一种净化污染土壤重金属功能磁粒的分离装置

1.本实用新型涉及土壤重金属污染治理领域，具体地说是一种净化污染土壤重金属功能磁粒的分离装置。


背景技术：

2.土壤重金属污染会影响农产品质量安全、人居环境安全和生态环境安全，《2021年中国生态环境状况公报》显示，影响农用地土壤环境质量的主要污染物是重金属，其中镉为首要污染物，但由于镉具有生物蓄积和难降解特性，传统的修复技术如翻耕法、化学钝化以及植物提取等方法均具有一定的局限性。随着科技发展，现有技术中出现了利用磁性材料富集土壤中的重金属并进行回收实现重金属去除的方式，这种修复手段具有吸附效率高的优点，可从根本上降低土壤中的重金属含量，减少二次污染。如授权公告号为cn111589851b的专利就公开了一种农田重金属污染的并齐式修复方法，其通过在土壤内埋设修复棒，并掺杂有重金属捕捉剂和修复微球(功能磁粒)，其中重金属捕捉剂借用水的渗透作用对土壤内的重金属离子进行捕捉并形成难溶物，修复微球不断剥落表层营养物质的同时通过磁性对重金属难溶物进行吸附捕捉，最后通过磁场对残留后的修复微球和重金属进行回收。另外如图11～12所示，为了提高功能磁粒的回收效率，可以利用磁棒组件或磁盘组件等结构形式与农机相结合用于农田土壤中的功能磁粒回收，所述磁棒组件或磁盘组件增加了与土壤的接触面积和接触频率，但由于磁棒或磁盘吸附的磁粒不易分离，并且每组组件中通常包括多个磁棒或多个磁盘，目前只能人工清理将功能磁粒与磁棒或磁盘分离，效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种净化污染土壤重金属功能磁粒的分离装置，其利用两组清洗刷反向转动并配合磁粒吸附组件同时转动以及磁粒重力作用实现了磁粒吸附组件上的功能磁粒物理清洗脱离和回收再生，提高了磁粒回收清洗再生的工作效率。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种净化污染土壤重金属功能磁粒的分离装置，包括箱体、电机、双面齿形带、第一清洗刷、第二清洗刷、喷淋组件和磁粒收集网槽，其中喷淋组件和待分离的磁粒吸附组件均设于箱体上端，且所述喷淋组件设于磁粒吸附组件上方，第一清洗刷和第二清洗刷均设于所述箱体中，且第一清洗刷设于磁粒吸附组件一侧，第二清洗刷设于磁粒吸附组件另一侧，第一清洗刷轴端设有第一齿形带轮，第二清洗刷轴端设有第二齿形带轮，电机设于箱体一侧且输出轴上设有齿形驱动带轮和主动带轮，其中所述双面齿形带一端绕过所述齿形驱动带轮，另一端绕过所述第二齿形带轮，所述第一齿形带轮与所述双面齿形带外侧配合，所述箱体上端设有主动限位轮与所述磁粒吸附组件的转轴轴端相抵，且所述主动限位轮通过一旋转传动组件与所述主动带轮相连，所述箱体下端设有可抽插的磁粒收集网槽。
6.所述旋转传动组件包括第一传动带、第一带轮、中间带轮、第二传动带和第二带轮，其中箱体上设有带轮支架，且所述第一带轮和中间带轮同轴设置于所述带轮支架上，所
述第一传动带一端绕过所述主动带轮，另一端绕过所述第一带轮，所述第二传动带一端绕过所述中间带轮，另一端绕过所述第二带轮，所述第二带轮与所述主动限位轮同轴设置。
7.所述箱体上端设有从动限位轮，且所述转轴远离所述主动限位轮一侧与所述从动限位轮相抵。
8.所述箱体上端两侧均设有限位凹槽，且所述磁粒吸附组件的转轴两端分别置于对应的限位凹槽中。
