴承，所述搅拌壳体内腔顶面固接有封堵电机，所述封堵电机输出端固接有主动封堵齿轮，所述转动筒顶部外壁套设有从动封堵齿轮，所述从动封堵齿轮内壁与所述转动筒外壁固接，所述转动筒底部外壁周向等间距固接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端底面固接有封堵杆，所述封堵杆侧壁与所述离心筒内壁滑动连接，所述封堵杆与所述出液孔位置对应。

优选的，所述旋转机构包括旋转壳体，所述旋转壳体固接在所述分离筒内腔底面，所述旋转壳体内腔底面固接有旋转电机，所述旋转壳体顶面开设有旋转孔，所述旋转孔内设置有第五密封轴承，所述第五密封轴承外壁与所述旋转孔内壁固接，所述第五密封轴承内壁与所述旋转电机输出端外壁固接，所述旋转电机输出端与所述离心板底面中心固接。

优选的，所述过滤机构包括环形过滤网，所述离心板顶面开设有环形槽，所述环形过滤网底部与所述环形槽槽底抵接，所述环形过滤网顶面与所述端盖底面滑动连接。

优选的，排水机构包括排水气缸，所述排水气缸固接在所述离心板底面，所述排水气缸的输出端顶面固接有密封板，所述密封板顶面与所述离心板底面滑动连接，所述密封板与所述排液孔位置对应。

优选的，所述端盖底面固接有环形块，所述环形块底面开设有抵接槽，所述抵接槽设置为环形结构，所述环形过滤网顶面与所述抵接槽顶面滑动连接。

优选的，所述分离筒外壁顶部固接有进水泵，所述进水泵输出端与所述分离筒内腔连通，所述进水泵输入端与外界水源连通；所述分离筒外壁底部固接有抽水泵，所述抽水泵与所述分离筒内腔底部连通。

一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备的方法，

步骤一：将采集到的高原湖泊沉积物放进离心筒内，安装端盖；

步骤二：开启封堵机构，将封堵机构转动至于出液孔位置对应处；

步骤三：开启搅拌机构和风干机构，对高原湖泊沉积物进行搅拌，同时进行低温风干；

步骤四：完成低温风干后，通过进料孔向离心筒内注入密度溶液继续搅拌；

完成搅拌后，静置所得溶液，待溶液分离后开启封堵机构，将上清液导入过滤腔内，再关闭封堵机构，打开端盖，向离心筒内加入清水再次开始搅拌后，启动抽泥机构，清除后再封闭端盖；

步骤六：开启旋转机构，使离心板开始转动，使上清液开始离心动作，得到微塑料颗粒。

本发明公开了以下技术效果：设置的搅拌装置不仅可以对沉积物与密度溶液进行搅拌，还可以对沉积物进行低温风干，去除沉积物中废液，同时加入碳酸钠溶液，通过碳酸根与高原湖泊中钙镁离子发生反应，使其沉淀，保证密度溶液的纯净度，在完成离心过滤的动作后，可将密度溶液进行收集，用于循环利用，节省了制作成本；本发明采用离心动作进行对微塑料的收集，提高了微塑料的收集速度，并且通过设置多个目数由内向外逐渐增大过滤机构，可以实现不同粒度微塑料的采集，同时提高过滤效果，实现分级筛选，彻底将密度溶液中的微塑料颗粒清除；设置的封堵机构可将排液孔进行封堵，即在进行沉积物风干搅拌的过程中可以避免沉积物进入到过滤腔内，同时将排液孔设置在离心筒的顶部，此位置与上清液位置对应，可以将上清液排进过滤腔内，实现了自动化，设置的排水机构可以选择性的对排液孔进行控制，在进行过滤的过程中，排水机构只将最外侧过滤腔内的排液孔露出，使上清液可以通过层层筛选最终由最外侧排液孔排出，提高过滤效果和试验数据的精准度，在进行对环形过滤网的冲洗过程时，排水机构只将最内侧的排水孔露出，提高清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1中A1的局部放大图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明实施例2的俯视图；

