一种重金属离子污水处理设备的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种重金属离子污水处理设备。

背景技术：

重金属指比重大于4或5的金属，约有45种，通常的重金属污染，主要是指汞、铅、镉、铬以及砷等生物毒性显著的重金属的环境污染，还包括具有一定毒性的重金属如锌、铜、钴、镍、锡、钒等，重金属污染物难以治理，它们在水体中积累到一定的限度就会对水体、水生植物、水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链影响到人类的自身健康，在矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业中的许多生产过程中都产生重金属废水，这些废水严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命，使得重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题，目前的重金属离子污水处理设备通常无法对有价值的重金属离子进行回收利用，本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。

技术实现要素：

技术问题：重金属污染破坏生态环境、影响人类健康和生命，现有的重金属离子污水处理通常无法对有价值的重金属离子进行回收利用。

为解决上述问题，本例设计了一种重金属离子污水处理设备，本例的一种重金属离子污水处理设备，包括由前向后阵列分布的三个初级过滤箱，所述初级过滤箱内设有开口朝上的初级过滤腔，所述初级过滤腔内设有对重金属离子污水进行初级过滤且能对滤芯进行再生的初级过滤装置，所述初级过滤箱右侧端面外设有换芯装置，所述换芯装置通过位于所述初级过滤箱上侧的移动块，固定连接于所述移动块下侧端面上的滑杆，滑动连接于所述滑杆上的滑块，铰接于所述滑块右侧端面上的伸缩杆，所述伸缩杆转动并带动所述滑块沿着所述滑杆上下移动同时所述滑杆带动所述移动块移动从而实现滤芯更换功能，所述换芯装置右侧设有沉淀箱，所述沉淀箱内设有沉淀腔，所述沉淀腔内设有二级过滤装置，所述沉淀腔上侧端面设有运动切换装置，所述运动切换装置通过滑动连接于所述沉淀腔上侧端面的滑动座，转动连接于所述滑动座上且左右延伸的复合轴，固定连接于所述复合轴上且位于所述滑动座右侧的的锥齿轮，所述滑动座带动所述锥齿轮向右滑动使得所述锥齿轮与所述二级过滤装置内的齿轮啮合，从而实现将所述换芯装置换芯运动转换为所述二级过滤装置的过滤运动，所述沉淀腔右侧端面外设有能使所述运动切换装置复位从而使所述换芯装置继续进行换芯运动的复位装置。

其中，所述初级过滤装置包括前后对称的转动连接于所述初级过滤腔开口处且能自动闭合的箱门，所述初级过滤腔下侧内壁自左向右阵列分布有上下贯通且延伸出所述初级过滤腔下侧端面的三根树脂管，以前侧的所述树脂管为例，三根所述树脂管下端均相通连接于同一根位于所述初级过滤腔端面外的输入管，前后两侧的所述初级过滤腔右侧内壁上分别相通连接有再生液排出管，前侧及中间的所述初级过滤腔内自左向右阵列分布有可与所述树脂管相通连接的离子交换树脂，所述离子交换树脂上固定连接有延伸出所述箱门上侧端面的树脂固定杆，以前侧的所述树脂固定杆为例，三根所述树脂固定杆上端固定连接于同一根横杆上，前后两侧的所述横杆之间固定连接有纵杆，所述纵杆上固定连接有滑块杆。

可优选地，前后两侧的所述初级过滤腔用于对所述离子交换树脂进行再生处理，中间的所述初级过滤腔用于对重金属离子污水进行初级过滤。

其中，所述换芯装置包括设置于所述初级过滤箱右侧前后对称的两根机架杆，两根所述机架杆之间固定连接有连架杆，所述连架杆上固定连接有前后对称的两个限位块，所述移动块滑动连接于所述连架杆上且位于两个所述限位块之间，中间的所述初级过滤腔右侧端面固定连接有固定杆，所述固定杆右端固定连接有滑动台，所述滑动台上滑动连接有电机座，所述电机座内固定连接有电机，所述电机左端固定连接有左右延伸的电机轴，所述电机轴上固定连接有主动带轮，所述电机轴上固定连接有位于所述主动带轮左侧的外齿轮，所述外齿轮左侧端面固定连接有圆轮，所述伸缩杆上滑动连接有回转块，所述伸缩杆上端固定连接有固定盘，所述固定盘与所述电机轴之间连接有伸缩弹簧，所述回转块内设有可与所述外齿轮啮合连接且与所述圆轮滑动连接的内齿圈，所述滑块左侧端面与所述滑块杆右端相固定连接，前侧的所述初级过滤箱后侧端面上与后侧的所述初级过滤箱前侧端面上分别固定连接有限位开关。