9.所述喷淋组件包括喷淋支架和喷淋头，其中所述喷淋支架呈l型悬臂状，喷淋头设于所述喷淋支架上。
10.所述箱体上设有再生液循环泵，且所述再生液循环泵输入端通过第一管路与所述箱体内位于所述磁粒收集网槽下侧的部分连通，所述再生液循环泵输出端通过第二管路与所述喷淋支架上的总管路连接。
11.所述箱体下端两侧内壁上均设有倾斜的网槽支撑滑板，所述磁粒收集网槽两侧边缘分别通过对应侧的网槽支撑滑板支撑，所述箱体上设有出口，且所述出口设于所述网槽支撑滑板的高端。
12.所述网槽支撑滑板的高端设有滚轴，所述出口设有开门。
13.所述磁粒收集网槽的底板上设有网孔,且所述网孔直径小于功能磁粒直径，所述磁粒收集网槽一端设有拉手，另一端设有限位挡板。
14.所述箱体上设有带控制按钮的控制组件以及检测所述磁粒吸附组件是否放入的检测传感元件，所述箱体下侧设有滚轮。
15.本实用新型的优点与积极效果为：
16.1、本实用新型利用两组清洗刷反向转动并配合磁粒吸附组件同时转动以及磁粒重力作用实现了磁粒吸附组件上的功能磁粒物理清洗脱离和回收再生，提高了磁粒回收清洗再生的工作效率。
17.2、本实用新型利用一个电机同时驱动两组清洗刷以及磁粒吸附组件转动，简化了设备结构，降低了设备成本。
18.3、本实用新型利用磁粒收集网槽实现分离后的功能磁粒收集，同时不影响再生液循环喷淋，并且磁粒收集网槽抽出后，当所述磁粒收集网槽重心位置位于箱体外侧时，磁粒收集网槽受重力作用可自动翻转与承装功能磁粒的容器相抵，此时功能磁粒受重力作用自动滚落排出至所述容器中，操作简单方便。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图，
20.图2为图1中本实用新型的左视图，
21.图3为图1中本实用新型去掉喷淋组件后的俯视图，
22.图4为图3中的a处放大图，
23.图5为图1中的磁粒收集网槽俯视图，
24.图6为图5中的磁粒收集网槽侧视图，
25.图7为图5中的磁粒收集网槽取出示意图一，
26.图8为图5中的磁粒收集网槽取出示意图二，
27.图9为图5中的磁粒收集网槽取出示意图三，
28.图10为图5中的磁粒收集网槽取出示意图四，
29.图11为现有技术中磁棒组件与农机配合示意图，
30.图12为现有技术中磁盘组件与农机配合示意图。
31.其中，1为电机，101为齿形驱动带轮，102为主动带轮，2为功能磁粒，3为双面齿形带，4为第一齿形带轮，5为第二齿形带轮，6为箱体，601为出口，602为滚轮，603为网槽支撑滑板，6031为滚轴，604为控制组件，605为再生液循环泵，606为检测传感元件，7为磁粒收集网槽，701为网孔，702为拉手，703为限位挡板，8为第二清洗刷，9为第一清洗刷，10为第一传动带，11为第一带轮，12为第二传动带，13为第二带轮，14为主动限位轮，15为从动限位轮，16为磁粒吸附组件，161为转轴，17为喷淋支架，18为喷淋头。
具体实施方式
32.下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