图5为本发明实施例3的结构示意图；

图6为本发明实施例4的模块示意图；

其中，1、分离筒；2、端盖；3、通气孔；4、进料孔；5、离心板；6、第一密封轴承；7、离心筒；8、出液孔；9、排液孔；10、搅拌壳体；11、搅拌电机；12、主动搅拌齿轮；13、第二密封轴承；14、搅拌管；15、搅拌支管；16、从动搅拌齿轮；17、喷气孔；18、风干壳体；19、风干气泵；20、冷却翅片；21、转动筒；22、第三密封轴承；23、第四密封轴承；24、封堵电机；25、主动封堵齿轮；26、从动封堵齿轮；27、连接杆；28、封堵杆；29、旋转壳体；30、旋转电机；31、第五密封轴承；32、环形过滤网；33、排水气缸；34、密封板；35、环形块；36、进水泵；37、抽水泵；38、收集环；39、收集槽；40、提拉杆。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-2，本实施例公开一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，包括：分离筒1，分离筒1的顶面为开放设置，分离筒1顶面可拆卸连接有端盖2，端盖2上设置有搅拌装置，端盖2的顶面开设有通气孔3和进料孔4，端盖2内设置有离心装置；

离心装置包括旋转机构，旋转机构设置在分离筒1内腔底部，旋转机构顶面固接有离心板5，离心板5周壁与分离筒1内壁之间设置有第一密封轴承6，离心板5底面与分离筒1内壁底部形成储液腔，离心板5顶面中心固接有离心筒7，离心筒7顶部周向等间距开设有若干出液孔8，离心筒7外依次套设有若干过滤机构，若干过滤机构将离心筒7内腔分为若干过滤腔，离心板5上开设若干排液孔9，过滤腔通过排液孔9与储液腔连通；离心板5底面周向等间距设置有若干排水机构。

设置的搅拌装置不仅可以对沉积物与密度溶液进行搅拌，还可以对沉积物进行低温风干，去除沉积物中废液，保证密度溶液的纯净度和密度，在完成离心过滤的动作后，可将密度溶液进行收集，用于循环利用，节省了制作成本；本发明采用离心动作进行对微塑料的收集，提高了微塑料的收集速度，并且通过设置多个目数由内向外逐渐增大过滤机构，可以实现不同粒度微塑料的采集，同时提高过滤效果，实现分级筛选，彻底将密度溶液中的微塑料颗粒清除；设置的封堵机构可将排液孔9进行封堵，即在进行沉积物风干搅拌的过程中可以避免沉积物进入到过滤腔内，同时将排液孔9设置在离心筒7的顶部，此位置与上清液位置对应，可以将上清液排进过滤腔内，实现了自动化，设置的排水机构可以选择性的对排液孔9进行控制，在进行过滤的过程中，排水机构只将最外侧过滤腔内的排液孔9露出，使上清液可以通过层层筛选最终由最外侧排液孔9排出，提高过滤效果，和试验数据的精准度，在进行对环形过滤网32的冲洗过程时，排水机构只将最内侧的排水孔露出，提高清洁效果。

进一步优化方案，搅拌装置包括搅拌机构、封堵机构和风干机构，风干机构设置在搅拌机构的顶部，风干机构与搅拌机构连通，封堵机构套设在搅拌机构上，且封堵机构与出液孔8位置对应；

搅拌机构包括搅拌壳体10，搅拌壳体10固接在端盖2的顶面中心，搅拌壳体10顶面开设有进风孔，风干机构设置在搅拌壳体10顶面；搅拌壳体10内腔顶面固接有搅拌电机11，搅拌电机11输出端固接有主动搅拌齿轮12，进风孔内设置有第二密封轴承13，第二密封轴承13的外壁与进风孔内壁固接，第二密封轴承13内壁固接有搅拌管14的一端，搅拌管14的另一端贯穿端盖2伸入离心筒7内且固接有若干搅拌支管15，搅拌管14的顶部外壁套设有从动搅拌齿轮16，从动搅拌齿轮16与搅拌管14外壁固接，主动搅拌齿轮12与从动搅拌齿轮16相互啮合，搅拌支管15与搅拌管14连通，搅拌支管15的管壁底部开设有若干喷气孔17。