其中，所述二级过滤装置包括设置于所述沉淀箱内开口朝下且位于所述沉淀腔左上侧的药品腔，所述药品腔开口处转动连接有l型的药腔门，所述药腔门与所述药品腔转动连接处设有扭转弹簧，所述沉淀腔后侧内壁上转动连接有位于所述药品腔下侧且可带动所述药腔门开启的拨动轮，所述沉淀腔与中间的所述初级过滤腔之间相通连接有输液管，所述沉淀腔内转动连接有延伸出所述沉淀腔上侧端面且位于所述药品腔右侧的搅拌轴，所述搅拌轴上自下而上阵列分布有三个位于所述沉淀腔内的搅拌轮，所述搅拌轴上固定连接有位于所述沉淀腔端面外且可与所述锥齿轮啮合连接的副锥齿轮，所述沉淀腔下侧内壁上相通连接有带开关阀的沉淀泥排出管，所述沉淀腔下侧内壁上固定连接有位于所述沉淀泥排出管右侧的ph值传感器，所述沉淀腔右侧内壁上相通连接有净化水排出管，所述沉淀腔与所述净化水排出管连接处设有滤网，所述净化水排出管上设有电磁阀。

可优选地，所述输液管上设有水泵，所述输液管与所述沉淀腔连接处位于所述拨动轮左侧使得所述输液管内流出的水可带动所述拨动轮转动。

其中，所述运动切换装置包括固定连接于所述复合轴上且位于所述滑动座左侧的带轮，所述带轮与所述主动带轮之间连接有v带，所述滑动座与所述电机座之间连接有电机座连杆，所述电机座上固定连接有位于所述电机座连杆后侧的机座台，所述机座台前侧端面上转动连接有前后延伸的齿轮轴，所述齿轮轴上固定连接有齿轮，所述电机座上侧端面固定连接有位于所述机座台前侧且与所述齿轮啮合连接的副齿条，所述输液管内设有齿条腔，所述齿条腔内滑动连接有斜面块，所述斜面块左侧端面固定连接有延伸至所述齿条腔左侧端面外且与所述齿轮啮合连接的齿条，所述斜面块与所述齿条腔左侧内壁之间连接有复位弹簧。

其中，所述复位装置包括设置于所述净化水排出管内的推杆腔，所述推杆腔内滑动连接有楔形块，所述楔形块上侧端面固定连接有延伸至所述推杆腔上侧端面外的推杆，所述推杆上固定连接有可与所述复合轴抵接的凸轮。

本发明的有益效果是：本发明为一种重金属离子污水处理设备，重金属离子回收装置设有三个反应箱，中间的反应箱中的离子交换树脂用于对重金属离子污水进行初级净化处理，两侧的中反应箱可对离子交换树脂进行再生并将有价值的重金属离子置换到回收液中形成高浓度重金属离子回收液，在初级净化处理完成后，换芯装置能快速将再生后的交换树脂放入中间的反应箱进行初级净化同时净化完污水的交换树脂放入再生反应箱中再生，污水被输入到二级净化装置中，在污水输送过程中联动装置将污水的部分动能用于运动切换，使得换芯装置能带动搅拌装置运动，搅拌装置能加速二级净化装置内的净化过程，因此本发明能对重金属离子污水有价值的重金属离子进行回收，同时具有较高的污水处理效率。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种重金属离子污水处理设备的整体结构示意图；

图2为图1的“a-a”方向的结构示意图；

图3为图1的“b”处的结构放大示意图；

图4为图3的“c-c”方向的结构示意图；

图5为图1的“d-d”方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种重金属离子污水处理设备，主要应用于重金属离子污水处理，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种重金属离子污水处理设备，包括由前向后阵列分布的三个初级过滤箱11，所述初级过滤箱11内设有开口朝上的初级过滤腔12，所述初级过滤腔12内设有对重金属离子污水进行初级过滤且能对滤芯进行再生的初级过滤装置101，所述初级过滤箱11右侧端面外设有换芯装置102，所述换芯装置102通过位于所述初级过滤箱11上侧的移动块47，固定连接于所述移动块47下侧端面上的滑杆48，滑动连接于所述滑杆48上的滑块49，铰接于所述滑块49右侧端面上的伸缩杆50，所述伸缩杆50转动并带动所述滑块49沿着所述滑杆48上下移动同时所述滑杆48带动所述移动块47移动从而实现滤芯更换功能，所述换芯装置102右侧设有沉淀箱24，所述沉淀箱24内设有沉淀腔26，所述沉淀腔26内设有二级过滤装置103，所述沉淀腔26上侧端面设有运动切换装置104，所述运动切换装置104通过滑动连接于所述沉淀腔26上侧端面的滑动座42，转动连接于所述滑动座42上且左右延伸的复合轴37，固定连接于所述复合轴37上且位于所述滑动座42右侧的的锥齿轮41，所述滑动座42带动所述锥齿轮41向右滑动使得所述锥齿轮41与所述二级过滤装置103内的齿轮啮合，从而实现将所述换芯装置102换芯运动转换为所述二级过滤装置103的过滤运动，所述沉淀腔26右侧端面外设有能使所述运动切换装置104复位从而使所述换芯装置102继续进行换芯运动的复位装置105。

