一种用于水体污染物吸附的多层级3D打印仿生莲叶装置

本发明涉及水体污染物吸附，具体涉及一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置。

背景技术：

1、水体中的污染物，如大分子天然有机物和重金属等，对环境与人体有着潜在或直接危害。因此，水体污染物的去除对人类的健康发展具有十分重要的意义。

2、现有的常见的水体污染物吸附主要采用的吸附剂，如专利号：cn103706336a，名称为一种用于吸附降解水体污染物的吸附剂的制备方法，公布了用于吸附降解海水污染物的吸附剂的制备方法，该专利中的吸附剂能具有较好的吸附性能，对水体中石油物质、重金属元素如cr、cu、mn和zn等去除效率较高，但是其吸附效果时间仅在15-30天内，因为吸附剂长时间的浸泡会对吸附剂寿命产生不利影响。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其为了解决如何保证能吸附污染物的同时，延长使用寿命的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，包括呈正六边形的一级仿生框，所述一级仿生框的正中间位置设有支撑柱，支撑柱不与一级仿生框接触；支撑柱与一级仿生框之间设有若干个连接杆，连接杆的一端与支撑柱固定连接，连接杆的另一端活动式卡设地设置在一级仿生框上，连接杆能沿一级仿生框的轴线移动；一级仿生框的外边缘上设有用于拼接的连接头和连接槽；一级仿生框和连接杆由3d打印制成；所述仿生莲叶装置还包括用于监测水质的水质检测仪；所述连接杆的下方设有用于连接杆沉降的沉降装置。

3、进一步地，各个所述连接杆沿一级仿生框的轴线等距设置，相邻的连接杆之间设有导向杆，导向杆呈v形，导向杆的顶端分别固定在对应的两个连接杆上，导向杆的尾端活动式卡设地设置在一级仿生框上，导向杆能沿一级仿生框的轴线移动。

4、导向杆可以增强连接杆与一级仿生框的连接强度，同时，导向杆也可以增加浮力，使整个装置能浮于水面上，导向杆也增加了对水质的处理途径。

5、进一步地，所述导向杆包括外层框和内层芯，外层框由3d打印制成，内层芯为污染物吸附填料，外层框套设在内层芯上，外层框与内层芯抵接。

6、外层框增加了内层芯的强度，由于外层框由3d打印制成，所以其表面会是多孔结构，能使污染物吸附填料接触到水质，污染物吸附填料增加了对水质的处理手段，而且质量轻，有利于整个装置浮在水面上。

7、进一步地，所述导向杆和连接杆的下方设有仿生叶脉网，仿生叶脉网呈正六边形，仿生叶脉网的外边缘与一级仿生框的内边缘重合，仿生叶脉网固定在导向杆和连接杆上，仿生叶脉网由3d打印制成。

8、仿生叶脉网可以拦截如垃圾这类大型污染物，而且能给后续的沉降装置提供稳定的安装位置。

9、进一步地，所述沉降装置设置在仿生叶脉网下方，沉降装置包括沉降箱，沉降箱固定在仿生叶脉网的下表壁上，沉降箱内壁上固定有排水水泵和进水水泵；进水水泵的进水管处于沉降箱外侧，进水水泵的排水管处于沉降箱中；排水水泵的进水管处于沉降箱中，排水水泵的排水管位于沉降箱外侧；进水水泵和排水水泵跟手机app无线连接。

10、可以远程控制进水水泵和排水水泵工作，实现沉降装置远程控制。

11、进一步地，所述沉降箱中设有用于监测水位的液位计，液位计跟手机app无线连接。

12、可以让操作者远程获知沉降箱中的液位，从而及时控制排水水泵和进水水泵。

13、有益效果：

14、本装置能延长处理水质的时间，时间能达到45天左右；

15、本装置相比于传统的吸附装置，能通过沉降组件实现没入到水中的深度变化，从而改变整个装置的处理效率，控制吸附时间；

16、相比于非3d打印的吸附装置，采用3d打印的本装置，处理效率高。

技术特征：

1.一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，包括呈正六边形的一级仿生框，所述一级仿生框的正中间位置设有支撑柱，支撑柱不与一级仿生框接触；支撑柱与一级仿生框之间设有若干个连接杆，连接杆的一端与支撑柱固定连接，连接杆的另一端活动式卡设地设置在一级仿生框上，连接杆能沿一级仿生框的轴线移动；一级仿生框的外边缘上设有用于拼接的连接头和连接槽；一级仿生框和连接杆由3d打印制成；所述仿生莲叶装置还包括用于监测水质的水质检测仪；所述连接杆的下方设有用于连接杆沉降的沉降装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，各个所述连接杆沿一级仿生框的轴线等距设置，相邻的连接杆之间设有导向杆，导向杆呈v形，导向杆的顶端分别固定在对应的两个连接杆上，导向杆的尾端活动式卡设地设置在一级仿生框上，导向杆能沿一级仿生框的轴线移动。

3.根据权利要求2所述的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，所述导向杆包括外层框和内层芯，外层框由3d打印制成，内层芯为污染物吸附填料，外层框套设在内层芯上，外层框与内层芯抵接。

4.根据权利要求2所述的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，所述导向杆和连接杆的下方设有仿生叶脉网，仿生叶脉网呈正六边形，仿生叶脉网的外边缘与一级仿生框的内边缘重合，仿生叶脉网固定在导向杆和连接杆上，仿生叶脉网由3d打印制成。

5.根据权利要求4所述的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，所述沉降装置设置在仿生叶脉网下方，沉降装置包括沉降箱，沉降箱固定在仿生叶脉网的下表壁上，沉降箱内壁上固定有排水水泵和进水水泵；进水水泵的进水管处于沉降箱外侧，进水水泵的排水管处于沉降箱中；排水水泵的进水管处于沉降箱中，排水水泵的排水管位于沉降箱外侧；进水水泵和排水水泵跟手机app无线连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于水体污染物吸附的多层级3d打印仿生莲叶装置，其特征在于，所述沉降箱中设有用于监测水位的液位计，液位计跟手机app无线连接。

技术总结
本发明的一种用于水体污染物吸附的多层级3D打印仿生莲叶装置，属于水体污染物吸附技术领域，包括呈正六边形的一级仿生框，所述一级仿生框的正中间位置设有支撑柱，支撑柱不与一级仿生框接触；支撑柱与一级仿生框之间设有若干个连接杆，连接杆的一端与支撑柱固定连接，连接杆的另一端活动式卡设地设置在一级仿生框上，连接杆能沿一级仿生框的轴线移动；一级仿生框的外边缘上设有用于拼接的连接头和连接槽；一级仿生框和连接杆由3D打印制成；所述仿生莲叶装置还包括用于监测水质的水质检测仪；所述连接杆的下方设有用于连接杆沉降的沉降装置。本装置能延长吸附时间，同时提高处理效率。

技术研发人员：周钢,王沛芳,刘奕彤,刘力哲,汪瑞
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15