33.如图1～10所示，本实用新型包括箱体6、电机1、双面齿形带3、第一清洗刷9、第二清洗刷8、喷淋组件和磁粒收集网槽7，其中喷淋组件和待分离的磁粒吸附组件16均设于箱体6上端，且所述喷淋组件设于磁粒吸附组件16上方，第一清洗刷9和第二清洗刷8均设于所述箱体6中，且第一清洗刷9设于磁粒吸附组件16一侧，第二清洗刷8设于磁粒吸附组件16另一侧，第一清洗刷9轴端设有第一齿形带轮4，第二清洗刷8轴端设有第二齿形带轮5，电机1设于箱体6一侧且如图4所示，所述电机1的输出轴上设有齿形驱动带轮101和主动带轮102，其中所述双面齿形带3一端绕过所述齿形驱动带轮101，另一端绕过所述第二齿形带轮5，所述第一齿形带轮4与所述双面齿形带3外侧配合，所述箱体6上端设有主动限位轮14与所述磁粒吸附组件16的转轴161轴端相抵，且所述主动限位轮14通过一旋转传动组件与所述主动带轮102相连，所述箱体6下端设有可抽插的磁粒收集网槽7。本实用新型工作时，喷淋组件向下喷淋再生液，同时所述电机1一方面通过所述主动带轮102、旋转传动组件和主动限位轮14驱动所述磁粒吸附组件16转动，另一方面通过所述双面齿形带3驱动第一清洗刷9和第二清洗刷8反向转动并配合磁粒的重力作用将磁粒吸附组件16上的功能磁粒2刮落分离，功能磁粒2分离后落在所述磁粒收集网槽7上，待磁粒吸附组件16上的功能磁粒2刮落干净后，如图7～10所示，所述磁粒收集网槽7抽出并将功能磁粒2排出再利用。
34.如图1和图4所示，本实施例中，所述旋转传动组件包括第一传动带10、第一带轮11、中间带轮、第二传动带12和第二带轮13，其中箱体6上设有带轮支架，且所述第一带轮11和中间带轮同轴设置于所述带轮支架上，所述第一传动带10一端绕过所述主动带轮102，另一端绕过所述第一带轮11，所述第二传动带12一端绕过所述中间带轮，另一端绕过所述第二带轮13，所述第二带轮13与所述主动限位轮14同轴设置。
35.如图1和图4所示，所述箱体6上端设有从动限位轮15，且所述转轴161远离所述主动限位轮14一侧与所述从动限位轮15相抵，另外所述箱体6上端两侧均设有限位凹槽，当磁粒吸附组件16放置时，所述转轴161两端分别置于对应的限位凹槽中，而所述转轴161一端同时与所述主动限位轮14和从动限位轮15相抵支撑以实现转动，为了保证所述转轴161转动顺畅，所述限位凹槽内可根据需要设置半环轴承等元件，当所述磁粒吸附组件16上的功能磁粒2清理干净后，将转轴161抬出限位凹槽即可将磁粒吸附组件16取出，并换上下一个
待分离的磁粒吸附组件16。
36.如图1～2所示，所述喷淋组件包括喷淋支架17和喷淋头18，其中所述喷淋支架17呈l型悬臂状以方便磁粒吸附组件16放入或取出，喷淋头18设于所述喷淋支架17上，所述箱体6上设有再生液循环泵605，且如图2所示，所述再生液循环泵605输入端通过第一管路与所述箱体6内位于所述磁粒收集网槽7下侧的部分连通，所述再生液循环泵605输出端通过第二管路与所述喷淋支架17上的总管路连接，各个喷淋头18分别通过对应的支管路与所述总管路连通以实现再生液供给，所述第一管路和第二管路上均可以根据需要设置管路控制阀以控制管路通断。如图1所示，所述箱体6上设有带控制按钮的控制组件604，操作人员可通过所述控制组件604控制所述电机1、再生液循环泵605启停以及相关管路控制阀启闭，另外如图4所示，所述箱体6上设有检测所述磁粒吸附组件16是否放入的检测传感元件606，当所述检测传感元件606检测到磁粒吸附组件16的转轴161放入后发出信号，此时可进行后续磁粒分离等操作。所述检测传感元件606为本领域公知技术且为市购产品，本实施例中采用红外光电检测传感器。
