一種自然水體懸浮物分級采集裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種自然水體懸浮物分級采集裝置。本實用新型專利技術的采集裝置包括：過濾組合套件、操控箱、潛水泵及水管；過濾組合套件進一步包括：入水元件、過濾元件和出水元件，多個過濾元件疊加在一起設置在入水元件和出水元件之間。本實用新型專利技術采用多個過濾元件疊加在一起，過濾元件的孔徑從上至下依次遞減，逐層分離不同粒徑的懸浮物，能夠實現一次性分離不同粒徑的懸浮物，使得操作簡單快捷，并提高精度。本實用新型專利技術更易于在野外采樣時使用，配合深度、流量等儀表可以對不同深度的自然水體進行定量采樣，能盡量在原位分離懸浮物，保證懸浮物的原始狀態；克服了沉降法對于生物顆粒的分離則困難；通量更大，節省時間；并且成本十分低廉。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及水環境懸浮物監測技術，具體涉及一種自然水體懸浮物分級采集>J-U ρ α裝直。
技術介紹
水體懸浮物指懸浮在水中的固體物質，包括不溶于水中的無機物、有機物及泥砂、黏土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標之一。懸浮物是造成水渾濁的主要原因。水體中的有機懸浮物沉積后易厭氧發酵，使水質惡化。懸浮物在水環境中廣泛存在，由于其比表面積較大，成為輸送和分解污染物的載體，不同粒徑的懸浮物影響著污染物在水體中的物理化學性質，是污染物遷移的重要指標。水體中污染物如金屬、營養鹽和持久性有機污染物易于吸附在懸浮物上，對于不同粒徑的懸浮物，其吸附污染物的潛力不盡相同，因此，粒徑分布對于污染物的濃度、形態有重要影響。目前，對于不同粒徑與污染物關系的研究多見于實驗室內的模擬研究，實驗室內不同粒徑的懸浮物易于制備，與污染物的關系易于判定，可以部分解釋野外的懸浮物與不同污染物之間的關系。為了研究野外水體中懸浮物粒徑分布與污染物的真實關系，有必要對野外水環境中的不同粒徑的懸浮物先進行分離，而后對其中的污染物含量進行測定。對于懸浮物的分離方法主要有沉降法、離心分離法、干式篩分法、濕式過濾法、復合分離法和流式細胞儀分離法。I)沉降法:沉降法是利用不同粒徑的懸浮物在水體中的沉降速率與其粒徑有一定的相關性，一般情況下，粒徑越大的懸浮物沉降速率越快。沉降法是經典分離不同粒徑懸浮物的方法，有著廣泛的 應用，適用于懸浮物較大的粒級范圍，而粒徑較小的懸浮物很難分離，并且存在粒級交叉的情況，對于懸浮物的適用性仍然不強。現有文獻一般是利用該方法分離浮游生物含量少、泥沙含量高的黃河水體中的不同粒徑懸浮物，該法如果應用到浮游藻類含量較高的懸浮物不同粒徑懸浮物分離時，粒徑較大的浮游動物或者植物在存活狀態下均不會沉入底部，而死亡的浮游生物沉入底部后分離的樣品會限制研究范圍，這使得沉降法用于富營養湖泊懸浮物不同粒徑懸浮物分離受到很大的限制。2)離心分離法:離心分離法是沉降法的一個延伸，離心會加速懸浮物的沉降速率，這樣能夠有效分離粒徑較小的懸浮物，通過恒定時間和恒定離心轉速，可以獲得固定粒徑的懸浮物，相對傳統分離方法更為節約時間。與傳統沉降法相比，該方法可以分離大懸浮物的浮游生物，離心分離法對沉降法進行了較大的改進，但現有離心分離法仍然是只能對固定粒級進行分離，連續分離多個粒徑的懸浮物仍然存在技術困。