一种混合式沉积物或泥土中多粒径微塑料同步分离装置的制作方法

本实用新型涉及环境污染监测分离设备，尤其是一种混合式沉积物或泥土中多粒径微塑料同步分离装置。

背景技术：

微塑料(Microplastics)是指直径不大于5mm的塑料微粒，已成为国际广泛关注的热点问题之一。2014年，首届联合国环境大会(UNEP1)首次将微塑料污染列入全球亟待解决的十大环境问题之一。2015年，UNEP2将海洋微塑料列入环境与生态科学研究领域第二大科学问题，并与全球气候变化、臭氧耗竭和海洋酸化并列成为全球科学家共同关注的重大全球环境问题。

在一些个人洗漱品如沐浴乳、洗面奶、牙膏以及一些化妆品如眼影、睫毛膏、保湿霜等个人护理品中，生产过程中人为添加以聚乙烯和聚丙烯材质为主的塑料微珠，进而通过食物链对淡水和海洋生态系统甚至人体健康造成潜在危害。大块塑料垃圾在降解过程中也会产生大量的塑料微粒，这些塑料微粒通过垃圾、土壤及地表水循环途径进入江河湖海水域中，造成微塑料污染。由于上述情形，需要对土壤中的微塑料形态、浓度等进行研究，就需要我们根据需要，采集土壤中的微塑料样品，并检测微塑料的含量，为土壤的生态环境保护和微塑料污染治理提供检测数据。由于微塑料颗粒污染的检测起步较晚，采集设备和采集方法上还缺乏准确性和科学性。采集设备也是比较原始和落后，比如土壤中的微塑料颗粒采集便是一个值得改进的问题，现在土壤中微塑料分离时一般在单级滤网上进行，不同粒径的微塑料颗粒分离时并没有适合的装置进行同步分离，造成分离效率低下，而且还存在泥沙与微塑料颗粒分离不彻底的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种混合式沉积物或泥土中多粒径微塑料同步分离装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种混合式沉积物或泥土中多粒径微塑料同步分离装置，包括搅拌过滤箱，搅拌过滤箱的底部设有废液收集箱，搅拌过滤箱与废液收集箱之间连接泥沙分离机构和微塑料分离收集机构，搅拌过滤箱的中部设有初级过滤网，搅拌过滤箱内设有上下冲刷机构，初级过滤网将搅拌过滤箱的内腔分隔为沉积物导入腔和沉积物分离腔，所述泥沙分离机构和微塑料分离收集机构的端口连通沉积物分离腔；

所述废液收集箱上连接真空管，真空管的端部连接真空泵；

所述搅拌过滤箱的顶部连接进水管，上下冲刷机构包括设置在进水管上的转动套，转动套的上端和下端均设有转动轴承，转动轴承的内圈套设在进水管的周面上，转动套与转动轴承的外圈固定连接，转动套的周面上设有多个冲刷水管，冲刷水管的内部中空且一端密封，进水管的周面上设有进水口，转动套的内壁与进水管的周面围成进水腔，冲刷水管的端口与进水腔连通，冲刷水管的上表面或下表面设有多个出水孔，冲刷水管的左侧面或右侧面设有出水孔。

进一步，所述微塑料分离收集机构包括与沉积物分离腔连通的微塑料收集管，微塑料收集管连接微塑料收集箱，微塑料收集箱的底部与废液收集箱连通，微塑料收集箱内设有多个相互间隔的微塑料过滤网。

进一步，所述微塑料分离收集机构包括与沉积物分离腔连通的微塑料收集管，微塑料收集管连接微塑料收集箱，微塑料收集箱的底部与废液收集箱连通，微塑料收集箱内设有多个相互间隔的微塑料过滤网，微塑料收集箱由多级框架单元拼接而成，相邻框架单元的连接处安置微塑料过滤网，框架单元包括竖直桶壁，竖直桶壁的两端分别设有上连接部和下连接部，相邻框架单元的竖直桶壁之间通过上连接部和下连接部快接。

