一种反复升降式河水悬浮物吸附装置的制作方法

本发明涉及河流污染治理技术领域，更具体地说，涉及一种反复升降式河水悬浮物吸附装置。

背景技术：

河流污染指未经处理的工业废水、生活污水、农田排水以及其他有害物质直接或间接进入河流，超过河流的自净能力，引起水质恶化和生物群落变化的现象。河流的稀释自净能力强，利于污染物扩散、降解，但由于世界上许多大工业区和城市都建立在滨河地区，大量排放废水入河，致使大多数河流受到不同程度的污染。

日趋加剧的回流污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍，因此，需要对河流污染进行治理。

悬浮物污染为河流污染中的一种，主要是指一些悬浮在水面以及水中的有害杂质，多通过吸附的方式进行治理，但现有技术中，对悬浮物进行吸附治理时，通常主要对水面上的悬浮物进行吸附处理，水中以及较深水体中悬浮物的治理效果较差，且水面、水中的治理需要分开、分步进行，治理效率较低。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种反复升降式河水悬浮物吸附装置，它可以实现能够自动在水中进行反复的沉降、上浮，从而能够一次性的对水面、水中、以及较深水体中的悬浮物，进行来回的吸附治理，提高了治理效率以及治理效果，并在吸附悬浮物的同时，能够对水体进行重金属污染修复，且装置便于进行回捞，可有效的避免留在水中造成二次污染。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种反复升降式河水悬浮物吸附装置，包括沉降吸附机构、漂浮悬吊机构，所述漂浮悬吊机构包括吸附球、多个沉降球以及绳吊扣，所述沉降球共五个并呈环形均匀分布在漂浮悬吊机构的外侧，所述吸附球的外壁上固定连接有连接环，所述沉降球包括网状球壳，所述网状球壳的内部设置有充固球囊，所述充固球囊的内壁上固定连接有保温层，所述充固球囊的内部填充有混合试剂，所述充固球囊的外壁上固定连接有气管，所述气管的底端贯穿充固球囊、保温层并与充固球囊的内部连通，所述气管的顶端固定连接有干瘪气囊，所述网状球壳的一端固定连接有连接杆，所述连接杆的另一端与连接环固定连接，相邻两个沉降球之间设置有弧形杆，所述弧形杆的两端分别与两侧的网状球壳固定连接，所述绳吊扣的两侧均固定连接有吊杆，所述吊杆的一端与弧形杆固定连接。

所述吸附球的内部开设有球形空腔，所述球形空腔的内部设置有充气球囊，所述充气球囊的内壁上固定连接有两个对称设置的垫块，所述垫块远离球形空腔内壁的一侧固定连接有充液球囊，所述球形空腔的内壁上且位于充液球囊的上方固定连接有多个长钢针，所述垫块之间固定连接有支撑杆，所述支撑杆的底端固定连接有短钢针，所述吸附球的内部且位于充气球囊的下方固定连接有导流管，所述导流管贯穿吸附球，所述导流管的内壁上固定连接有薄膜。

进一步的，所述漂浮悬吊机构包括悬浮板、竖板、支撑块、线筒、吊绳，所述悬浮板的底端固定连接有竖板，所述悬浮板的底端固定连接有两个支撑块，所述支撑块之间转动连接有线筒，所述线筒的外壁上缠绕有吊绳，所述吊绳远离线筒的一端与绳吊扣固定连接，通过悬浮板、竖板、支撑块、线筒、吊绳的设置，治理过程中，漂浮悬吊机构可在悬浮板的作用下悬浮在水面上，在沉降吸附机构对悬浮物吸附治理完毕后，可通过收拉吊绳将沉降吸附机构拉回，进而将装置回捞，从而可有效的避免装置留在水中造成二次污染。