搅拌管14的底部外壁上周向等间距设置有若干搅拌支杆15；

设置的搅拌电机11驱动主动搅拌齿轮12带动从动搅拌齿轮16，使搅拌管14进行转动，同时搅拌支管15与搅拌管14连通固接，可以增大搅拌面积，提高搅拌效果，同时设置风干机构对搅拌管14内喷入冷空气，可以实现对沉积物的风干效果，将喷气孔17开设在搅拌支管15的底面，可以避免沉积物进入搅拌支管15内。

进一步优化方案，风干机构包括风干壳体18，风干壳体18固接在搅拌壳体10顶面上，风干壳体18顶面固接有风干气泵19，风干气泵19与风干壳体18内腔连通，风干壳体18内设置有若干冷却翅片20，搅拌管14的顶部与风干壳体18内腔连通。

设置的冷却翅片20可以对空气进行冷却，保证对沉积物吹动的气体最高温度不超过60摄氏度，避免对微塑料造成影响，影响试验精准度。

进一步优化方案，封堵机构包括转动筒21，转动筒21套设在搅拌管14外壁，端盖2顶面开设有传动孔，传动孔内壁固接有第三密封轴承22，第三密封轴承22外壁与传动孔内壁固接，第三密封轴承22内壁与转动筒21外壁固接，转动筒21与搅拌管14之间设置有第四密封轴承23，搅拌壳体10内腔顶面固接有封堵电机24，封堵电机24输出端固接有主动封堵齿轮25，转动筒21顶部外壁套设有从动封堵齿轮26，从动封堵齿轮26内壁与转动筒21外壁固接，转动筒21底部外壁周向等间距固接有连接杆27的一端，连接杆27的另一端底面固接有封堵杆28，封堵杆28侧壁与离心筒7内壁滑动连接，封堵杆28与出液孔8位置对应。

设置的出液孔8在离心筒7上呈竖向带状分布，设置封堵杆28与离心筒7内壁滑动连接，可以实现对出液孔8封堵与开放。

进一步优化方案，旋转机构包括旋转壳体29，旋转壳体29固接在分离筒1内腔底面，旋转壳体29内腔底面固接有旋转电机30，旋转壳体29顶面开设有旋转孔，旋转孔内设置有第五密封轴承31，第五密封轴承31外壁与旋转孔内壁固接，第五密封轴承31内壁与旋转电机30输出端外壁固接，旋转电机30输出端与离心板5底面中心固接。

进一步优化方案，过滤机构包括环形过滤网32，离心板5顶面开设有环形槽，环形过滤网32底部与环形槽槽底抵接，环形过滤网32顶面与端盖2底面滑动连接。

进一步优化方案，排水机构包括排水气缸33，排水气缸33固接在离心板5底面，排水气缸33的输出端顶面固接有密封板34，密封板34顶面与离心板5底面滑动连接，密封板34与排液孔9位置对应。

设置的密封板34可以对排液孔9进行开关控制。

进一步优化方案，端盖2底面固接有环形块35，环形块35底面开设有抵接槽，抵接槽设置为环形结构，环形过滤网32顶面与抵接槽顶面滑动连接。

设置的抵接槽与环形槽进行配合，可以将环形过滤网32固定的更加稳固。

进一步优化方案，分离筒1外壁顶部固接有进水泵36，进水泵36输出端与分离筒1内腔连通，进水泵36输入端与外界水源连通；分离筒1外壁底部固接有抽水泵37，抽水泵37与分离筒1内腔底部连通。

