一種新型可攜式重金屬沼液過濾裝置的製作方法

2023-10-17 14:27:44

本實用新型涉及一種過濾裝置，尤其涉及一種新型可攜式重金屬沼液過濾裝置。

背景技術：

沼液中富含胺基酸、礦物質、維生素及其它多種有利於植物生長的營養成分，且具有突出的肥效和殺菌作用，被廣泛應用於肥料，浸種，養殖等農業生產中。但因沼液多為畜禽糞便混合發酵而成，不可避免存在雜質，若採用機械灌溉容易堵塞噴頭。

除含有雜質以外，沼液中有時還會伴有鋅、鉛、鎘、鉻、銅等重金屬離子的附著，雖然通常沼液中的重金屬離子濃度未達到臨界標準，但若長期用含有微量重金屬離子的沼液用於農業灌溉，重金屬離子會在土壤中沉積，通過食物鏈被生物富集，產生生物放大作用，若被人體攝入則存在破壞神經系統、免疫系統、骨骼系統等重大安全隱患。

隨著生態環境可持續發展戰略對於農業生態化、綠色化的要求越來越高，沼液生態化處理成為重要課題之一。

沼液中普通雜質的過濾可通過多重過濾的方法實現。中國專利CN202942711U公開了一種沼液過濾裝置，可有效清除沼液中的雜質，防止沼液灌溉時出現噴灑器滴口堵塞。但該裝置不適用於過濾含有重金屬離子的沼液，且當濾網上雜質堆積嚴重時，拆洗並不方便。

採用化學沉澱法去除沼液中重金屬離子已有報導。中國專利CN103172134A公開了一種採用不同吸附劑多組級吸附沼液中重金屬離子的工藝和裝置，通過在三級吸附池中投放不同重金屬吸附劑，實現對重金屬離子的多層吸附過濾。該方法及裝置可以有效去除沼液中的淤泥及重金屬離子，但當設備規模設計較大時，各級吸附池中吸附劑的更換非常不便。

國內外對土壤受重金屬汙染的報導並不罕見，這是由於粘土顆粒具有吸附重金屬離子的能力，其吸附機理包括表面沉澱、粒內擴散等。沸石、蒙脫石等富含孔隙的土體顆粒通過利用重金屬離子的粒內擴散效應將其固定在土壤顆粒內部實現吸附；以含鎂、鋁等元素為主的一類矽酸鹽礦物質土壤，通過吸附外界重金屬離子達到顆粒層間電位平衡。恰當利用粘土吸附重金屬離子的特性製作便捷式濾層，既可高效去除沼液中的重金屬離子，且安裝方法靈活方便。

本實用新型的目的在於提出一種可高效去除沼液中雜質及重金屬離子的過濾裝置，利用濾網多層過濾沼液中的雜質，利用粘土吸附重金屬離子。該裝置規模可根據沼液情況進行調整，不僅更換濾層簡單方便，裝置整體安裝、拆卸、清洗相比已有方案更快捷。

技術實現要素：

本實用新型為了解決上述現有技術中存在的缺陷和不足，提供了一種可同時過濾沼液中的雜質及重金屬離子，且拆裝方便，過濾效率高的新型便捷式重金屬沼液過濾裝置。

本實用新型的技術方案是：一種新型可攜式重金屬沼液過濾裝置，包括雜質過濾槽和連接在雜質過濾槽下端的重金屬過濾槽，所述雜質過濾槽內設有雜質粗濾網和雜質細濾網，所述雜質粗濾網位於雜質細濾網上方，所述重金屬過濾槽內設有至少一層重金屬離子吸附濾層，所述雜質過濾槽上下兩端開口，所述重金屬過濾槽上端開口，重金屬過濾槽下端閉合，所述雜質過濾槽頂部設有蓋板，所述蓋板上設有注液口，所述重金屬過濾槽底部一側設有出液口。

優選地，所述重金屬離子吸附濾層包括銅管、填充在銅管內的重金屬離子吸附土柱和墊在銅管底部的透水石層，所述重金屬離子吸附土柱上覆蓋有透水石層。

上層透水石層的作用為防止土柱經沼液液體浸泡後鬆軟從上部流失。

優選地，所述注液口和蓋板相連成整體，所述雜質過濾槽內設有兩個支架託，所述重金屬過濾槽內設有至少一個支架託，每個支架託上設有不鏽鋼濾網支架。

優選地，所述不鏽鋼濾網支架兩端和支架託之間通過不鏽鋼螺栓、墊片、不鏽鋼螺帽相連固定；所述雜質粗濾網置於雜質過濾槽中的上層不鏽鋼濾網支架上，所述雜質細濾網置於雜質過濾槽中的下層不鏽鋼濾網支架上。