37.如图1和图4所示，所述箱体6下端两侧内壁上均设有倾斜的网槽支撑滑板603，所述磁粒收集网槽7两侧边缘分别通过对应侧的网槽支撑滑板603支撑，所述箱体6上设有出口601，且如图1所示，所述出口601设于所述网槽支撑滑板603的高端，另外如图5～6所示，所述磁粒收集网槽7的底板上设有网孔701,且所述网孔701直径小于功能磁粒2直径，这样只有再生液可以由所述网孔701漏出落下，功能磁粒2则存放于所述磁粒收集网槽7中，所述磁粒收集网槽7四周均设有挡板以实现磁粒收集功能，其中如图6所示，所述磁粒收集网槽7靠近所述出口601一端设有拉手702，所述磁粒收集网槽7远离所述出口601一端设有高度高于其余各侧挡板的限位挡板703，如图7～8所示，磁粒分离完毕后，操作人员拉住拉手702将所述磁粒收集网槽7由所述出口601抽出，此时所述磁粒收集网槽7两侧沿着网槽支撑滑板603滑动，当所述磁粒收集网槽7重心位置位于箱体6外侧时，如图9～10所示，此时磁粒收集网槽7受重力作用可自动翻转与承装功能磁粒2的容器相抵，此时功能磁粒2受重力作用滚落排出至所述容器中，所述容器可直接安装于农机上实现功能磁粒2再利用，所述限位挡板703则主要用于卡在所述出口601处以防止所述磁粒收集网槽7完全脱离箱体6。
38.如图9所示，所述网槽支撑滑板603的高端可设置滚轴6031以方便所述磁粒收集网槽7绕其翻转，另外所述出口601可根据需要设置可开启的开门，当装置工作时所述开门关闭，磁粒收集网槽7取出时再将所述开门打开。
39.如图1所示，所述箱体6下侧设有滚轮602以方便移动，本实施例中，所述滚轮602采用万向滚轮，此为市购产品。
40.如图11～12所示，所述磁粒吸附组件16可以为磁棒组件，也可以为磁盘组件。
41.本实用新型的工作原理为：
42.如图11～12所示，现有技术中利用磁粒吸附组件16(磁棒组件或磁盘组件)与农机相结合用于农田土壤中的功能磁粒2回收以提高回收效率，本实用新型则用于磁粒回收后的自清洗脱离和再生利用。
43.如图1～10所示，本实用新型的箱体6上端两侧均设有限位凹槽，磁粒吸附组件16从农机上卸下并放置于箱体6上时，所述磁粒吸附组件16的转轴161两端分别置于对应的限位凹槽中，并且所述转轴161一端同时与所述主动限位轮14和从动限位轮15相抵支撑，此时
所述箱体6上的检测传感元件606检测磁粒吸附组件16放入并发出提示信号，操作人员通过箱体6上的控制组件604启动电机1和再生液循环泵605，其中喷淋组件向下喷淋再生液，而所述电机1一方面通过所述主动带轮102、旋转传动组件和主动限位轮14驱动所述磁粒吸附组件16转动，另一方面通过所述双面齿形带3驱动第一清洗刷9和第二清洗刷8反向转动并配合磁粒的重力作用将磁粒吸附组件16上的功能磁粒2刮落分离，功能磁粒2分离后落在所述磁粒收集网槽7上，再生液则由磁粒收集网槽7上的网孔701漏出落至箱体6底部，并通过所述再生液循环泵605重新抽至喷淋组件循环喷淋，如图7～8所示，磁粒分离完毕后，电机1和再生液循环泵605停机，操作人员拉住磁粒收集网槽7上的拉手702将其由箱体6上的出口601抽出，此时所述磁粒收集网槽7两侧沿着网槽支撑滑板603滑动，当所述磁粒收集网槽7重心位置位于箱体6外侧时，如图9～10所示，此时磁粒收集网槽7受重力作用可自动翻转与承装功能磁粒的容器相抵，此时功能磁粒2受重力作用滚落排出至所述容器中，功能磁粒2排净后，操作人员将所述磁粒收集网槽7重新插入箱体6中，然后将下一组待分离的磁粒吸附组件16放置在箱体6上重复上述作业。