设置的进水泵36可以将外部水源引进分离筒1内，对环形过滤网32进行冲刷，实现了对环形过滤网32的反向冲洗。

设置的抽水泵37可以将过滤后的密度溶液抽取进行循环筛选微塑料，并可以对最后的密度溶液进行循环利用。

一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备的方法，

步骤一：将采集到的高原湖泊沉积物放进离心筒7内，安装端盖2；

设置的端盖2底部与分离筒1外壁顶部通过螺纹连接。

步骤二：开启封堵机构，将封堵机构转动至于出液孔8位置对应处；

设置的封堵机构可以避免上清液在未彻底完成过滤时，在排水孔处流失。

步骤三：开启搅拌机构和风干机构，对高原湖泊沉积物进行搅拌，同时进行低温风干；

对沉积物进行低温风干不仅可以将水分排净，保证密度溶液的纯净度，还可以避免高温气体对微塑料造成影响。

步骤四：完成低温风干后，通过进料孔4向离心筒7内注入密度溶液继续搅拌；

设置的密度溶液是以密度大、溶解性好的碘化钠、氯化锌或甲酸钾等溶质，以水为溶剂调成的溶液，同时加入碳酸钠溶液，通过碳酸根与高原湖泊中钙镁离子发生反应，使其沉淀。

完成搅拌后，静置所得溶液，待溶液分离后开启封堵机构，将上清液导入过滤腔内，再关闭封堵机构，打开端盖2，向离心筒7内加入清水再次开始搅拌后，启动抽泥机构，清除后再封闭端盖2；

步骤六：开启旋转机构，使离心板5开始转动，使上清液开始离心，得到微塑料颗粒。

实施例2

参照图3-4，为了使完成过滤后附着在环形过滤网32上微塑料颗粒可将便于收集，设置了收集机构，收集机构包括收集环38，收集环38外壁与环形过滤网32内壁底部抵接，收集环38顶面开设有环形收集槽39，收集环38顶面固接有若干提拉杆40；

完成过滤后将环形过滤网32和收集机构取出，向上拉动提拉杆40，在收集环38向上移动过程中，会将附着在环形过滤网32上微塑料颗粒进行收集，储存到环形收集槽39内，提高了对微塑料颗粒的收集效率。

实施例3

参照图5，设置的抽泥机构包括在旋转壳体顶面固结的抽泥壳体41，所述抽泥壳体41内设置有抽泥管42，所述抽泥管42的一端与所述旋转电机30的输出轴固接，所述抽泥管42的顶部贯穿所述抽泥壳体41顶面与所述离心筒7内腔底部连通，所述抽泥管42与所述离心板5固接，所述抽泥管42腔顶部固接有第一抽泥泵43，所述抽泥壳体41侧面连通有导泥管44的一端，所述导泥管44的另一端贯穿所述分离筒1外壁与第二抽泥泵45连通。

完成上清液提取后，先完成微塑料分离试验，完成后重新启动搅拌机构与反冲机构进行配合完成对环形过滤网32和离心筒7内沉积物的清理。

本发明用于高原湖泊中分离泥土与微塑料的分离装置，使用时，将需要进行分离的泥土放入离心筒7中中，然后加入相应的溶液，并通过搅拌机构对离心筒7中的混合物进行搅拌工作，搅拌电机11带动搅拌管14进行转动，搅拌支管15增加搅拌效果同时，可以从搅拌支管15中喷出气体，使离心筒7中的混合物进行充分搅拌，可以提高泥土与溶液的混合效率，加快分离沉淀速度，进行一段时间的混合后，停止搅拌，使溶液沉淀一段时间，由于泥土质量较大，而且为亲水性，所以泥土沉淀在溶液底部，而微塑料颗粒密度较小，而且为非亲水性，所以微塑料颗粒漂浮在溶液表面，与泥土分离，完成分离后，通过启动封堵电机24使封堵杆28进行转动，导致内部溶液溢出，溶液与溶液表面的微塑料颗粒一起溢出，落在第一层环形过滤网32与离心筒7之间，开始离心运动，环形过滤网32将微塑料颗粒与溶液分离，较大的微塑料颗粒留在第一层环形过滤网32的内表面表面，而较小的微塑料颗粒与溶液透过第一层环形过滤网32落入下一层环形过滤网32进行分离过滤工作，直至完成分离工作，溶液落入分离筒1底部，溶液通过抽水泵37重新注入离心筒7内，完成循环工作，在进行循环工作之前，需要对离心筒7内的泥土沉积进行清除，在将上清液导出离心筒后，需要重启封堵电机24，使离心筒7完成密封，再次启动搅拌电机11同时加入清水进行搅拌，同时打开第一抽泥泵43和第二抽泥泵45进行排泥处理，完成清理。

实施例4

由于高原湖泊沉积物中的微塑料种类不同，为了对高原湖泊微塑料的治理根据针对性，本实施例提出了一种用于通过分离设备对完成微塑料提取后，对不同类别微塑料分类识别的装置；

