一种重金属超标污染区域的综合治理方法与流程

1.本发明涉及重金属处理技术领域，具体是一种重金属超标污染区域的综合治理方法。


背景技术：

2.重金属污染与其他有机化合物的污染不同，不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除，而重金属具有富集性，很难在环境中降解，目前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染，如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害；
3.现有技术对湖水内重金属的治理办法通常是往湖水里面添加与重金属反应产生絮凝沉淀的试剂，但是由于湖水面积大导致治理难度大，只能在湖内进行小范围的重金属治理，而且难以实现对添加在湖水里的试剂进行搅拌，使其与湖水充分反应，还无法对湖底的重金属进行治理和收集，进而导致现有技术对湖水重金属的治理效果微乎其微；
4.为此，我们提出一种重金属超标污染区域的综合治理方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种重金属超标污染区域的综合治理方法，用于解决以下问题：通过活塞在滑块和拉杆的作用下进行往复性滑动，使本发明能够控制单次喷射试剂的剂量，通过搅拌叶和搅拌杆的配合，现将沉淀在湖底的重金属悬浮并与试剂充分反应，通过在湖面安装多个本发明，使本发明能够同时对多个区域的湖水进行治理，解决现有装置不能大范围进行治理，以及不能对重金属沉淀物进行收集，还有治理效果很差的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种重金属超标污染区域的综合治理方法，该重金属超标污染区域的综合治理方法有以下步骤：
8.步骤一：在使用本发明时，需将蓄电池充满电，再向污水处理装置中的注药桶内加入重金属反应试剂，操作人员乘船将本发明携带至湖水中央，并通过配重块将第二浮板进行固定，第一浮板在驱动电机、扰流板和绳索的配合下，沿着第二浮板做圆周运动，同时绳索逐渐被绕开，使第一浮板在移动过程中逐渐远离第二浮板；
9.步骤二：通过凸块连接的两个滑块在波浪形滑槽的作用下，分别在第一滑槽和第二滑槽内进行上下移动，搅拌叶将湖底含有大量重金属的污泥旋起，活塞将试剂挤入出液管并通过喷药管的喷药孔流出，试剂与水中的重金属反应形成絮凝悬浮在湖水中；
10.步骤三：当绳索已经完全绕开，使第一浮板和第二浮板处于最远距离时，操作人员再打开水泵，第一浮板在旋转叶的作用下继续移动，并且配合绕杆的作用下，绳索逐渐重新绕在转盘和绕杆上，进而使第一浮板和第二浮板之间的距离逐渐减小，搅拌叶将已经反应的重金属絮凝沉淀物旋起，并在水泵的作用下使其进入进水管内，混合有重金属絮凝沉淀
物的湖水再通过出水管进入滤水袋内，湖水从滤水袋外侧开设的空隙流出，使重金属絮凝沉淀物储存在滤水袋内，通过上述步骤完成对湖水内重金属的收集。
11.进一步的，所述污水处理装置包括第一浮板、第二浮板和上下浮动组件，所述第一浮板和第二浮板的外侧均安装有若干漂浮球，所述第一浮板的顶部安装有设备箱，所述设备箱的内部安装有驱动电机和支架，所述支架的外侧通过轴承活动连接有旋转叶，且旋转叶位于设备箱的外侧，所述旋转叶的一端与驱动电机的输出端通过点焊固定，所述第一浮板的一侧安装有扰流板，所述扰流板与旋转叶相配合，所述设备箱的内部安装蓄电池，所述设备箱的顶部安装有太阳能电池板，所述驱动电机与蓄电池和太阳能电池板相配合；
12.加药组件包括注药桶，所述第一浮板的顶部开设有槽孔，槽孔内固定连接有框架，框架的内部安装有注药桶，所述注药桶的顶部开设有加药口，加药口顶部螺纹连接有密封盖，所述注药桶的顶部连通有进气管，所述注药桶的内部连通有进液管，所述进液管的一端连通有集液套筒，且注药桶底部通过固定架与第一浮板的底部固定连接，所述集液套筒的内部安装有环形挡片，所述环形挡片的顶部安装有密封球，所述密封球和环形挡片之间连接有细绳。