进一步的，所述悬浮板的外表面涂刷有防水涂层，可防止悬浮板吸水后沉入水中，所述竖板的外表面涂粘贴有红色的反光条，可便于发现漂浮悬吊机构，进而便于装置的回捞。

进一步的，所述混合试剂为聚乙烯颗粒和氯化铵颗粒的混合物，聚乙烯颗粒和氯化铵颗粒混合均匀且二者质量比为1：1，通过充固球囊、保温层、混合试剂、石球、气管、干瘪气囊、连接杆的设置，沉降吸附机构放入河水后，会在重力的作用下下沉，从而使吸附球对水中以及较深水体中的悬浮物进行吸附处理，随着沉降吸附机构的下沉，充固球囊受到的水压越来越大，充固球囊内的聚乙烯受到挤压后发热，使得氯化铵受热分解，生成氨气和氯化氢气体，氨气和氯化氢气体通过气管进入干瘪气囊，使干瘪气囊膨胀，从而使沉降吸附机构整体的体积增大，根据浮力计算公式，易知沉降吸附机构受到的浮力也在逐渐增大，直至浮力大于沉降吸附机构的重力，使沉降吸附机构上浮，直至沉降吸附机构浮至水面后，吸附球对水面的悬浮物进行吸附，且聚乙烯不再受到挤压，一定时间后，温度降低，氨气和氯化氢气体再度结合氯化铵，使干瘪气囊干瘪，进而使沉降吸附机构再次下沉，如此反复，使得沉降吸附机构能够自动在水中进行反复的沉降、上浮，从而能够一次性的对水面、水中、以及较深水体中的悬浮物，进行来回的吸附治理，提高了治理效率以及治理效果。

进一步的，所述充固球囊的内部还填充有多个表面粗糙的石球，石球的设置，可在充固球囊内的聚乙烯受到挤压时，摩擦聚乙烯，从而提高聚乙烯的发热速度，所述干瘪气囊的外表面涂刷有抗压涂层，可防止干瘪气囊在水压的作用下爆裂。

进一步的，所述吸附球的材质为多孔陶瓷，多孔陶瓷具有优异的吸附作用，能有效的对水中悬浮物进行吸附治理。

进一步的，所述充气球囊内填充有空气，所述垫块的材质为橡胶，所述充液球囊的内部填充有重金属修复剂溶液，通过充气球囊、垫块、充液球囊、长钢针、导流管、阻液块、薄膜、支撑杆、短钢针的设置，随着沉降吸附机构的下沉、水压的增大，会使得充有空气的充气球囊收缩、体积变小，进而使长钢针刺破充液球囊、短钢针刺破充气球囊，然后使充液球囊内的重金属修复剂溶液经导流管流入水体，从而在对悬浮物进行吸附治理的过程中，还可以对水体中的重金属污染进行修复，提高了治理效果。

进一步的，所述长钢针尖端与充液球囊外壁间的距离大于短钢针尖端与充气球囊内壁间的距离，使得长钢针先刺破充液球囊、短钢针后刺破充气球囊。

进一步的，所述导流管的两端均设为开口状，所述导流管两侧的内壁上均固定连接有阻液块，阻液块的设置，可降低充液球囊、充气球囊被刺破后，重金属修复剂溶液的流出速度，防止重金属修复剂溶液集中流出至一处，从而可提高重金属修复剂溶液的作用效果。

进一步的，所述薄膜为单向透水膜，且薄膜的导通方向为由上至下，可防止河水进入球形空腔内。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案能够自动在水中进行反复的沉降、上浮，从而能够一次性的对水面、水中、以及较深水体中的悬浮物，进行来回的吸附治理，提高了治理效率以及治理效果，并在吸附悬浮物的同时，能够对水体进行重金属污染修复，且装置便于进行回捞，可有效的避免留在水中造成二次污染。

(2)通过悬浮板、竖板、支撑块、线筒、吊绳的设置，治理过程中，漂浮悬吊机构可在悬浮板的作用下悬浮在水面上，在沉降吸附机构对悬浮物吸附治理完毕后，可通过收拉吊绳将沉降吸附机构拉回，进而将装置回捞，从而可有效的避免装置留在水中造成二次污染。

(3)悬浮板的外表面涂刷有防水涂层，可防止悬浮板吸水后沉入水中，竖板的外表面涂粘贴有红色的反光条，可便于发现漂浮悬吊机构，进而便于装置的回捞。

(4)通过充固球囊、保温层、混合试剂、石球、气管、干瘪气囊、连接杆的设置，沉降吸附机构放入河水后，会在重力的作用下下沉，从而使吸附球对水中以及较深水体中的悬浮物进行吸附处理，随着沉降吸附机构的下沉，充固球囊受到的水压越来越大，充固球囊内的聚乙烯受到挤压后发热，使得氯化铵受热分解，生成氨气和氯化氢气体，氨气和氯化氢气体通过气管进入干瘪气囊，使干瘪气囊膨胀，从而使沉降吸附机构整体的体积增大，根据浮力计算公式，易知沉降吸附机构受到的浮力也在逐渐增大，直至浮力大于沉降吸附机构的重力，使沉降吸附机构上浮，直至沉降吸附机构浮至水面后，吸附球对水面的悬浮物进行吸附，且聚乙烯不再受到挤压，一定时间后，温度降低，氨气和氯化氢气体再度结合氯化铵，使干瘪气囊干瘪，进而使沉降吸附机构再次下沉，如此反复，使得沉降吸附机构能够自动在水中进行反复的沉降、上浮，从而能够一次性的对水面、水中、以及较深水体中的悬浮物，进行来回的吸附治理，提高了治理效率以及治理效果。

