一种新型便携式重金属沼液过滤装置的制作方法

本实用新型涉及一种过滤装置，尤其涉及一种新型便携式重金属沼液过滤装置。

背景技术：

沼液中富含氨基酸、矿物质、维生素及其它多种有利于植物生长的营养成分，且具有突出的肥效和杀菌作用，被广泛应用于肥料，浸种，养殖等农业生产中。但因沼液多为畜禽粪便混合发酵而成，不可避免存在杂质，若采用机械灌溉容易堵塞喷头。

除含有杂质以外，沼液中有时还会伴有锌、铅、镉、铬、铜等重金属离子的附着，虽然通常沼液中的重金属离子浓度未达到临界标准，但若长期用含有微量重金属离子的沼液用于农业灌溉，重金属离子会在土壤中沉积，通过食物链被生物富集，产生生物放大作用，若被人体摄入则存在破坏神经系统、免疫系统、骨骼系统等重大安全隐患。

随着生态环境可持续发展战略对于农业生态化、绿色化的要求越来越高，沼液生态化处理成为重要课题之一。

沼液中普通杂质的过滤可通过多重过滤的方法实现。中国专利CN202942711U公开了一种沼液过滤装置，可有效清除沼液中的杂质，防止沼液灌溉时出现喷洒器滴口堵塞。但该装置不适用于过滤含有重金属离子的沼液，且当滤网上杂质堆积严重时，拆洗并不方便。

采用化学沉淀法去除沼液中重金属离子已有报道。中国专利CN103172134A公开了一种采用不同吸附剂多组级吸附沼液中重金属离子的工艺和装置，通过在三级吸附池中投放不同重金属吸附剂，实现对重金属离子的多层吸附过滤。该方法及装置可以有效去除沼液中的淤泥及重金属离子，但当设备规模设计较大时，各级吸附池中吸附剂的更换非常不便。

国内外对土壤受重金属污染的报道并不罕见，这是由于粘土颗粒具有吸附重金属离子的能力，其吸附机理包括表面沉淀、粒内扩散等。沸石、蒙脱石等富含孔隙的土体颗粒通过利用重金属离子的粒内扩散效应将其固定在土壤颗粒内部实现吸附；以含镁、铝等元素为主的一类硅酸盐矿物质土壤，通过吸附外界重金属离子达到颗粒层间电位平衡。恰当利用粘土吸附重金属离子的特性制作便捷式滤层，既可高效去除沼液中的重金属离子，且安装方法灵活方便。

本实用新型的目的在于提出一种可高效去除沼液中杂质及重金属离子的过滤装置，利用滤网多层过滤沼液中的杂质，利用粘土吸附重金属离子。该装置规模可根据沼液情况进行调整，不仅更换滤层简单方便，装置整体安装、拆卸、清洗相比已有方案更快捷。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种可同时过滤沼液中的杂质及重金属离子，且拆装方便，过滤效率高的新型便捷式重金属沼液过滤装置。

本实用新型的技术方案是：一种新型便携式重金属沼液过滤装置，包括杂质过滤槽和连接在杂质过滤槽下端的重金属过滤槽，所述杂质过滤槽内设有杂质粗滤网和杂质细滤网，所述杂质粗滤网位于杂质细滤网上方，所述重金属过滤槽内设有至少一层重金属离子吸附滤层，所述杂质过滤槽上下两端开口，所述重金属过滤槽上端开口，重金属过滤槽下端闭合，所述杂质过滤槽顶部设有盖板，所述盖板上设有注液口，所述重金属过滤槽底部一侧设有出液口。

优选地，所述重金属离子吸附滤层包括铜管、填充在铜管内的重金属离子吸附土柱和垫在铜管底部的透水石层，所述重金属离子吸附土柱上覆盖有透水石层。

上层透水石层的作用为防止土柱经沼液液体浸泡后松软从上部流失。

优选地，所述注液口和盖板相连成整体，所述杂质过滤槽内设有两个支架托，所述重金属过滤槽内设有至少一个支架托，每个支架托上设有不锈钢滤网支架。

优选地，所述不锈钢滤网支架两端和支架托之间通过不锈钢螺栓、垫片、不锈钢螺帽相连固定；所述杂质粗滤网置于杂质过滤槽中的上层不锈钢滤网支架上，所述杂质细滤网置于杂质过滤槽中的下层不锈钢滤网支架上。

