一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法与流程

1.本发明涉及微塑料浮选技术领域，具体为一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法。


背景技术：

2.塑料因质地轻，耐用、便宜而得到广泛使用，但低回收率和塑料废物处理不当导致塑料在环境中积累，它们在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下，被逐渐被分解成碎片，直至达到毫米甚至微米级别并存留于生态环境中。微塑料是指直径小于5mm的塑料颗粒，研究发现它们广泛分布于海水、河流湖泊、沉积物等环境介质中，甚至在极地也有发现。由于微塑料具有粒径小的特点，很多海洋生物,包括原生动物、浮游动物、鱼类、龟类、鸟类等误食。此外，它还可作为有机污染物和重金属载体，对生物产生复合生态毒性效应。微塑料的研究已成为近年环境污染研究的热点之一。对于湿地沉积物中微塑料的分离研究，不同于海洋环境和滨海沙滩。因为湿地区域内淤泥堆积，沉积物颗粒较细，且其中混杂大量的植物残渣，传统的一次浮选方法不能满足其要求，大量的细小颗粒和植物残渣无法过滤分离开来，在对微塑料鉴定过程中无法准确判断，进而导致研究无法开展。
3.专利号cn201822230520.8，公开了一种湿地沉积物中微塑料浮选分级分离装置，包括虹吸装置、泵、筛网过滤系统、搅拌器和回收容器；该虹吸装置包括第一容器、第二容器和虹吸管，该第一容器所处高度高于第二容器所处高度，该虹吸管连接第一容器和第二容器；该搅拌器连接第二容器以搅拌沉积物和滤液；该筛网过滤系统包括过滤容器及设在过滤容器内的过滤单元；该泵连接第二容器和滤网过滤系统，通过过滤单元过滤出微塑料，该回收容器连接该过滤容器以回收滤液。它具有如下优点：1、回收容器连接该过滤容器以回收滤液，即能准确完全过滤出微塑料，又能回收滤液；2、结构简单，成本低。
4.但是，现有的湿地沉积物中微塑料浮选分级分离装置，在使用过程中，无法对湿地泥土中的微塑料和漂浮的微塑料进行一体式的筛分，分别提取出微塑料，而且需要采用多个设备分别进行搅拌、抽取和筛分，非常的不便捷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法，解决了背景技术中所提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置，包括分离箱体，所述分离箱体内部设置有分离机构和一体旋转机构；
7.所述分离机构包括第一电机保护罩、第一电机、第一电机轴、第一旋转杆、隔板、电热管、第一固定框板、第二固定框板、第一筛分网、第二筛分网、第二电机保护罩、第二电机、第二电机轴、粉碎辊和轴承；所述分离箱体顶部螺栓连接有第一电机保护罩，所述第一电机保护罩内部顶端螺栓连接有第一电机，所述第一电机底部连接有第一电机轴，所述第一电机轴底部穿过分离箱体固定连接有第一旋转杆，所述第一旋转杆底部穿过隔板和第二筛分
网，且隔板和第二筛分网外侧固定连接有分离箱体，所述第一旋转杆左右两侧顶部均固定连接有第一固定框板，且第一固定框板内部固定连接有第一筛分网，所述第一旋转杆左右两侧底部均固定连接有第二固定框板，所述第二固定框板前侧螺栓连接有第二电机保护罩，所述第二电机保护罩内部前侧螺栓连接有第二电机，所述第二电机后侧连接有第二电机轴，所述第二电机轴后侧固定连接有连接杆，所述连接杆后侧穿过第二固定框板和粉碎辊转动连接有轴承，所述轴承后侧固定连接有第二固定框板；
8.所述一体旋转机构包括第一管道、第二管道、微塑料颗粒泵、旋转箱体、第三电机保护罩、第三电机、第三电机轴、第二旋转杆、旋转叶片、第三管道、浮游生物泵、第四管道、收集箱体和微塑料分层筛分网；所述分离箱体右侧上下两端均连通有第一管道的一端，所述第一管道的另一端连通有微塑料颗粒泵，所述微塑料颗粒泵右侧连通有第二管道，所述第二管道右侧连通有旋转箱体，所述旋转箱体底部螺栓连接有第三电机保护罩，所述第三电机保护罩内部底端螺栓连接有第三电机，所述第三电机顶部连接有第三电机轴，所述第三电机轴顶部穿过旋转箱体固定连接有第二旋转杆，所述第二旋转杆左右两侧均等距固定连接有多个旋转叶片，所述第三电机保护罩底部螺栓连接有收集箱体，所述收集箱体顶部左右两侧均连通有第三管道，所述第三管道顶部连通有浮游生物泵，所述浮游生物泵顶部连通有第四管道，所述第四管道顶部穿过旋转箱体。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述隔板底部左右两侧均螺栓连接有电热管。