13.进一步的，所述集液套筒的内滑动连接有活塞，所述活塞的一端转动连接有拉杆，所述集液套筒的一侧连通有出液管，所述注药桶的外侧安装有喷药管，所述喷药管的外侧等距离开设有喷药孔，所述喷药管与出液管连通。
14.进一步的，所述上下浮动组件包括第一齿轮，所述驱动电机的输出端套设有第一齿轮，且第一齿轮与驱动电机输出端固定连接，所述第一浮板的外侧通过轴承活动连接有转动杆，且转动杆的顶端贯穿第一浮板并延伸至设备箱内部，所述转动杆的顶端通过点焊固定有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。
15.进一步的，所述转动杆的底端通过点焊固定有旋转筒，所述第一浮板的底部通过螺栓固定有承接套筒，且旋转筒位于承接套筒内部，所述承接套筒的外侧开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽的内部均滑动连接有滑块，所述旋转筒的外侧开设有波浪形滑槽，所述滑块的一侧固定连接凸块，且凸块滑动连接在波浪形滑槽内。
16.进一步的，所述旋转筒的底部安装有搅拌杆，所述搅拌杆的顶端贯穿承接套筒与旋转筒底部固定连接，所述搅拌杆的外侧固定连接有搅拌叶。
17.进一步的，所述第二浮板的底部通过轴承活动连接有转盘，所述第二浮板的外侧固定连接有绕杆，所述转盘的外侧连接有绳索，所述绳索远离转盘的一端与第一浮板连接，所述第二浮板的顶部安装有滤水袋和限位杆，且限位杆与第二浮板固定连接，所述滤水袋的四角连接有套环，所述套环套设在限位杆外侧，所述转盘的底部螺纹连接有第一插杆，所述第一插杆的底端螺纹连接有第二插杆，所述第二插杆的底部安装有配重块。
18.进一步的，所述第一浮板的顶部安装有水泵，所述水泵的两端分别安装有进水管和出水管，所述出水管与滤水袋连通，所述进水管与第二滑槽内滑动连接的滑块通过第一卡夹连接。
19.进一步的，所述第一滑槽滑动连接的滑块与喷药管通过第二卡夹连接，所述第一滑槽滑动连接的滑块与拉杆转动连接。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.(1)本发明在使用时，通过活塞在滑块和拉杆的作用下进行往复性滑动，使本发明
能够控制单次喷射试剂的剂量，并且使本发明能够在湖面和靠近湖底的地方均匀喷射药剂，药剂的轨迹形成波浪形，具有节省试剂和增加与湖水反应的优点，并防止在湖水某一区域某个位置添加过多的试剂，解决现有技术向湖水添加试剂时存在不能控制剂量，导致试剂残留量较大形成二次污染的问题，以及仅能在湖面喷射试剂，无法与湖底的重金属进行反应，导致仅能与少量重金属反应并且不充分的问题；
22.(2)本发明在使用时，通过搅拌叶和搅拌杆的配合，实现将沉淀在湖底的重金属再次悬浮，使其能够与试剂进行反应形成絮凝，解决现有技术只能对悬浮在湖水的重金属进行处理，不能对湖底的重金属进行治理反应的问题；
23.(3)本发明在使用时，通过在湖面安装多个本发明，使本发明能够同时对多个区域的湖水进行治理，第一浮板通过绳索沿着第二浮板进行圆周运动，进而增大对湖水的治理量，并且本发明设置有太阳能电池板和蓄电池，必要时可更换成柴油发电机，能够使本发明持续的对湖水进行治理，加快治理效率和对重金属的治理效果，并且极大降低了治理难度和工作量，解决现有治理装置不能同时对湖水进行大面积的重金属治理，以及仅能对小范围的湖水进行治理，而且治理效果很差的问题；
24.(4)本发明在使用时，通过滑块在第二滑槽内进行规律性上下移动，进而带动进水管进行上下移动，同时搅拌杆和搅拌叶的转动，将沉入湖底的重金属絮凝沉淀物再次悬浮，使本发明能够将与试剂反应产生絮凝沉淀的重金属沉淀物和污泥进行旋起并进行收集，解决现有装置仅能对小范围的湖水进行重金属治理沉淀，但是无法对重金属与试剂反应的沉淀物进行有效收集，使重金属的沉淀物存在二次影响湖水的问题。
附图说明
25.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
26.图1为本发明的整体结构示意图；
27.图2为本发明的整体结构剖视图；
28.图3为本发明的a区域放大结构示意图；
29.图4为本发明的b区域放大结构示意图；
30.图5为本发明的第一浮板结构俯视图；