进一步，所述微塑料收集箱内多个微塑料过滤网的网孔孔径从靠近搅拌过滤箱到远离搅拌过滤箱逐渐减小。

进一步，所述泥沙分离机构包括连通所述沉积物分离腔和废液收集箱的泥沙导管，泥沙导管与沉积物分离腔的连接处设有泥沙滤网，泥沙导管上通过第一三通阀连接反冲洗水管。

进一步，所述进水管的端部连接供水管，供水管通过水流控制器连接反冲洗水管和进水管。

进一步，所述微塑料收集管与沉积物分离腔的连接处设有初步滤网，微塑料收集管上设有控制阀。

进一步，泥沙滤网的网孔孔径小于所述微塑料过滤网的网孔孔径。

进一步，所述废液收集箱的底部连接废液排出管。

本实用新型的有益效果为：该设备的搅拌过滤箱与废液收集箱之间连接泥沙分离机构和微塑料分离收集机构，搅拌过滤箱的中部设有初级过滤网，搅拌过滤箱内设有搅拌机构，初级过滤网将搅拌过滤箱的内腔分隔为沉积物导入腔和沉积物分离腔，泥沙分离机构和微塑料分离收集机构的端口连通沉积物分离腔，泥沙分离机构将土壤中的细小泥沙颗粒剔除，土壤中的微塑料颗粒进入到微塑料分离收集机构内，微塑料收集箱内多个微塑料过滤网的网孔孔径从靠近搅拌过滤箱到远离搅拌过滤箱逐渐减小，将不同粒径的微塑料颗粒截留在相应的微塑料过滤网上，达到了多粒径微塑料颗粒同步采集分离的效果，提高了土壤中微塑料颗粒采集分离效率；

另外，搅拌过滤箱内设有上下冲刷机构，通过高压水带动多个冲刷水管旋转并冲刷初级过滤网的上侧和下侧来达到微塑料颗粒分离以及泥沙清洗的目的，通过高压水来提供冲刷的动力，无需电机带动，整体环保，节能。

附图说明

图1为本实用新型的外侧表面示意图；

图2为本实用新型实施例1的内部结构示意图；

图3为本实用新型进水管与转动套的连接示意图；

图4为本实用新型实施例2的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中微塑料收集箱的示意图；

图6为本实用新型实施例2中微塑料收集箱的组装示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例1

如图1至图3所示，一种混合式沉积物或泥土中多粒径微塑料同步分离装置，包括搅拌过滤箱1，搅拌过滤箱1的底部设有废液收集箱2，搅拌过滤箱1与废液收集箱2之间连接泥沙分离机构和微塑料分离收集机构，搅拌过滤箱1的中部设有初级过滤网3，搅拌过滤箱1内设有上下冲刷机构18，初级过滤网3将搅拌过滤箱1的内腔分隔为沉积物导入腔4和沉积物分离腔5，泥沙分离机构和微塑料分离收集机构的端口连通沉积物分离腔5。

微塑料分离收集机构包括与沉积物分离腔5连通的微塑料收集管6，微塑料收集管6连接微塑料收集箱7，微塑料收集箱7的底部与废液收集箱2连通，微塑料收集箱7内设有多个相互间隔的微塑料过滤网8，其中，微塑料收集箱7内多个微塑料过滤网8的网孔孔径从靠近搅拌过滤箱1到远离搅拌过滤箱1逐渐减小。

泥沙分离机构包括连通沉积物分离腔5和废液收集箱2的泥沙导管9，泥沙导管9与沉积物分离腔5的连接处设有泥沙滤网10，泥沙导管9上通过第一三通阀11连接反冲洗水管12。

进一步，搅拌过滤箱1的顶部连接进水管13，进水管13的端部连接供水管14，供水管14通过水流控制器15连接反冲洗水管12和进水管13，水流控制器15具备三通阀或者四通阀的功能，而且可以调节水流的流速或者水压，水流控制器15的具体结构在本申请中不做详细描述，水流控制器15可以通过市场采购得到，微塑料收集管6与沉积物分离腔5的连接处设有初步滤网16，微塑料收集管6上设有控制阀17。