10.作为本发明的一种优选实施方式，所述收集箱体内部等距固定连接有三个微塑料分层筛分网。
11.作为本发明的一种优选实施方式，所述收集箱体前侧左端固定连接有铰链，所述铰链前侧转动连接有箱体挡板，所述箱体挡板前侧右端焊接有把手。
12.作为本发明的一种优选实施方式，所述分离箱体左侧上下两端均连通有连接管的一端，所述连接管的另一端连通有管盖。
13.作为本发明的一种优选实施方式，所述收集箱体后侧固定连接有密封橡胶圈。
14.作为本发明的一种优选实施方式，一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置，利用沉积物中微塑料浮选分级分离装置，所述一种沉积物中微塑料浮选分级分离方法的步骤如下：
15.步骤一：先将第一电机、第二电机、第三电机、电热管、微塑料颗粒泵和浮游生物泵与外部电源电性连接，然后将第一电机、第二电机、第三电机、电热管、微塑料颗粒泵和浮游生物泵与外部控制开关信号连接，在连接完成后，将泥土和漂浮物分别放入到分离箱体的底部和顶部；
16.步骤二:接着打开第一电机，第一电机带动第一电机轴，第一电机轴带动第一旋转杆，第一旋转杆带动第一固定框板和第二固定框板，第一固定框板会带动第一筛分网，利用水流将漂浮物固定在第一筛分网表面，在第二固定框板旋转的过程中，打开第二电机，第二电机带动第二电机轴，第二电机轴带动第二旋转杆，第二旋转杆带动粉碎辊，对泥土进行粉碎，经过第二筛分网，能够筛分出泥土中的微塑料混合物；
17.步骤三:打开微塑料颗粒泵，可以将微塑料混合物输入到旋转箱体内部，在旋转箱体内部放入滤液氯化钠溶液，接着打开第三电机，第三电机带动第三电机轴，第三电机轴带动旋转叶片，在旋转完成后，打开浮游生物泵，能够将液面上的清液和悬浮物直接抽入到收
集箱体内部,在清液和悬浮物进入到收集箱体内部后，能够利用微塑料分层筛分网对清液和悬浮物进行多层筛分，从而分离过滤出微塑料。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
19.1.本发明通过在第一旋转杆上的第一固定框板和第二固定框板，不仅可以利用第一固定框板内部的筛分网，持续旋转将漂浮物和微塑料筛分开，利用水流压力将漂浮物固定在筛分网表面，而且经过第二固定框板内部的粉碎辊，会将泥土进行粉碎，将泥土中的微塑料，经过第二筛分网筛分出。不仅如此，第一固定框板和第二固定框板经过同一旋转杆驱动，省去了设置多个驱动设备，有利于更为实用的使用一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置。
20.2.本发明由于在旋转箱体内部设置有第三电机和浮游生物泵，可以将旋转机构和抽取机构结合在一起，在旋转沉淀物和滤液后，能够直接打开浮游生物泵，将液面上的清液和悬浮物直接抽入到收集箱体内部，从而实现机构的一体化，省去了设置多个机构，有利于更为实用的使用一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置。
21.3.本发明由于在收集箱体内部设置有微塑料分层筛分网，在清液和悬浮物进入到收集箱体内部后，能够利用微塑料分层筛分网对清液和悬浮物进行多层筛分，从而分离出微塑料，有利于更为实用的使用一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置。
22.4.本发明由于在第一管道和第二管道之间设置有微塑料颗粒泵，可以利用微塑料颗粒泵代替传统装置中的虹吸管，能够提升抽取的效率，有利于更为实用的使用一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置。
附图说明
23.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