31.图6为本发明在湖水工作示意图；
32.图7为本发明的第一滑槽结构示意图；
33.图8为本发明的第二滑槽结构示意图。
34.附图标记：101、第一浮板；102、第二浮板；103、漂浮球；104、驱动电机；105、支架；106、旋转叶；107、扰流板；108、设备箱；5、加药组件；501、注药桶；502、固定架；503、进气管；504、进液管；505、集液套筒；506、环形挡片；507、密封球；508、活塞；509、拉杆；510、出液管；511、喷药管；6、上下浮动组件；601、第一齿轮；602、转动杆；603、第二齿轮；604、旋转筒；605、承接套筒；606、第一滑槽；607、第二滑槽；608、滑块；609、波浪形滑槽；610、搅拌杆；611、搅拌叶；29、转盘；30、绳索；31、滤水袋；32、限位杆；33、套环；34、第一插杆；35、第二插杆；36、配重块；37、水泵；38、进水管；39、出水管；40、绕杆。
具体实施方式
35.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。
36.实施例一：
37.如图1-2和图5-6所示，污水处理装置包括第一浮板101和第二浮板102外侧均安装有若干漂浮球103，第一浮板101的顶部安装有设备箱108，设备箱108的内部安装有驱动电机104和支架105，支架105的外侧通过轴承活动连接有旋转叶106，且旋转叶106位于设备箱108的外侧，旋转叶106的一端与驱动电机104的输出端通过点焊固定，第一浮板101的一侧安装有扰流板107，扰流板107与旋转叶106相配合，设备箱108的内部安装蓄电池，设备箱108的顶部安装有太阳能电池板，驱动电机104与蓄电池和太阳能电池板相配合，蓄电池供电保证驱动电机104的正常工作，特别是在大型区域的湖水进行作业时需要投放多个装置同时进行治理，如果通过拉很长的电线去给驱动电机104的供电，这种方式容易使电线交织造成电线断裂漏电，存在很大的危险性，本发明为每个装置配备单独供电的蓄电池和辅助供电的太阳能电池板，进而提高本发明工作的安全性，以及为操作人员逐一更换蓄电池提供了充足的准备时间，并且太阳能电池板能够将阳光转换的电能储存在蓄电池中，进一步延长本发明的工作时间，需要在此说明的是，当在超大型水域进行治理时，可将蓄电池更换成柴油发电机，使本发明的工作时间得到极大的延长，首先向注药桶501内添加试剂，并且试剂的液面不能漫过进气管503底端，并且固定架502将注药桶501牢牢固定，防止注药桶501第一浮板101的移动中侧翻，操作人员将第一浮板101和第二浮板102推至湖水中，并将第一插杆34和第二插杆35连接，第二插杆35与配重块36连接，配重块36的设置能够使第二浮板102在水中保持更好的稳定性，进而使第一浮板101能够稳定地围绕着第二浮板102进行转动，避免因第二浮板102在水中不能保持稳定性，导致第一浮板101在工作时发生位置偏移，与其他装置碰撞造成本发明的损坏和影响湖水的治理效率，驱动电机104的带动第一齿轮601和旋转叶106的转动，旋转叶106配合支架105使其在转动时具有更好的稳定性，防止旋转叶106在转动时出现断裂的问题，旋转叶106配合扰流板107和绳索30的作用，使第一浮板101配合漂浮球103围绕第二浮板102进行转动，同时绳索30逐渐松开，使第一浮板101和第二浮板102之间的距离逐渐增大。
38.实施例二：
39.如图1-4和图7-8所示，第一齿轮601带动转动杆602顶部连接的第二齿轮603进行转动，进而使转动杆602带动底部的旋转筒604和搅拌杆610进行转动，旋转筒604外侧开设的波浪形滑槽609使两个滑块608分别在承接套筒605外侧开设的第一滑槽606和第二滑槽607内进行上下移动，其中一个滑块608在第一滑槽606内上下滑动，进而拉动拉杆509连接的活塞508在集液套筒505内进行往复式滑动，活塞508的往复式滑动使密封球507间歇式与环形挡片506进行密封，并且在注药桶501顶部连通有进气管503，使注药桶501内外的气压保持平衡，进而实现通过活塞508和密封球507的配合使注药桶501内的试剂通过进液管504进入集液套筒505内，并通过出液管510流入至喷药管511内，试剂再从喷药管511内喷药孔喷出，由于滑块608的作用，使喷药管511在水中喷射出波浪形轨迹的药剂，一方面节省药剂