3)干式篩分法:干式篩分法是將收集到的大量水樣過濾或者冷干收集到大量的懸浮物干物，然后將其置于不同孔徑的篩網中，利用篩網的孔徑大小進行分離。干式篩分法需要采集大量的水體才能獲得足夠進行篩分的懸浮物，無論是冷干還是過濾水樣都費時費力。該法一般應用于懸浮物含量較多的水體，如地表徑流、黃河水等，應用范圍有一定的局限性。4)濕式過濾法:濕式過濾法與干式篩選法核心原理相似，均是利用不同孔徑的網或膜截留大懸浮物，透過小懸浮物，前者無需將懸浮物變為干體，直接通過濾網或者濾膜以達到分離不同粒徑懸浮物的目的，該方法是利用有一定尺寸的濾網(膜)分離懸浮物。與沉降法的動力學粒徑相比，更為貼近懸浮物的實際粒徑。然而，現有的這種方法不能一次性完成過濾篩選懸浮物的目的，必須多次重復，每次更換新的濾網(膜)，實現不同粒徑的懸浮物的分離。5)復合分級法:復合分級法是結合了沉降法和篩濾法對懸浮物進行分離的一種新技術方法，復合分級法帶有沉降系統意味著其會占用較大的使用面積，其在野外采樣中的應用受到一定的局限性。6)流式細胞儀分選法:流式細胞儀的分選功能是由細胞分選器來完成的，針對浮游生物，流式細胞儀分選法具有極大的優勢，它能夠分離浮游生物類型的懸浮物和非生物類懸浮物，分離不同類型的浮游生物，與傳統粒徑分離思路不同，進一步擴展了懸浮物分離的概念，但是該技術手段的實現成本相對于其他技術來說較為高昂。
技術實現思路
針對以上現有技術存在的問題，基于濕式過濾法，本技術提供一種在野外能快速、便捷、高效的分離采集富營養化的自然水體懸浮物分級采集裝置。本技術的目的在于提供一種自然水體懸浮物分級采集裝置。本技術的自然水體懸浮物分級采集裝置包括:過濾組合套件、操控箱、潛水泵及水管；其中，操控箱通過電路連接至潛水泵，控制潛水泵的采集水樣；過濾組合套件進一步包括入水元件、過濾元件和出水元件，多個過濾元件疊加在一起設置在入水元件和出水元件之間，按照過濾元件的孔徑的大小，從上至下依次遞減；入水元件的頂部設置有進水口，出水元件的底部設置有出水口，潛水泵通過水管與進水口相連，將水樣輸送至過濾組合套件，從出水口流出。本技術采用多個過濾元件疊加在一起，過濾元件的孔徑從上至下依次遞減，逐層分離不同粒徑的懸浮物，能夠實現一次性分離不同粒徑的懸浮物，使得操作簡單快捷，并提聞精度。本技術的過濾元件包括濾盤和過濾層，過濾層固定在濾盤上。濾盤上設置有通孔陣列，通孔的孔徑在2mnT5mm之間，從而水樣從通孔陣列中流入下一層過濾元件。過濾層的孔徑從上至下依次遞減，從而實現過濾元件的孔徑從上之下依次遞減，實現逐層分離不同粒徑的懸浮物。過濾層為過濾網或者過濾膜，材料采用尼龍或特氟龍。過濾層采用卡環固定在濾盤上。入水元件與過濾元件、出水元件與過濾元件以及相鄰的過濾元件之間設置有密封圈，以保證各個元件之間的密封，確保水樣依次經過各層的過濾元件，而不會從側面溢出。進一步，各個元件之間采用螺紋相連，拆卸方便。本技術進一步設置有深度探頭，深度探頭的一端連接至操控箱，另一端連接至潛水泵，可實現對不同深度水體的定深采樣。進一步，本技術的采集裝置設置有流量計，流量計通過電路與操控箱相連，一側設有出水管，通過設置在出水元件的底部的出水口與過濾組合套件相連，以實現定量采樣。本技術通過操控箱實現可控性動力操作，操控箱包括:控制面板；控制面板上設置有電池、儀表和開關。根據具體需要，儀表包括電壓儀表、流量儀表和深度儀表；開關包括潛水泵開關、流量儀表開關、深度儀表開關和電源轉換開關。進一步，操控箱的箱體分為兩部分:控制部分和裝載部分；控制部分為控制面板；裝載部分在不工作時放置潛水泵、水管、深度探頭和過濾組合套件等，在工作時固定過濾組合套件。