CN114368804B - 一种金属离子分离装置及其分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，且公开了一种金属离子分离装置及其分离方法，所示装置包括安装壳，所述安装壳的内腔中部对称开设有两个滑动槽，所述滑动槽的内腔中通过轴承活动安装有驱动杆，所述驱动杆的外表面活动套设有环形的滑块。该金属离子分离装置使用时，通过设置伺服电机带动第一蜗杆转动，从而传动驱动杆转动，在导向块和双向螺旋槽的作用下带动滑块运动，进而带动两个清洁块移动，同时驱动杆带动主锥形齿轮转动，进而传动装配壳带动两个清洁块转动，能够使清洁块对电解棒表面附着的金属离子和污垢进行逐步清理，避免了电解棒拆卸后使用外部工具对其进行清理维护，从而导致了清理维护效率低的问题。

Description

一种金属离子分离装置及其分离方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体是涉及一种金属离子分离装置及其分离方法。

背景技术

含有重金属离子的污水严重威胁着人类的安全，其非常难以被生物降解，在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒，因此在对污水处理时通常需要使用到金属离子分离装置。

常见的金属离子分离装置在使用时，污水进入污水池后，通过污水池中设置的极性相反的两个电解棒对污水进行电离，金属离子根据其本身特性集中吸附到对应的电解棒表面，但电解棒表面面积固定，长期电离污水，金属离子和污水中的污秽易将表面完全覆盖、影响后续分离效果，设备功能单一，需要将电解棒拆卸后使用外部工具对其进行清理维护、费时费力，从而导致了清理维护效率低的问题，不能满足金属离子分离装置的工作要求，为此提出一种金属离子分离装置及其分离方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属离子分离装置及其分离方法，解决了上述背景技术提出的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种金属离子分离装置，包括安装壳，所述安装壳的内腔中部对称开设有两个滑动槽，所述滑动槽的内腔中通过轴承活动安装有驱动杆，所述驱动杆的外表面活动套设有环形的滑块，所述滑块的外表面与滑动槽的内壁滑动接触，所述滑块的一侧侧壁设置的支架端面焊接有连接壳，所述连接壳的内腔中活动设置有环形的装配块，所述装配块的外表面延伸至连接壳的内腔外，所述安装壳的内腔中部对称设置有两个电解棒，所述电解棒的外表面贯穿装配块的内腔，所述装配块与驱动杆传动连接，所述装配块的内腔对称设置有两个弧形的清洁块，所述清洁块的内侧壁与电解棒的外壁活动接触，所述安装壳的前侧壁下部焊接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴端面焊接有第一蜗杆，所述驱动杆与第一蜗杆传动连接。

优选的，所述安装壳的内腔底面中部通过轴承活动安装有转动杆，所述转动杆的外壁上部对称焊接有两个刮板，所述刮板的下表面与安装壳的内腔底面转动接触，所述安装壳的底面对称焊接有两个排污管，所述排污管的内腔与安装壳的内腔连通，所述转动杆与伺服电机传动连接，能够将掉落的金属离子和污水进行刮除并排出至设备外。

优选的，所述安装壳的前部开设有安装室，所述转动杆的底端密封延伸至安装室的内腔中，所述转动杆的底端端面焊接有第一蜗轮，所述第一蜗杆的后端延伸至安装室的内腔中，所述第一蜗杆的齿面与第一蜗轮的齿面啮合，能够驱动转动杆进行转动。

优选的，所述驱动杆的外壁开设有双向螺旋槽，所述滑块的内腔上部设置的支架通过轴承活动安装有导向块，所述导向块的形状与双向螺旋槽的形状适配，导向块与双向螺旋槽相互作用带动滑块运动。

优选的，所述驱动杆的外壁滑动套设有主锥形齿轮，所述主锥形齿轮的外壁与滑块的内圈转动连接，所述主锥形齿轮的齿面啮合有从锥形齿轮，所述从锥形齿轮的一侧侧壁中部焊接有第二蜗杆，所述第二蜗杆的一端延伸杆对应的连接壳的内腔中，主锥形齿轮能够与从锥形齿轮持续啮合并带动其转动。

优选的，所述连接壳的内腔中通过轴承活动安装有直齿轮，所述直齿轮的前部焊接有第二蜗轮，所述第二蜗杆的齿面与第二蜗轮的齿面啮合，所述装配块的外圈固定套设有环形齿条，所述直齿轮的齿面与环形齿条的齿面啮合，能够带动装配块进行转动。