(5)充固球囊的内部还填充有多个表面粗糙的石球，石球的设置，可在充固球囊内的聚乙烯受到挤压时，摩擦聚乙烯，从而提高聚乙烯的发热速度，干瘪气囊的外表面涂刷有抗压涂层，可防止干瘪气囊在水压的作用下爆裂。

(6)通过充气球囊、垫块、充液球囊、长钢针、导流管、阻液块、薄膜、支撑杆、短钢针的设置，随着沉降吸附机构的下沉、水压的增大，会使得充有空气的充气球囊收缩、体积变小，进而使长钢针刺破充液球囊、短钢针刺破充气球囊，然后使充液球囊内的重金属修复剂溶液经导流管流入水体，从而在对悬浮物进行吸附治理的过程中，还可以对水体中的重金属污染进行修复，提高了治理效果。

(7)阻液块的设置，可降低充液球囊、充气球囊被刺破后，重金属修复剂溶液的流出速度，防止重金属修复剂溶液集中流出至一处，从而可提高重金属修复剂溶液的作用效果。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明沉降吸附机构的结构示意图；

图3为本发明沉降球的截面结构示意图；

图4为本发明吸附球内的剖视图；

图5为本发明充气球囊内的剖视图；

图6为本发明导流管的剖视图；

图7为本发明漂浮悬吊机构的结构示意图。

图中标号说明：

001、沉降吸附机构；002、漂浮悬吊机构；201、悬浮板；202、竖板；203、支撑块；204、线筒；205、吊绳；003、吸附球；301、连接环；302、球形空腔；303、充气球囊；304、垫块；305、充液球囊；306、长钢针；307、导流管；308、阻液块；309、薄膜；310、支撑杆；311、短钢针；004、沉降球；401、网状球壳；402、充固球囊；403、保温层；404、混合试剂；405、石球；406、气管；407、干瘪气囊；408、连接杆；409、弧形杆；005、绳吊扣；501、吊杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种反复升降式河水悬浮物吸附装置，包括沉降吸附机构001、漂浮悬吊机构002，漂浮悬吊机构002包括吸附球003、多个沉降球004以及绳吊扣005，沉降球004共五个并呈环形均匀分布在漂浮悬吊机构002的外侧，吸附球003的外壁上固定连接有连接环301，沉降球004包括网状球壳401，网状球壳401的内部设置有充固球囊402，充固球囊402的内壁上固定连接有保温层403，充固球囊402的内部填充有混合试剂404，充固球囊402的外壁上固定连接有气管406，气管406的底端贯穿充固球囊402、保温层403并与充固球囊402的内部连通，气管406的顶端固定连接有干瘪气囊407，网状球壳401的一端固定连接有连接杆408，连接杆408的另一端与连接环301固定连接，相邻两个沉降球004之间设置有弧形杆409，弧形杆409的两端分别与两侧的网状球壳401固定连接，混合试剂404为聚乙烯颗粒和氯化铵颗粒的混合物，聚乙烯颗粒和氯化铵颗粒混合均匀且二者质量比为1：1，通过充固球囊402、保温层403、混合试剂404、石球405、气管406、干瘪气囊407、连接杆408的设置，沉降吸附机构001放入河水后，会在重力的作用下下沉，从而使吸附球003对水中以及较深水体中的悬浮物进行吸附处理，随着沉降吸附机构001的下沉，充固球囊402受到的水压越来越大，充固球囊402内的聚乙烯受到挤压后发热，使得氯化铵受热分解，生成氨气和氯化氢气体，氨气和氯化氢气体通过气管406进入干瘪气囊407，使干瘪气囊407膨胀，从而使沉降吸附机构001整体的体积增大，根据浮力计算公式，易知沉降吸附机构001受到的浮力也在逐渐增大，直至浮力大于沉降吸附机构001的重力，使沉降吸附机构001上浮，直至沉降吸附机构001浮至水面后，吸附球003对水面的悬浮物进行吸附，且聚乙烯不再受到挤压，一定时间后，温度降低，氨气和氯化氢气体再度结合氯化铵，使干瘪气囊407干瘪，进而使沉降吸附机构001再次下沉，如此反复，使得沉降吸附机构001能够自动在水中进行反复的沉降、上浮，从而能够一次性的对水面、水中、以及较深水体中的悬浮物，进行来回的吸附治理，提高了治理效率以及治理效果，至于如何保证沉降吸附机构001初始状态可自动沉入河水中，在干瘪气囊407膨胀后又能使沉降吸附机构001受到浮力大于重力然后上浮，可根据河水的密度对吸附球003、沉降球004等结构的体积大小进行设计来实现，此为本领域技术人员的公知技术，在此不做赘述，充固球囊402的内部还填充有多个表面粗糙的石球405，石球405的设置，可在充固球囊402内的聚乙烯受到挤压时，摩擦聚乙烯，从而提高聚乙烯的发热速度，干瘪气囊407的外表面涂刷有抗压涂层，可防止干瘪气囊407在水压的作用下爆裂，绳吊扣005的两侧均固定连接有吊杆501，吊杆501的一端与弧形杆409固定连接。