本技術可實現對不同深度水體的定量采樣；各個元件之間采用螺紋相連，拆卸方便；利用多層不同孔徑的過濾層可以實現多級懸浮物的分離；既可以使用交流電源也可以使用直流電源，與其他大型野外采樣裝置相比，更具便攜性，十分適用于小型水體中不同粒徑懸浮物的采集。本技術更為小巧，可以在快艇等小型水面運載物上使用，可以在大型船只無法進入的小型水體中采樣使用，也可以在大型水體中使用。在野外進行分離工作時，配合深度、流量等儀表可以對不同深度的自然水體進行定量采樣，保證水體的懸浮物在原位就能有效的分離開來。利用本技術的過濾元件，可以輕松便捷的實現多級的分離。本技術的優點:(I)更易于在野外采樣時使用，能盡量在原位分離懸浮物，保證懸浮物的原始狀態，避免了在轉移帶回實驗室分離前可能出現的浮游生物死亡、懸浮物聚沉和水質變化的發生；(2)易于與其他技術相結合使用，在使用其他方法時，本技術的方法可以先行分離一些干擾物質，如僅研究非浮游生物懸浮物時，可以利用相應孔徑的過濾層阻擋大部分的浮游生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自然水體懸浮物分級采集裝置，其特征在于，所述采集裝置包括：采集裝置包括：過濾組合套件（2）、操控箱（1）、潛水泵（3）及水管（4）；其中，操控箱（1）通過電路連接至潛水泵（3），控制潛水泵（3）的采集水樣；所述過濾組合套件（2）進一步包括入水元件（21）、過濾元件（22）和出水元件（23），多個過濾元件（22）疊加在一起設置在入水元件（21）和出水元件（23）之間，按照過濾元件（22）的孔徑的大小，從上至下依次遞減；所述入水元件（21）的頂部設置有進水口，所述出水元件（23）的底部設置有出水口，所述潛水泵（3）通過水管（4）與進水口相連，將水樣輸送至所述過濾組合套件（2），從出水口流出。

【技術特征摘要】
1.種自然水體懸浮物分級采集裝置，其特征在于，所述采集裝置包括:采集裝置包括:過濾組合套件(2 )、操控箱(I)、潛水泵(3 )及水管(4 );其中，操控箱(I)通過電路連接至潛水泵(3 )，控制潛水泵(3 )的采集水樣；所述過濾組合套件(2 )進一步包括入水元件(21)、過濾元件(22)和出水元件(23)，多個過濾元件(22)疊加在一起設置在入水元件(21)和出水元件(23)之間，按照過濾元件(22)的孔徑的大小，從上至下依次遞減；所述入水元件(21)的頂部設置有進水口，所述出水元件(23)的底部設置有出水口，所述潛水泵(3)通過水管(4)與進水口相連，將水樣輸送至所述過濾組合套件(2)，從出水口流出。2.權利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述過濾元件(22)包括濾盤(221)和過濾層(222 )，過濾層固定在濾盤上；所述濾盤(221)上設置有通孔陣列，通孔的孔徑在2mm 5_之間；所述過濾層(222)為過濾網或者過濾膜，材料采用尼龍或特氟龍。3.權利要求2所述的采集裝置，其特征在于，所述過濾層(222)采用卡環(223)固定在所述濾盤(221)上。4.權利要求1所述的采集裝置，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何偉，劉文秀，孔祥臻，歐陽慧靈，徐福留，蔣玉嬌，秦寧，楊斌，
申請(專利權)人：北京大學，
類型：實用新型
國別省市：