优选的，所述安装壳的前部开设有驱动室，所述驱动杆的前端密封延伸至驱动室的内腔中，所述驱动杆的前端端面焊接有从链轮，所述第一蜗杆贯穿驱动室，所述第一蜗杆的外壁固定套设有主链轮，所述主链轮的齿面与两个从链轮的齿面活动套设有同一个链条，能够传动驱动杆和刮板进行转动。

本发明还提供了一种金属离子的分离方法，包括如下步骤：

S1、所述安装壳的内腔中注入污水后，接通外部电源两个相反极性的电解棒通电对污水进行电离，金属离子根据其本身特性集中吸附到对应的电解棒表面；

S2、所述电离完成将污水排出后，启动伺服电机传动两个驱动杆转动带动滑块运动，从而带动清洁块运动对电解棒表面附着的金属离子和污秽进行刮除；

S3、所述驱动杆同时传动装配块转动，进而带动两个清洁块转动，对电解棒的表面附着的金属离子和污秽进行转动摩擦清理；

S4、所述伺服电机传动转动杆转动，从而带动两个刮板对安装壳的内腔底面上掉落的金属离子和污秽进行刮除，其通过排污管排出设备外进行收集。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、通过设置伺服电机带动第一蜗杆转动，从而传动驱动杆转动，在导向块和双向螺旋槽的作用下带动滑块运动，进而带动两个清洁块移动，同时驱动杆带动主锥形齿轮转动，进而传动装配壳带动两个清洁块转动，能够使清洁块对电解棒表面附着的金属离子和污垢进行逐步清理，避免了电解棒表面面积固定、长期电离污水、金属离子和污水中的污秽易将表面完全覆盖、影响后续分离效果、设备功能单一、需要将电解棒拆卸后使用外部工具对其进行清理维护、费时费力，从而导致了清理维护效率低的问题。

2、通过设置刮板和排污管，第一蜗杆转动传动转动杆转动，从而带动刮板对落入安装壳内腔底面的金属离子和污垢进行刮除，带动其进入排污管内进行排出收集，避免了传统的对电解棒拆卸清理后，需要另外使用设备将清理后的金属离子和污秽进行收集，从而导致了操作过程繁琐、效率低的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1所示的A部分的放大示意图；

图3为图1所示的B部分的放大示意图；

图4为本发明中滑块与驱动杆的俯视剖视结构示意图；

图5为本发明中直齿轮与环形齿条的俯视剖视结构示意图；

图6为本发明中第一蜗杆、主链轮、从链轮和链条的右视剖视结构示意图。

其中，1、安装壳；2、滑动槽；3、驱动杆；4、滑块；5、连接壳；6、装配块；7、电解棒；8、伺服电机；9、第一蜗杆；10、转动杆；11、刮板；12、排污管；13、第一蜗轮；14、双向螺旋槽；15、导向块；16、主锥形齿轮；17、从锥形齿轮；18、第二蜗杆；19、直齿轮；20、第二蜗轮；21、环形齿条；22、从链轮；23、主链轮；24、链条；25、清洁块。