優選地，所述雜質過濾槽卡扣於重金屬過濾槽上方，兩個過濾槽的四側面各通過兩套不鏽鋼螺栓、墊片、不鏽鋼螺帽相連固定。

優選地，所述雜質粗濾網的網格孔徑小於等於2.46mm，所述雜質細濾網的網格孔徑小於等於0.15mm，所述雜質粗濾網和雜質細濾網均為不鏽鋼濾網。

優選地，所述透水石層為矽砂濾水石層或矽砂濾水巖層，所述重金屬離子吸附土柱為高嶺土土柱或黃土土柱或沸石粉土柱，重金屬離子吸附土柱通過擊實法填充在銅管內。

優選地，所述注液口、蓋板、雜質過濾槽、重金屬過濾槽、支架託和出液口均為有機玻璃材質。

優選地，所述重金屬離子吸附濾層的數量為2-4層。

本實用新型的有益效果：

（1）採用物理過濾方法先清除沼液中雜質，可有效防止雜質堵塞重金屬離子粘土吸附土柱濾層，影響重金屬離子的過濾。

（2）採用黃土、沸石或高嶺土等粘土製作的重金屬離子吸附土柱，來源易得，製作方便，價格低廉。

（3）設計靈活，可根據沼液的實際情況設置濾層數量或濾層材料種類；且方便拆裝清洗。

（4）過濾利用沼液的重力自流，能耗低，對環境影響極小。

附圖說明

圖1 為本實用新型的內部結構示意圖；

圖2 為本實用新型的正面示意圖；

圖3 為本實用新型中支架託的結構示意圖；

圖4 為本實用新型中雜質過濾槽與重金屬過濾槽連接處的結構示意圖；

圖中1.注液口，2.蓋板，3.雜質過濾槽，4.雜質粗濾網，5.雜質細濾網，6.不鏽鋼螺栓，7.墊片，8.不鏽鋼螺帽，9.重金屬過濾槽，10.重金屬離子吸附土柱，11.鋼管，12.透水石層，13.重金屬離子吸附土柱濾層，14.不鏽鋼濾網支架，15.支架託，16.出液口。

具體實施方式

下面結合附圖和工作過程對本實用新型的實施方案做詳細說明，但並不是對本實用新型保護範圍的限制。

如圖1-4所示，本實用新型中注液口1和蓋板2相連成整體，蓋於雜質過濾槽3上方，防止過濾過程中沼液晃出造成汙染；

雜質過濾槽3和重金屬過濾槽9中均含支架託15，安裝雜質粗濾網4、雜質細濾網5及各層土柱濾層13之前，先將不鏽鋼濾網支架14置於兩個過濾槽中的下層支架託15上，並通過不鏽鋼螺栓6、墊片7、不鏽鋼螺帽8固定。

不鏽鋼濾網支架14的作用是防止濾網因沼液水流衝刷後變軟坍塌；

根據沼液中的雜質情況選擇合適的濾網，雜質粗濾網4的網格孔徑尺寸不大於2.46mm，雜質細濾網5的網格孔徑尺寸不大於0.15mm；

先將雜質細濾網5置於雜質過濾槽3中已固定好的下層不鏽鋼濾網支架14上；再將另一片不鏽鋼濾網支架14用同樣的方法固定在雜質過濾槽3中的上層支架託15上；將雜質粗濾網4置於已固定好的上層不鏽鋼濾網支架14上；若沼液中雜質顆粒較小，亦可不用上層雜質粗濾網4及不鏽鋼支架託15，直接採用雜質細濾網5過濾雜質；

同樣，在重金屬離子過濾槽9內的下層支架託15上先鋪設不鏽鋼濾網支架14並固定；將安裝好的重金屬離子吸附濾層13置於下層不鏽鋼濾網支架14上；再安裝上層不鏽鋼濾網支架14和另外一個安裝好的重金屬離子吸附濾層13；

各重金屬離子吸附濾層13都安裝固定後，將雜質過濾槽3置於重金屬過濾槽9上方，4個側面各通過兩組不鏽鋼螺栓6、墊片7、不鏽鋼螺帽8固定相連成為一體；

安裝完畢後蓋上蓋板2，注入沼液進行逐級過濾，需注意控制沼液注入流速。被過濾雜質及重金屬離子後的沼液從出液口16流出，收集後可用於灌溉。

該裝置可根據沼液的情況進行調整。比如當沼液中不含重金屬離子只有雜質時，可以只採用雜質過濾槽3進行雜質過濾；或當沼液事先已經過雜質過濾僅需要過濾其中的重金屬離子時，也可以只用重金屬過濾槽進行吸附過濾；當重金屬離子濃度較高時可增加重金屬離子吸附濾層13數量。

本實用新型的工作過程：沼液進入雜質過濾槽後利用重力自流模式首先經過雜質粗濾網，過濾掉其中的粗雜質；經第一層粗過濾後的沼液流經雜質細濾網，去除其中的細雜質；經過兩層雜質過濾後的沼液中雜質被清除；沼液繼續以重力自流模式進入位於下方的重金屬離子過濾槽；對於含有不同重金屬離子的沼液，可選擇放置不同種類的重金屬離子吸附粘土柱；當沼液中錫、銅、鉛、鋅等離子含量較高時，可採用黃土或沸石製作吸附粘土柱；根據沼液中重金屬離子濃度情況，選擇採用單層土柱、雙層或多層土柱過濾的方式；含重金屬離子的沼液經過層層粘土柱濾層的吸附過濾，從出液口流出的沼液可用於農作物灌溉。

本裝置的安裝、拆卸、使用均便捷靈活，可根據需要隨時調整。當需要清洗時，該裝置各部分均可拆卸進行徹底清洗。