进一步，泥沙滤网10的网孔孔径小于微塑料过滤网8中最小网孔的孔径；上下冲刷机构18设置在进水管13上的转动套181，转动套181的上端和下端均设有转动轴承182，转动轴承182的内圈套设在进水管13的周面上，转动套181与转动轴承182的外圈固定连接，转动套181的周面上设有多个冲刷水管183，冲刷水管183的内部中空且一端密封，进水管13的周面上设有进水口，转动套181的内壁与进水管13的周面围成进水腔184，冲刷水管183的端口与进水腔184连通，其中，冲刷水管183的上表面和/或下表面设有多个出水孔185，出水孔185朝向初级过滤网3，冲刷水管183的左侧面或右侧面设有出水孔186，转动轴承182的内圈与进水管13的连接处涂设密封胶，这样使得进水腔184的两侧密封，在高压水流进入到冲刷水管183内以后，水流从冲刷水管183的上表面和/或下表面的出水孔185高速喷出的同时，水流还会从冲刷水管183的左侧面或右侧面上的出水孔186喷出，由于冲刷水管183的左侧面和右侧面中只有一个侧面设有出水孔186，这样的话，冲刷水管183的左右受力不会均匀，在冲刷水管183侧面水流的反向推力作用下，冲刷水管183即可转动，从而达到旋转冲刷初级过滤网3的效果。

进一步，废液收集箱1上连接真空管21，真空管21的端部连接真空泵，废液收集箱1的底部连接废液排出管22，废液排出管22带有开关。

该装置操作时，首先从搅拌过滤箱1的顶部添加沉积物/泥土的样品，样品进入到废液收集箱1的沉积物导入腔4，通过水流控制器15打开进水管13，进水管13朝废液收集箱1注水，同时启动真空泵，关闭微塑料收集管6上的控制阀17，关闭废液排出管22上的开关，打开第一三通阀11保持泥沙导管9与废液收集箱2导通，真空泵启动后，废液收集箱2对搅拌过滤箱1产生吸力，搅拌过滤箱1内的石头，木屑等较大的杂物被初级过滤网3截留在沉积物导入腔4内，而样品中的泥沙以及微塑料混合物进入到沉积物分离腔5，由于微塑料收集管6上的控制阀17关闭，沉积物分离腔5内的泥沙混合物被吸入到泥沙导管9并进入到废液收集箱2中，沉积物分离腔5内的微塑料颗粒大于泥沙颗粒所以被泥沙滤网10截留在沉积物分离腔5中，由于泥沙颗粒较小容易堵塞泥沙滤网10，此时，可以进一步转动第一三通阀11上的调节工位使得泥沙导管9与废液收集箱2之间的管路关闭，保持泥沙导管9与反冲洗水管12连通，同时旋转水流控制器15使得反冲洗水管12与供水管14连通，此时，反冲洗水管12内的水流进入到搅拌过滤箱1对泥沙滤网10进行反向冲刷，直到泥沙滤网10堵塞消除，反向冲洗完成后，转动第一三通阀11和水流控制器15，关闭反冲洗水管12，保持泥沙导管9与废液收集箱2连通，进一步重复以上泥沙的清除工作，反向冲洗与泥沙清除工序多次交替直到沉积物分离腔5中的泥沙清除完成，泥沙清除完成后，通过第一三通阀11关闭泥沙导管9，同时打开控制阀17保持微塑料收集管6畅通，沉积物分离腔5中的微塑料混合物通过微塑料收集管6进入到微塑料收集箱7中，由于微塑料收集箱7内设有多个相互间隔的微塑料过滤网8，其中，微塑料收集箱7内多个微塑料过滤网8的网孔孔径从靠近搅拌过滤箱1到远离搅拌过滤箱1逐渐减小，因此，进入到微塑料收集箱7内的不同粒径的微塑料颗粒被截留在相应的微塑料过滤网上，达到了多粒径微塑料颗粒同步采集分离的效果，微塑料被收集分离后，关闭真空泵，打开搅拌过滤箱1顶部的端盖取出石头，木棍等较大的杂物，打开废液排出管22将废液收集箱2内的废液排出。

实施例2

如图4至6所示，本实施例与实施例1的区别在于，微塑料收集箱7由多级框架单元71拼接而成，相邻框架单元71的连接处安置微塑料过滤网8，框架单元71包括竖直桶壁72，竖直桶壁72的两端分别设有上连接部73和下连接部74，相邻框架单元71的竖直桶壁之间通过上连接部73和下连接部74快接，连接方式可以为螺纹连接或者卡接，这种结构的好处在于，微塑料收集箱7内的微塑料过滤网8的数量可以任意改变，而且完成微塑料的收集后，微塑料收集箱7可以快速拆除，方便取出微塑料收集箱7内各层滤网收集到的微塑料颗粒。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。