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。

实施例1

如图1-6所示的一种金属离子分离装置，包括安装壳1、滑动槽2、驱动杆3、滑块4、连接壳5、装配块6、电解棒7、伺服电机8、第一蜗杆9、转动杆10、刮板11、排污管12、第一蜗轮13、双向螺旋槽14、导向块15、主锥形齿轮16、从锥形齿轮17、第二蜗杆18、直齿轮19、第二蜗轮20、环形齿条21、从链轮22、主链轮23、链条24和清洁块25，请参阅图1，安装壳1的内腔中部对称开设有两个滑动槽2，滑动槽2的内腔中通过轴承活动安装有驱动杆3，驱动杆3的外表面活动套设有环形的滑块4，驱动杆3的外壁开设有双向螺旋槽14，请参阅图2和图4，滑块4的内腔上部设置的支架通过轴承活动安装有导向块15，导向块15的形状与双向螺旋槽14的形状适配，驱动杆3的外壁滑动套设有主锥形齿轮16，主锥形齿轮16的外壁与滑块4的内圈转动连接，主锥形齿轮16的齿面啮合有从锥形齿轮17，从锥形齿轮17的一侧侧壁中部焊接有第二蜗杆18，第二蜗杆18的一端延伸杆对应的连接壳5的内腔中，滑块4的外表面与滑动槽2的内壁滑动接触，滑块4的一侧侧壁设置的支架端面焊接有连接壳5，连接壳5的内腔中活动设置有环形的装配块6，装配块6的外表面延伸至连接壳5的内腔外，请参阅图3和图5，连接壳5的内腔中通过轴承活动安装有直齿轮19，直齿轮19的前部焊接有第二蜗轮20，第二蜗杆18的齿面与第二蜗轮20的齿面啮合，装配块6的外圈固定套设有环形齿条21，直齿轮19的齿面与环形齿条21的齿面啮合，安装壳1的内腔中部对称设置有两个电解棒7，电解棒7的外表面贯穿装配块6的内腔，装配块6与驱动杆3传动连接，装配块6的内腔对称设置有两个弧形的清洁块25，清洁块25的内侧壁与电解棒7的外壁活动接触，安装壳1的前侧壁下部焊接有伺服电机8，安装壳1的内腔底面中部通过轴承活动安装有转动杆10，转动杆10的外壁上部对称焊接有两个刮板11，刮板11的下表面与安装壳1的内腔底面转动接触，安装壳1的底面对称焊接有两个排污管12，排污管12的内腔与安装壳1的内腔连通，转动杆10与伺服电机8传动连接，请参阅图6，安装壳1的前部开设有安装室，转动杆10的底端密封延伸至安装室的内腔中，转动杆10的底端端面焊接有第一蜗轮13，第一蜗杆9的后端延伸至安装室的内腔中，第一蜗杆9的齿面与第一蜗轮13的齿面啮合，伺服电机8的输出轴端面焊接有第一蜗杆9，驱动杆3与第一蜗杆9传动连接，安装壳1的前部开设有驱动室，驱动杆3的前端密封延伸至驱动室的内腔中，驱动杆3的前端端面焊接有从链轮22，第一蜗杆9贯穿驱动室，第一蜗杆9的外壁固定套设有主链轮23，主链轮23的齿面与两个从链轮22的齿面活动套设有同一个链条24。

实施例2

基于实施例1的装置进行金属离子的分离方法，包括如下步骤：

S1、安装壳1的内腔中注入污水后，接通外部电源两个相反极性的电解棒7通电对污水进行电离，金属离子根据其本身特性集中吸附到对应的电解棒7表面；

S2、电离完成将污水排出后，启动伺服电机8传动两个驱动杆3转动带动滑块4运动，从而带动清洁块25运动对电解棒7表面附着的金属离子和污秽进行刮除；

S3、驱动杆3同时传动装配块6转动，进而带动两个清洁块25转动，对电解棒7的表面附着的金属离子和污秽进行转动摩擦清理；

S4、伺服电机8传动转动杆10转动，从而带动两个刮板11对安装壳1的内腔底面上掉落的金属离子和污秽进行刮除，其通过排污管12排出设备外进行收集。

本装置的工作原理：首先安装壳1的内腔中注入污水后，接通外部电源两个相反极性的电解棒7通电对污水进行电离，金属离子根据其本身特性集中吸附到对应的电解棒7表面，电离完成将污水排出后，启动伺服电机8带动第一蜗杆9转动，第一蜗杆9带动主链轮23转动，主链轮23通过链条24带动两个从链轮22转动，从链轮22带动对应的驱动杆3转动，驱动杆3在双向螺旋槽14和导向块15的作用下带动滑块4运动，滑块4带动连接壳5运动，连接壳5带动装配块6运动，装配块6带到清洁块25运动，清洁块25与电解棒7的表面摩擦，同时驱动杆3带动主锥形齿轮16转动，主锥形齿轮16带动从锥形齿轮17转动，从锥形齿轮17带动第二蜗杆18转动，第二蜗杆18带动第二蜗轮20转动，第二蜗轮20带动直齿轮19转动，直齿轮19带动环形齿条21转动，环形齿条21带动装配块6转动，装配块6带动清洁块25转动，从而对电解棒7表面附着的金属离子和污秽进行刮除，同时第一蜗杆9带动第一蜗轮13转动，第一蜗轮13带动转动杆10转动，转动杆10带动刮板11转动，能够将安装壳1的内腔底面上掉落的金属离子和污秽进行刮除，并通过排污管12排出设备外进行收集，避免了传统的对电解棒7拆卸清理后，需要另外使用设备将清理后的金属离子和污秽进行收集，从而导致了操作过程繁琐、效率低的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种金属离子分离装置，包括安装壳（1），其特征在于：所述安装壳（1）的内腔中部对称开设有两个滑动槽（2），所述滑动槽（2）的内腔中通过轴承活动安装有驱动杆（3），所述驱动杆（3）的外表面活动套设有环形的滑块（4），所述滑块（4）的外表面与滑动槽（2）的内壁滑动接触，所述滑块（4）的一侧侧壁设置的支架端面焊接有连接壳（5），所述连接壳（5）的内腔中活动设置有环形的装配块（6），所述装配块（6）的外表面延伸至连接壳（5）的内腔外，所述安装壳（1）的内腔中部对称设置有两个电解棒（7），所述电解棒（7）的外表面贯穿装配块（6）的内腔，所述装配块（6）与驱动杆（3）传动连接，所述装配块（6）的内腔对称设置有两个弧形的清洁块（25），所述清洁块（25）的内侧壁与电解棒（7）的外壁活动接触，所述安装壳（1）的前侧壁下部焊接有伺服电机（8），所述伺服电机（8）的输出轴端面焊接有第一蜗杆（9），所述驱动杆（3）与第一蜗杆（9）传动连接；