24.图1为本发明一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法的分离箱体和旋转箱体结构示意图；
25.图2为本发明一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法的第二固定框板俯视结构示意图；
26.图3为本发明一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法的收集箱体内部结构示意图。
27.图中：1、分离箱体；2、第一电机保护罩；3、隔板；4、第一电机；5、第一电机轴；6、第一旋转杆；7、第一固定框板；8、第一筛分网；9、第二固定框板；10、第二筛分网；11、电热管；12、粉碎辊；13、轴承；14、微塑料分层筛分网；15、连接管；16、管盖；17、第一管道；18、微塑料颗粒泵；19、第二管道；20、旋转箱体；21、第三电机保护罩；22、第三电机；23、第三电机轴；24、铰链；25、收集箱体；26、箱体挡板；27、把手；28、第二旋转杆；29、旋转叶片；30、第三管道；31、浮游生物泵；32、第四管道；33、第二电机保护罩；34、第二电机；35、第二电机轴；36、连接杆。
具体实施方式
28.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种沉积物中微塑料浮选分级分离装
置，包括分离箱体1，所述分离箱体1内部设置有分离机构和一体旋转机构；
29.所述分离机构包括第一电机保护罩1、第一电机4、第一电机轴5、第一旋转杆6、隔板3、电热管11、第一固定框板7、第二固定框板9、第一筛分网8、第二筛分网10、第二电机保护罩33、第二电机34、第二电机轴35、粉碎辊12和轴承13；所述分离箱体1顶部螺栓连接有第一电机保护罩2，所述第一电机保护罩2内部顶端螺栓连接有第一电机4，所述第一电机4底部连接有第一电机轴5，所述第一电机轴5底部穿过分离箱体1固定连接有第一旋转杆6，所述第一旋转杆6底部穿过隔板3和第二筛分网10，且隔板3和第二筛分网10外侧固定连接有分离箱体1，所述第一旋转杆6左右两侧顶部均固定连接有第一固定框板7，且第一固定框板7内部固定连接有第一筛分网8，所述第一旋转杆6左右两侧底部均固定连接有第二固定框板9，所述第二固定框板9前侧螺栓连接有第二电机保护罩33，所述第二电机保护罩33内部前侧螺栓连接有第二电机34，所述第二电机34后侧连接有第二电机轴35，所述第二电机轴35后侧固定连接有连接杆36，所述连接杆36后侧穿过第二固定框板9和粉碎辊12转动连接有轴承13，所述轴承13后侧固定连接有第二固定框板9；
30.所述一体旋转机构包括第一管道17、第二管道19、微塑料颗粒泵18、旋转箱体20、第三电机保护罩21、第三电机22、第三电机轴23、第二旋转杆28、旋转叶片29、第三管道30、浮游生物泵31、第四管道32、收集箱体25和微塑料分层筛分网14；所述分离箱体1右侧上下两端均连通有第一管道17的一端，所述第一管道17的另一端连通有微塑料颗粒泵18，所述微塑料颗粒泵18右侧连通有第二管道19，所述第二管道19右侧连通有旋转箱体20，所述旋转箱体20底部螺栓连接有第三电机保护罩21，所述第三电机保护罩21内部底端螺栓连接有第三电机22，所述第三电机22顶部连接有第三电机轴23，所述第三电机轴23顶部穿过旋转箱体20固定连接有第二旋转杆28，所述第二旋转杆28左右两侧均等距固定连接有多个旋转叶片29，所述第三电机保护罩21底部螺栓连接有收集箱体25，所述收集箱体25顶部左右两侧均连通有第三管道30，所述第三管道30顶部连通有浮游生物泵31，所述浮游生物泵31顶部连通有第四管道32，所述第四管道32顶部穿过旋转箱体20。