根据实施例，以下对初级过滤装置101进行详细说明，所述初级过滤装置101包括前后对称的转动连接于所述初级过滤腔12开口处且能自动闭合的箱门14，所述初级过滤腔12下侧内壁自左向右阵列分布有上下贯通且延伸出所述初级过滤腔12下侧端面的三根树脂管19，以前侧的所述树脂管19为例，三根所述树脂管19下端均相通连接于同一根位于所述初级过滤腔12端面外的输入管20，前后两侧的所述初级过滤腔12右侧内壁上分别相通连接有再生液排出管76，前侧及中间的所述初级过滤腔12内自左向右阵列分布有可与所述树脂管19相通连接的离子交换树脂13，所述离子交换树脂13上固定连接有延伸出所述箱门14上侧端面的树脂固定杆15，以前侧的所述树脂固定杆15为例，三根所述树脂固定杆15上端固定连接于同一根横杆16上，前后两侧的所述横杆16之间固定连接有纵杆75，所述纵杆75上固定连接有滑块杆17。

有益地，前后两侧的所述初级过滤腔12用于对所述离子交换树脂13进行再生处理，中间的所述初级过滤腔12用于对重金属离子污水进行初级过滤。

根据实施例，以下对换芯装置102进行详细说明，所述换芯装置102包括设置于所述初级过滤箱11右侧前后对称的两根机架杆21，两根所述机架杆21之间固定连接有连架杆45，所述连架杆45上固定连接有前后对称的两个限位块46，所述移动块47滑动连接于所述连架杆45上且位于两个所述限位块46之间，中间的所述初级过滤腔12右侧端面固定连接有固定杆57，所述固定杆57右端固定连接有滑动台56，所述滑动台56上滑动连接有电机座68，所述电机座68内固定连接有电机73，所述电机73左端固定连接有左右延伸的电机轴52，所述电机轴52上固定连接有主动带轮70，所述电机轴52上固定连接有位于所述主动带轮70左侧的外齿轮72，所述外齿轮72左侧端面固定连接有圆轮77，所述伸缩杆50上滑动连接有回转块51，所述伸缩杆50上端固定连接有固定盘54，所述固定盘54与所述电机轴52之间连接有伸缩弹簧53，所述回转块51内设有可与所述外齿轮72啮合连接且与所述圆轮77滑动连接的内齿圈71，所述滑块49左侧端面与所述滑块杆17右端相固定连接，前侧的所述初级过滤箱11后侧端面上与后侧的所述初级过滤箱11前侧端面上分别固定连接有限位开关55。

根据实施例，以下对二级过滤装置103进行详细说明，所述二级过滤装置103包括设置于所述沉淀箱24内开口朝下且位于所述沉淀腔26左上侧的药品腔58，所述药品腔58开口处转动连接有l型的药腔门60，所述药腔门60与所述药品腔58转动连接处设有扭转弹簧59，所述沉淀腔26后侧内壁上转动连接有位于所述药品腔58下侧且可带动所述药腔门60开启的拨动轮61，所述沉淀腔26与中间的所述初级过滤腔12之间相通连接有输液管22，所述沉淀腔26内转动连接有延伸出所述沉淀腔26上侧端面且位于所述药品腔58右侧的搅拌轴35，所述搅拌轴35上自下而上阵列分布有三个位于所述沉淀腔26内的搅拌轮34，所述搅拌轴35上固定连接有位于所述沉淀腔26端面外且可与所述锥齿轮41啮合连接的副锥齿轮39，所述沉淀腔26下侧内壁上相通连接有带开关阀的沉淀泥排出管27，所述沉淀腔26下侧内壁上固定连接有位于所述沉淀泥排出管27右侧的ph值传感器28，所述沉淀腔26右侧内壁上相通连接有净化水排出管30，所述沉淀腔26与所述净化水排出管30连接处设有滤网29，所述净化水排出管30上设有电磁阀31。

有益地，所述输液管22上设有水泵23，所述输液管22与所述沉淀腔26连接处位于所述拨动轮61左侧使得所述输液管22内流出的水可带动所述拨动轮61转动。

根据实施例，以下对运动切换装置104进行详细说明，所述运动切换装置104包括固定连接于所述复合轴37上且位于所述滑动座42左侧的带轮43，所述带轮43与所述主动带轮70之间连接有v带44，所述滑动座42与所述电机座68之间连接有电机座连杆69，所述电机座68上固定连接有位于所述电机座连杆69后侧的机座台74，所述机座台74前侧端面上转动连接有前后延伸的齿轮轴66，所述齿轮轴66上固定连接有齿轮65，所述电机座68上侧端面固定连接有位于所述机座台74前侧且与所述齿轮65啮合连接的副齿条67，所述输液管22内设有齿条腔78，所述齿条腔78内滑动连接有斜面块62，所述斜面块62左侧端面固定连接有延伸至所述齿条腔78左侧端面外且与所述齿轮65啮合连接的齿条64，所述斜面块62与所述齿条腔78左侧内壁之间连接有复位弹簧63。