显微图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过显微图像采集程序进行微塑料显微镜下的成像，得到微塑料显微图像；

微塑料显微图像的分辨率为1.0μm；

微塑料分类模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料分类程序依据微塑料显微图像进行分类，按照不同颜色、不同形态将微塑料分为不同类别；所述颜色包括白色、黑色、透明色、红色、黄色、蓝色，所述形态包括纤维状、颗粒状；

成分分析模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，得到微塑料成分分析结果；

所述光谱分析仪为激光拉曼光谱仪；

数据库构建模块，与中央控制模块连接，用于通过数据库构建程序进行微塑料信息数据库的构建，所述微塑料信息数据库中包括微塑料种类以及对应的光谱信息；

光谱信息对比模块，与中央控制模块连接，用于通过光谱信息对比程序进行微塑料成分分析结果与微塑料信息数据库中光谱信息的对比，得到相同的光谱信息；

微塑料种类确定模块，与中央控制模块连接，用于通过微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，即水样中微塑料的种类，得到微塑料的来源。

所述通过成分分析模块利用光谱分析仪进行不同类别的微塑料的成分的分析，包括：

使用激光拉曼光谱仪产生激发光束的激发光源；

激发光路，将激发光束导向微塑料样品，产生拉曼散射光；

收集拉曼散射光的散射光收集光路；

接收各检测频率或子频段的拉曼散射光信号并转换成电信号进行分析；

收集拉曼散射光，形成拉曼散射光谱。

所述各检测频率或子频段的拉曼散射光信号是使用色散装置形成。

所述通过微塑料种类确定模块利用微塑料种类确定程序对具有相同光谱信息的微塑料的种类进行确定，包括：进行数据库中光谱信息对应的微塑料种类的关联。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于，包括：分离筒(1)，所述分离筒(1)的顶面为开放设置，所述分离筒(1)顶面可拆卸连接有端盖(2)，所述端盖(2)上设置有搅拌装置，所述端盖(2)的顶面开设有通气孔(3)和进料孔(4)，所述端盖(2)内设置有离心装置；

所述离心装置包括旋转机构，所述旋转机构设置在所述分离筒(1)内腔底部，所述旋转机构顶面固接有离心板(5)，所述离心板(5)周壁与所述分离筒(1)内壁之间设置有第一密封轴承(6)，所述离心板(5)底面与所述分离筒(1)内壁底部形成储液腔，所述离心板(5)顶面中心固接有离心筒(7)，所述离心筒(7)顶部周向等间距开设有若干出液孔(8)，所述离心筒(7)外依次套设有若干过滤机构，若干所述过滤机构将所述离心筒(7)内腔分为若干过滤腔，所述离心板(5)上开设若干排液孔(9)，所述过滤腔通过所述排液孔(9)与所述储液腔连通；所述离心板(5)底面周向等间距设置有若干排水机构。

2.根据权利要求1所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌机构、封堵机构和风干机构，所述风干机构设置在所述搅拌机构的顶部，所述风干机构与所述搅拌机构连通，所述封堵机构套设在所述搅拌机构上，且所述封堵机构与所述出液孔(8)位置对应；

所述搅拌机构包括搅拌壳体(10)，所述搅拌壳体(10)固接在所述端盖(2)的顶面中心，所述搅拌壳体(10)顶面开设有进风孔，所述风干机构设置在所述搅拌壳体(10)顶面；所述搅拌壳体(10)内腔顶面固接有搅拌电机(11)，所述搅拌电机(11)输出端固接有主动搅拌齿轮(12)，所述进风孔内设置有第二密封轴承(13)，所述第二密封轴承(13)的外壁与所述进风孔内壁固接，所述第二密封轴承(13)内壁固接有搅拌管(14)的一端，所述搅拌管(14)的另一端贯穿所述端盖(2)伸入所述离心筒(7)内且固接有若干搅拌支管(15)，所述搅拌管(14)的顶部外壁套设有从动搅拌齿轮(16)，所述从动搅拌齿轮(16)与所述搅拌管(14)外壁固接，所述主动搅拌齿轮(12)与所述从动搅拌齿轮(16)相互啮合，所述搅拌支管(15)与所述搅拌管(14)连通，所述搅拌支管(15)的管壁底部开设有若干喷气孔(17)。