31.需要说明的是，先将第一电机4、第二电机34、第三电机22、电热管11、微塑料颗粒泵18和浮游生物泵31与外部电源电性连接，然后将第一电机4、第二电机34、第三电机22、电热管11、微塑料颗粒泵18和浮游生物泵31与外部控制开关信号连接，在连接完成后，将泥土和漂浮物分别放入到分离箱体1的底部和顶部，接着打开第一电机4，第一电机4带动第一电机轴5，第一电机轴5带动第一旋转杆6，第一旋转杆6带动第一固定框板7和第二固定框板9，第一固定框板7会带动第一筛分网8，利用水流将漂浮物固定在第一筛分网8表面，在第二固定框板9旋转的过程中，打开第二电机34，第二电机34带动第二电机轴35，第二电机轴35带动第二旋转杆28，第二旋转杆28带动粉碎辊12，对泥土进行粉碎，经过第二筛分网10，能够筛分出泥土中的微塑料混合物，接着打开微塑料颗粒泵18，可以将微塑料混合物输入到旋转箱体20内部，在旋转箱体20内部放入滤液氯化钠溶液，接着打开第三电机22，第三电机22带动第三电机轴23，第三电机轴23带动旋转叶片29，在旋转完成后，打开浮游生物泵31，能够将液面上的清液和悬浮物直接抽入到收集箱体25内部。
32.本实施例中请参阅图1，所述隔板3底部左右两侧均螺栓连接有电热管11。
33.本实施例中请参阅图1，所述收集箱体25内部等距固定连接有三个微塑料分层筛分网14。
34.需要说明的是，由于在收集箱体25内部设置有微塑料分层筛分网14，在清液和悬浮物进入到收集箱体25内部后，能够利用微塑料分层筛分网14对清液和悬浮物进行多层筛分，从而分离过滤出微塑料。
35.本实施例中请参阅图1，所述收集箱体25前侧左端固定连接有铰链24，所述铰链24前侧转动连接有箱体挡板26，所述箱体挡板26前侧右端焊接有把手27。
36.本实施例中请参阅图1，所述分离箱体1左侧上下两端均连通有连接管15的一端，所述连接管15的另一端连通有管盖16。
37.本实施例中请参阅图1，所述收集箱体25后侧固定连接有密封橡胶圈。
38.本实施例中请参阅图1，一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置，利用沉积物中微塑料浮选分级分离装置，所述一种沉积物中微塑料浮选分级分离方法的步骤如下：
39.步骤一：先将第一电机4、第二电机34、第三电机22、电热管11、微塑料颗粒泵18和浮游生物泵31与外部电源电性连接，然后将第一电机4、第二电机34、第三电机22、电热管11、微塑料颗粒泵18和浮游生物泵31与外部控制开关信号连接，在连接完成后，将泥土和漂浮物分别放入到分离箱体1的底部和顶部；
40.步骤二:接着打开第一电机4，第一电机4带动第一电机轴5，第一电机轴5带动第一旋转杆6，第一旋转杆6带动第一固定框板7和第二固定框板9，第一固定框板7会带动第一筛分网8，利用水流将漂浮物固定在第一筛分网8表面，在第二固定框板9旋转的过程中，打开第二电机34，第二电机34带动第二电机轴35，第二电机轴35带动第二旋转杆28，第二旋转杆28带动粉碎辊12，对泥土进行粉碎，经过第二筛分网10，能够筛分出泥土中的微塑料混合物；
41.步骤三:打开微塑料颗粒泵18，可以将微塑料混合物输入到旋转箱体20内部，在旋转箱体20内部放入滤液氯化钠溶液，接着打开第三电机22，第三电机22带动第三电机轴23，第三电机轴23带动旋转叶片29，在旋转完成后，打开浮游生物泵31，能够将液面上的清液和悬浮物直接抽入到收集箱体25内部,在清液和悬浮物进入到收集箱体25内部后，能够利用微塑料分层筛分网14对清液和悬浮物进行多层筛分，从而分离过滤出微塑料。
42.在一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法使用的时候，需要说明的是，本发明为一种沉积物中微塑料浮选分级分离装置及其方法，包括1、分离箱体；2、第一电机保护罩；3、隔板；4、第一电机；5、第一电机轴；6、第一旋转杆；7、第一固定框板；8、第一筛分网；9、第二固定框板；10、第二筛分网；11、电热管；12、粉碎辊；13、轴承；14、微塑料分层筛分网；15、连接管；16、管盖；17、第一管道；18、微塑料颗粒泵；19、第二管道；20、旋转箱体；21、第三电机保护罩；22、第三电机；23、第三电机轴；24、铰链；25、收集箱体；26、箱体挡板；27、把手；28、第二旋转杆；29、旋转叶片；30、第三管道；31、浮游生物泵；32、第四管道；33、第二电机保护罩；34、第二电机；35、第二电机轴；36、连接杆，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。