根据实施例，以下对复位装置105进行详细说明，所述复位装置105包括设置于所述净化水排出管30内的推杆腔79，所述推杆腔79内滑动连接有楔形块32，所述楔形块32上侧端面固定连接有延伸至所述推杆腔79上侧端面外的推杆33，所述推杆33上固定连接有可与所述复合轴37抵接的凸轮36。

以下结合图1至图5对本文中的一种重金属离子污水处理设备的使用步骤进行详细说明：

开始时，滑块49与前侧的限位开关55接触，移动块47与前侧的限位块46接触，外齿轮72与内齿圈71啮合连接。

工作时，外部设备通过中间的输入管20、树脂管19、离子交换树脂13向中间的初级过滤腔12内注入重金属离子污水进行初级过滤，待中间的离子交换树脂13完成过滤后，启动电机73进行换芯运动，电机73通过电机轴52、外齿轮72、内齿圈71带动回转块51转动，回转块51通过伸缩杆50带动滑块49沿滑杆48向上移动，滑杆48通过滑块杆17、横杆16、树脂固定杆15带动前侧和中间的离子交换树脂13向上移动，离子交换树脂13向上推开前侧和中间的箱门14后继续上移，当滑块49上升至与移动块47接触时，回转块51通过伸缩杆50、滑块49、滑杆48带动移动块47向后移动，当移动块47与后侧限位块46接触后滑块49带动离子交换树脂13下移并向下推开中间和后侧的箱门14，当前侧和中间的离子交换树脂13分别进入到中间和后侧的初级过滤腔12内并与相应的树脂管19相通连接后，滑块49触发后侧的限位开关55，启动水泵23，水泵23将中间初级过滤腔12内的处理后的污水抽到沉淀腔26内，并推动斜面块62向左移动，使复位弹簧63带动齿轮65转动，齿轮65带动副齿条67向右移动，副齿条67通过电机座68、电机轴52带动外齿轮72向右移动使外齿轮72与内齿圈71脱离啮合，而且电机座68通过电机座连杆69、滑动座42带动复合轴37向右移动，使v带44与副锥齿轮39啮合，从而带动搅拌轴35、搅拌轮34转动进行搅拌运动，同时，处理后的污水流入沉淀腔26并带动拨动轮61转动，拨动轮61使药腔门60开启将药品腔58内的药品倒入沉淀腔26内，当中间的初级过滤腔12处理后的污水被抽完后，水泵23停转，外部设备再次向中间的初级过滤腔12内注入重金属离子污水，再次进行初级过滤，同时外部设备向后侧的初级过滤腔12内注入再生液对后侧的离子交换树脂13进行再生处理，再生液可从离子交换树脂13置换出有回收价值的重金属离子并形成高浓度的再生废液，当后侧的离子交换树脂13再生完成后，再生废液通过再生液排出管76流出到外部设备进行回收利用，当沉淀腔26内的污水被二次净化完成后，电磁阀31打开使净化水排出管30与外部相通并将沉淀腔26内的净化后的污水排放出去，净化后的污水推动楔形块32向上移动，楔形块32带动推杆33、凸轮36向上移动，凸轮36与复合轴37抵接并推动复合轴37，复合轴37通滑动座42、电机座连杆69、电机座68、电机轴52带动外齿轮72复位，之后电机73逆转，进行逆向换芯运动，沉淀腔26内净化后的污水排尽后电磁阀31关闭，同时可以通过打开沉淀泥排出管27排除沉淀腔26内的沉淀泥，从而进入下一轮污水净化过程。

本发明的有益效果是：本发明采用阵列分布的三个反应箱，中间的反应箱中的离子交换树脂用于对重金属离子污水进行初级净化处理，两侧的中反应箱可对离子交换树脂进行再生并将有价值的重金属离子置换到回收液中形成高浓度重金属离子回收液，在初级净化处理完成后，换芯装置能快速将再生后的交换树脂放入中间的反应箱进行初级净化同时净化完污水的交换树脂放入再生反应箱中再生，污水被输入到二级净化装置中，在污水输送过程中联动装置将污水的部分动能用于运动切换，使得换芯装置能带动搅拌装置运动，搅拌装置能加速二级净化装置内的净化过程，因此本发明能对重金属离子污水有价值的重金属离子进行回收，同时具有较高的污水处理效率。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。