3.根据权利要求2所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述风干机构包括风干壳体(18)，所述风干壳体(18)固接在所述搅拌壳体(10)顶面上，所述风干壳体(18)顶面固接有风干气泵(19)，所述风干气泵(19)与所述风干壳体(18)内腔连通，所述风干壳体(18)内设置有若干冷却翅片(20)，所述搅拌管(14)的顶部与所述风干壳体(18)内腔连通。

4.根据权利要求2所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述封堵机构包括转动筒(21)，所述转动筒(21)套设在所述搅拌管(14)外壁，所述端盖(2)顶面开设有传动孔，所述传动孔内壁固接有第三密封轴承(22)，所述第三密封轴承(22)外壁与所述传动孔内壁固接，所述第三密封轴承(22)内壁与所述转动筒(21)外壁固接，所述转动筒(21)与所述搅拌管(14)之间设置有第四密封轴承(23)，所述搅拌壳体(10)内腔顶面固接有封堵电机(24)，所述封堵电机(24)输出端固接有主动封堵齿轮(25)，所述转动筒(21)顶部外壁套设有从动封堵齿轮(26)，所述从动封堵齿轮(26)内壁与所述转动筒(21)外壁固接，所述转动筒(21)底部外壁周向等间距固接有连接杆(27)的一端，所述连接杆(27)的另一端底面固接有封堵杆(28)，所述封堵杆(28)侧壁与所述离心筒(7)内壁滑动连接，所述封堵杆(28)与所述出液孔(8)位置对应。

5.根据权利要求1所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述旋转机构包括旋转壳体(29)，所述旋转壳体(29)固接在所述分离筒(1)内腔底面，所述旋转壳体(29)内腔底面固接有旋转电机(30)，所述旋转壳体(29)顶面开设有旋转孔，所述旋转孔内设置有第五密封轴承(31)，所述第五密封轴承(31)外壁与所述旋转孔内壁固接，所述第五密封轴承(31)内壁与所述旋转电机(30)输出端外壁固接，所述旋转电机(30)输出端与所述离心板(5)底面中心固接。

6.根据权利要求1所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述过滤机构包括环形过滤网(32)，所述离心板(5)顶面开设有环形槽，所述环形过滤网(32)底部与所述环形槽槽底抵接，所述环形过滤网(32)顶面与所述端盖(2)底面滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述排水机构包括排水气缸(33)，所述排水气缸(33)固接在所述离心板(5)底面，所述排水气缸(33)的输出端顶面固接有密封板(34)，所述密封板(34)顶面与所述离心板(5)底面滑动连接，所述密封板(34)与所述排液孔(9)位置对应。

8.根据权利要求6所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述端盖(2)底面固接有环形块(35)，所述环形块(35)底面开设有抵接槽，所述抵接槽设置为环形结构，所述环形过滤网(32)顶面与所述抵接槽顶面滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：所述分离筒(1)外壁顶部固接有进水泵(36)，所述进水泵(36)输出端与所述分离筒(1)内腔连通，所述进水泵(36)输入端与外界水源连通；所述分离筒(1)外壁底部固接有抽水泵(37)，所述抽水泵(37)与所述分离筒(1)内腔底部连通。

10.一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备的方法，根据权利要求1-9中任一项所述的一种高原湖泊沉积物中微塑料的分离设备，其特征在于：

步骤一：将采集到的高原湖泊沉积物放进离心筒(7)内，安装端盖(2)；

步骤二：开启封堵机构，将封堵机构转动至于出液孔(8)位置对应处；

步骤三：开启搅拌机构和风干机构，对高原湖泊沉积物进行搅拌，同时进行低温风干；

步骤四：完成低温风干后，通过进料孔(4)向离心筒(7)内注入密度溶液继续搅拌；

步骤五：完成搅拌后，静置所得溶液，待溶液分离后开启封堵机构，将上清液导入过滤腔内，再关闭封堵机构，打开端盖(2)，向离心筒(7)内加入清水再次开始搅拌后，启动抽泥机构，清除后再封闭端盖(2)；

步骤六：开启旋转机构，使离心板(5)开始转动，使上清液开始离心动作，得到微塑料颗粒。

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