优选地，所述杂质过滤槽卡扣于重金属过滤槽上方，两个过滤槽的四侧面各通过两套不锈钢螺栓、垫片、不锈钢螺帽相连固定。

优选地，所述杂质粗滤网的网格孔径小于等于2.46mm，所述杂质细滤网的网格孔径小于等于0.15mm，所述杂质粗滤网和杂质细滤网均为不锈钢滤网。

优选地，所述透水石层为硅砂滤水石层或硅砂滤水岩层，所述重金属离子吸附土柱为高岭土土柱或黄土土柱或沸石粉土柱，重金属离子吸附土柱通过击实法填充在铜管内。

优选地，所述注液口、盖板、杂质过滤槽、重金属过滤槽、支架托和出液口均为有机玻璃材质。

优选地，所述重金属离子吸附滤层的数量为2-4层。

本实用新型的有益效果：

（1）采用物理过滤方法先清除沼液中杂质，可有效防止杂质堵塞重金属离子粘土吸附土柱滤层，影响重金属离子的过滤。

（2）采用黄土、沸石或高岭土等粘土制作的重金属离子吸附土柱，来源易得，制作方便，价格低廉。

（3）设计灵活，可根据沼液的实际情况设置滤层数量或滤层材料种类；且方便拆装清洗。

（4）过滤利用沼液的重力自流，能耗低，对环境影响极小。

附图说明

图1 为本实用新型的内部结构示意图；

图2 为本实用新型的正面示意图；

图3 为本实用新型中支架托的结构示意图；

图4 为本实用新型中杂质过滤槽与重金属过滤槽连接处的结构示意图；

图中1.注液口，2.盖板，3.杂质过滤槽，4.杂质粗滤网，5.杂质细滤网，6.不锈钢螺栓，7.垫片，8.不锈钢螺帽，9.重金属过滤槽，10.重金属离子吸附土柱，11.钢管，12.透水石层，13.重金属离子吸附土柱滤层，14.不锈钢滤网支架，15.支架托，16.出液口。

具体实施方式

下面结合附图和工作过程对本实用新型的实施方案做详细说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1-4所示，本实用新型中注液口1和盖板2相连成整体，盖于杂质过滤槽3上方，防止过滤过程中沼液晃出造成污染；

杂质过滤槽3和重金属过滤槽9中均含支架托15，安装杂质粗滤网4、杂质细滤网5及各层土柱滤层13之前，先将不锈钢滤网支架14置于两个过滤槽中的下层支架托15上，并通过不锈钢螺栓6、垫片7、不锈钢螺帽8固定。

不锈钢滤网支架14的作用是防止滤网因沼液水流冲刷后变软坍塌；

根据沼液中的杂质情况选择合适的滤网，杂质粗滤网4的网格孔径尺寸不大于2.46mm，杂质细滤网5的网格孔径尺寸不大于0.15mm；

先将杂质细滤网5置于杂质过滤槽3中已固定好的下层不锈钢滤网支架14上；再将另一片不锈钢滤网支架14用同样的方法固定在杂质过滤槽3中的上层支架托15上；将杂质粗滤网4置于已固定好的上层不锈钢滤网支架14上；若沼液中杂质颗粒较小，亦可不用上层杂质粗滤网4及不锈钢支架托15，直接采用杂质细滤网5过滤杂质；

同样，在重金属离子过滤槽9内的下层支架托15上先铺设不锈钢滤网支架14并固定；将安装好的重金属离子吸附滤层13置于下层不锈钢滤网支架14上；再安装上层不锈钢滤网支架14和另外一个安装好的重金属离子吸附滤层13；

各重金属离子吸附滤层13都安装固定后，将杂质过滤槽3置于重金属过滤槽9上方，4个侧面各通过两组不锈钢螺栓6、垫片7、不锈钢螺帽8固定相连成为一体；

安装完毕后盖上盖板2，注入沼液进行逐级过滤，需注意控制沼液注入流速。被过滤杂质及重金属离子后的沼液从出液口16流出，收集后可用于灌溉。

该装置可根据沼液的情况进行调整。比如当沼液中不含重金属离子只有杂质时，可以只采用杂质过滤槽3进行杂质过滤；或当沼液事先已经过杂质过滤仅需要过滤其中的重金属离子时，也可以只用重金属过滤槽进行吸附过滤；当重金属离子浓度较高时可增加重金属离子吸附滤层13数量。

本实用新型的工作过程：沼液进入杂质过滤槽后利用重力自流模式首先经过杂质粗滤网，过滤掉其中的粗杂质；经第一层粗过滤后的沼液流经杂质细滤网，去除其中的细杂质；经过两层杂质过滤后的沼液中杂质被清除；沼液继续以重力自流模式进入位于下方的重金属离子过滤槽；对于含有不同重金属离子的沼液，可选择放置不同种类的重金属离子吸附粘土柱；当沼液中锡、铜、铅、锌等离子含量较高时，可采用黄土或沸石制作吸附粘土柱；根据沼液中重金属离子浓度情况，选择采用单层土柱、双层或多层土柱过滤的方式；含重金属离子的沼液经过层层粘土柱滤层的吸附过滤，从出液口流出的沼液可用于农作物灌溉。

本装置的安装、拆卸、使用均便捷灵活，可根据需要随时调整。当需要清洗时，该装置各部分均可拆卸进行彻底清洗。