请参阅图2和图4-6，吸附球003的内部开设有球形空腔302，吸附球003的材质为多孔陶瓷，多孔陶瓷具有优异的吸附作用，能有效的对水中悬浮物进行吸附治理，球形空腔302的内部设置有充气球囊303，充气球囊303的内壁上固定连接有两个对称设置的垫块304，垫块304远离球形空腔302内壁的一侧固定连接有充液球囊305，球形空腔302的内壁上且位于充液球囊305的上方固定连接有多个长钢针306，垫块304之间固定连接有支撑杆310，支撑杆310的底端固定连接有短钢针311，吸附球003的内部且位于充气球囊303的下方固定连接有导流管307，导流管307贯穿吸附球003，导流管307的内壁上固定连接有薄膜309，充气球囊303内填充有空气，垫块304的材质为橡胶，充液球囊305的内部填充有重金属修复剂溶液，通过充气球囊303、垫块304、充液球囊305、长钢针306、导流管307、阻液块308、薄膜309、支撑杆310、短钢针311的设置，随着沉降吸附机构001的下沉、水压的增大，会使得充有空气的充气球囊303收缩、体积变小，进而使长钢针306刺破充液球囊305、短钢针311刺破充气球囊303，然后使充液球囊305内的重金属修复剂溶液经导流管307流入水体，从而在对悬浮物进行吸附治理的过程中，还可以对水体中的重金属污染进行修复，提高了治理效果，长钢针306尖端与充液球囊305外壁间的距离大于短钢针311尖端与充气球囊303内壁间的距离，使得长钢针306先刺破充液球囊305、短钢针311后刺破充气球囊303，导流管307的两端均设为开口状，导流管307两侧的内壁上均固定连接有阻液块308，阻液块308的设置，可降低充液球囊305、充气球囊303被刺破后，重金属修复剂溶液的流出速度，防止重金属修复剂溶液集中流出至一处，从而可提高重金属修复剂溶液的作用效果，薄膜309为单向透水膜，且薄膜309的导通方向为由上至下，可防止河水进入球形空腔302内。

请参阅图1和图7，漂浮悬吊机构002包括悬浮板201、竖板202、支撑块203、线筒204、吊绳205，悬浮板201的底端固定连接有竖板202，悬浮板201的底端固定连接有两个支撑块203，支撑块203之间转动连接有线筒204，线筒204的外壁上缠绕有吊绳205，吊绳205远离线筒204的一端与绳吊扣005固定连接，通过悬浮板201、竖板202、支撑块203、线筒204、吊绳205的设置，治理过程中，漂浮悬吊机构002可在悬浮板201的作用下悬浮在水面上，在沉降吸附机构001对悬浮物吸附治理完毕后，可通过收拉吊绳205将沉降吸附机构001拉回，进而将装置回捞，从而可有效的避免装置留在水中造成二次污染，悬浮板201的外表面涂刷有防水涂层，可防止悬浮板201吸水后沉入水中，竖板202的外表面涂粘贴有红色的反光条，可便于发现漂浮悬吊机构002，进而便于装置的回捞。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。