所述安装壳（1）的内腔底面中部通过轴承活动安装有转动杆（10），所述转动杆（10）的外壁上部对称焊接有两个刮板（11），所述刮板（11）的下表面与安装壳（1）的内腔底面转动接触，所述安装壳（1）的底面对称焊接有两个排污管（12），所述排污管（12）的内腔与安装壳（1）的内腔连通，所述转动杆（10）与伺服电机（8）传动连接；

所述安装壳（1）的前部开设有安装室，所述转动杆（10）的底端密封延伸至安装室的内腔中，所述转动杆（10）的底端端面焊接有第一蜗轮（13），所述第一蜗杆（9）的后端延伸至安装室的内腔中，所述第一蜗杆（9）的齿面与第一蜗轮（13）的齿面啮合；

所述驱动杆（3）的外壁开设有双向螺旋槽（14），所述滑块（4）的内腔上部设置的支架通过轴承活动安装有导向块（15），所述导向块（15）的形状与双向螺旋槽（14）的形状适配；

所述驱动杆（3）的外壁滑动套设有主锥形齿轮（16），所述主锥形齿轮（16）的外壁与滑块（4）的内圈转动连接，所述主锥形齿轮（16）的齿面啮合有从锥形齿轮（17），所述从锥形齿轮（17）的一侧侧壁中部焊接有第二蜗杆（18），所述第二蜗杆（18）的一端延伸杆对应的连接壳（5）的内腔中；

所述连接壳（5）的内腔中通过轴承活动安装有直齿轮（19），所述直齿轮（19）的前部焊接有第二蜗轮（20），所述第二蜗杆（18）的齿面与第二蜗轮（20）的齿面啮合，所述装配块（6）的外圈固定套设有环形齿条（21），所述直齿轮（19）的齿面与环形齿条（21）的齿面啮合；

所述安装壳（1）的前部开设有驱动室，所述驱动杆（3）的前端密封延伸至驱动室的内腔中，所述驱动杆（3）的前端端面焊接有从链轮（22），所述第一蜗杆（9）贯穿驱动室，所述第一蜗杆（9）的外壁固定套设有主链轮（23），所述主链轮（23）的齿面与两个从链轮（22）的齿面活动套设有同一个链条（24）；

所述一种金属离子分离装置的分离方法，包括如下步骤：

S1、所述安装壳（1）的内腔中注入污水后，接通外部电源两个相反极性的电解棒（7）通电对污水进行电离，金属离子根据其本身特性集中吸附到对应的电解棒（7）表面；

S2、所述电离完成将污水排出后，启动伺服电机（8）传动两个驱动杆（3）转动带动滑块（4）运动，从而带动清洁块（25）运动对电解棒（7）表面附着的金属离子和污秽进行刮除；

S3、所述驱动杆（3）同时传动装配块（6）转动，进而带动两个清洁块（25）转动，对电解棒（7）的表面附着的金属离子和污秽进行转动摩擦清理；

S4、所述伺服电机（8）传动转动杆（10）转动，从而带动两个刮板（11）刮除安装壳（1）的内腔底面上掉落的金属离子和污秽，其通过排污管（12）排出设备外进行收集。