的使用，另一方面增大与重金属的反应面积，同时搅拌叶611和搅拌杆610底端将湖水底部含有大量重金属的淤泥旋起，使其与试剂混合，通过设置有加药组件5，搅拌叶611使含有重金属的淤泥和湖水与试剂反应加快，极大加快了对湖水重金属的治理效率，解决现有技术将试剂注入水中，仅通过湖水自身的流动性使试剂与湖水混合反应，无法使试剂与重金属充分反应，使现有技术对重金属处理具有极低的效率和极差的效果，并且现有技术倒入试剂的方式无法使湖水底部的重金属得到反应，上下浮动组件6包括的活塞508在滑块608和拉杆509的作用下进行有规律地滑动，进而实现本发明单位时间内向湖水注入试剂的剂量具有很高的平均性，避免湖水某一区域倒入过多试剂导致试剂未反应完全，使其造成二次污染的问题，以及倒入过少试剂导致无法与重金属湖水充分反应的问题。
40.实施例三：
41.如图1-6所示，当第一浮板101与第二浮板102之间的绳索30已经完全展开，此时第一浮板101和第二浮板102之间的距离最大，需要补充说明的是，当绳索30已经完全展开时，第一浮板101通过绳索30围绕第二浮板102移动的区域即为本发明对湖水处理的最大范围，并且通过更换绳索30，使绳索30的长度发生改变，使本发明应用在不同面积的水域，例如面积较小的池塘、面积很大湖泊河流，使本发明具有极高的通用性，当绳索30完全打开后，第一浮板101继续转动，绳索30配合绕杆40使其反向绕在绕杆40和转盘29外侧，进而使第一浮板101逐渐靠近第二浮板102，在此过程中，打开水泵37，水泵37通过进水管38对湖水内的重金属絮凝沉淀物进行吸收，滑块608在第二滑槽607内进行规律性上下移动，进而带动进水管38进行上下移动，同时搅拌杆610和搅拌叶611的转动，将沉入湖底的重金属絮凝沉淀物再次悬浮，进水管38的上下移动使重金属絮凝沉淀物被充分的吸收，重金属絮凝沉淀物依次经过进水管38、水泵37和出水管39进入滤水袋31内，滤水袋31外侧连接有套环33，并且套环33套设在限位杆32外侧，防止滤水袋31遇水发生短时间膨胀，从第二浮板102顶部掉落至湖水的问题出现，湖水从滤水袋31的空隙流出，使重金属絮凝沉淀物储存在滤水袋31内，通过上述步骤实现对湖底的重金属的收集处理。
42.本发明的工作过程及原理如下：
43.打开驱动电机104，第一浮板101在驱动电机104、扰流板107和绳索30的配合下，沿着第二浮板102做圆周运动，同时绳索30逐渐被绕开，使第一浮板101在移动过程中逐渐远离第二浮板102，驱动电机104的转动使转动杆602带动旋转筒604和搅拌杆610进行同步转动，同时通过凸块连接的两个滑块608在波浪形滑槽609的作用下，分别在第一滑槽606和第二滑槽607内进行上下移动，搅拌杆610外侧安装的搅拌叶611将湖底含有大量重金属的污泥旋起，第一滑槽606内上下滑动的滑块608带动拉杆509连接的活塞508在集液套筒505内往复式滑动，并配合进气管503、进液管504和密封球507作用，使注药桶501内的试剂通过进液管504进入集液套筒505内，活塞508再将试剂挤入出液管510并通过喷药管511的喷药孔流出，试剂与水中的重金属反应形成絮凝悬浮在湖水中，操作人员打开水泵37，第一浮板101在旋转叶106的作用下继续移动，并且配合绕杆40的作用下，使第一浮板101和第二浮板102之间的距离逐渐减小，同时滑块608带动进水管38进行上下移动，搅拌叶611将已经反应的重金属絮凝沉淀物旋起，并在水泵37的作用下使其进入进水管38内，混合有重金属絮凝沉淀物的湖水再通过出水管39进入滤水袋31内，湖水从滤水袋31外侧开设的空隙流出，使重金属絮凝沉淀物储存在滤水袋31内，通过上述步骤完成对湖水内重金属的收集。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。