一种自然水体悬浮物分级采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种自然水体悬浮物分级采集装置。本实用新型专利技术的采集装置包括：过滤组合套件、操控箱、潜水泵及水管；过滤组合套件进一步包括：入水元件、过滤元件和出水元件，多个过滤元件叠加在一起设置在入水元件和出水元件之间。本实用新型专利技术采用多个过滤元件叠加在一起，过滤元件的孔径从上至下依次递减，逐层分离不同粒径的悬浮物，能够实现一次性分离不同粒径的悬浮物，使得操作简单快捷，并提高精度。本实用新型专利技术更易于在野外采样时使用，配合深度、流量等仪表可以对不同深度的自然水体进行定量采样，能尽量在原位分离悬浮物，保证悬浮物的原始状态；克服了沉降法对于生物颗粒的分离则困难；通量更大，节省时间；并且成本十分低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水环境悬浮物监测技术，具体涉及一种自然水体悬浮物分级采集>J-U ρ α装直。
技术介绍
水体悬浮物指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。水体中的有机悬浮物沉积后易厌氧发酵，使水质恶化。悬浮物在水环境中广泛存在，由于其比表面积较大，成为输送和分解污染物的载体，不同粒径的悬浮物影响着污染物在水体中的物理化学性质，是污染物迁移的重要指标。水体中污染物如金属、营养盐和持久性有机污染物易于吸附在悬浮物上，对于不同粒径的悬浮物，其吸附污染物的潜力不尽相同，因此，粒径分布对于污染物的浓度、形态有重要影响。目前，对于不同粒径与污染物关系的研究多见于实验室内的模拟研究，实验室内不同粒径的悬浮物易于制备，与污染物的关系易于判定，可以部分解释野外的悬浮物与不同污染物之间的关系。为了研究野外水体中悬浮物粒径分布与污染物的真实关系，有必要对野外水环境中的不同粒径的悬浮物先进行分离，而后对其中的污染物含量进行测定。对于悬浮物的分离方法主要有沉降法、离心分离法、干式筛分法、湿式过滤法、复合分离法和流式细胞仪分离法。I)沉降法:沉降法是利用不同粒径的悬浮物在水体中的沉降速率与其粒径有一定的相关性，一般情况下，粒径越大的悬浮物沉降速率越快。沉降法是经典分离不同粒径悬浮物的方法，有着广泛的 应用，适用于悬浮物较大的粒级范围，而粒径较小的悬浮物很难分离，并且存在粒级交叉的情况，对于悬浮物的适用性仍然不强。现有文献一般是利用该方法分离浮游生物含量少、泥沙含量高的黄河水体中的不同粒径悬浮物，该法如果应用到浮游藻类含量较高的悬浮物不同粒径悬浮物分离时，粒径较大的浮游动物或者植物在存活状态下均不会沉入底部，而死亡的浮游生物沉入底部后分离的样品会限制研究范围，这使得沉降法用于富营养湖泊悬浮物不同粒径悬浮物分离受到很大的限制。2)离心分离法:离心分离法是沉降法的一个延伸，离心会加速悬浮物的沉降速率，这样能够有效分离粒径较小的悬浮物，通过恒定时间和恒定离心转速，可以获得固定粒径的悬浮物，相对传统分离方法更为节约时间。与传统沉降法相比，该方法可以分离大悬浮物的浮游生物，离心分离法对沉降法进行了较大的改进，但现有离心分离法仍然是只能对固定粒级进行分离，连续分离多个粒径的悬浮物仍然存在技术困。3)干式筛分法:干式筛分法是将收集到的大量水样过滤或者冷干收集到大量的悬浮物干物，然后将其置于不同孔径的筛网中，利用筛网的孔径大小进行分离。干式筛分法需要采集大量的水体才能获得足够进行筛分的悬浮物，无论是冷干还是过滤水样都费时费力。该法一般应用于悬浮物含量较多的水体，如地表径流、黄河水等，应用范围有一定的局限性。4)湿式过滤法:湿式过滤法与干式筛选法核心原理相似，均是利用不同孔径的网或膜截留大悬浮物，透过小悬浮物，前者无需将悬浮物变为干体，直接通过滤网或者滤膜以达到分离不同粒径悬浮物的目的，该方法是利用有一定尺寸的滤网(膜)分离悬浮物。与沉降法的动力学粒径相比，更为贴近悬浮物的实际粒径。然而，现有的这种方法不能一次性完成过滤筛选悬浮物的目的，必须多次重复，每次更换新的滤网(膜)，实现不同粒径的悬浮物的分离。5)复合分级法:复合分级法是结合了沉降法和筛滤法对悬浮物进行分离的一种新技术方法，复合分级法带有沉降系统意味着其会占用较大的使用面积，其在野外采样中的应用受到一定的局限性。6)流式细胞仪分选法:流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的，针对浮游生物，流式细胞仪分选法具有极大的优势，它能够分离浮游生物类型的悬浮物和非生物类悬浮物，分离不同类型的浮游生物，与传统粒径分离思路不同，进一步扩展了悬浮物分离的概念，但是该技术手段的实现成本相对于其他技术来说较为高昂。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的问题，基于湿式过滤法，本技术提供一种在野外能快速、便捷、高效的分离采集富营养化的自然水体悬浮物分级采集装置。本技术的目的在于提供一种自然水体悬浮物分级采集装置。本技术的自然水体悬浮物分级采集装置包括:过滤组合套件、操控箱、潜水泵及水管；其中，操控箱通过电路连接至潜水泵，控制潜水泵的采集水样；过滤组合套件进一步包括入水元件、过滤元件和出水元件，多个过滤元件叠加在一起设置在入水元件和出水元件之间，按照过滤元件的孔径的大小，从上至下依次递减；入水元件的顶部设置有进水口，出水元件的底部设置有出水口，潜水泵通过水管与进水口相连，将水样输送至过滤组合套件，从出水口流出。本技术采用多个过滤元件叠加在一起，过滤元件的孔径从上至下依次递减，逐层分离不同粒径的悬浮物，能够实现一次性分离不同粒径的悬浮物，使得操作简单快捷，并提闻精度。本技术的过滤元件包括滤盘和过滤层，过滤层固定在滤盘上。滤盘上设置有通孔阵列，通孔的孔径在2mnT5mm之间，从而水样从通孔阵列中流入下一层过滤元件。过滤层的孔径从上至下依次递减，从而实现过滤元件的孔径从上之下依次递减，实现逐层分离不同粒径的悬浮物。过滤层为过滤网或者过滤膜，材料采用尼龙或特氟龙。过滤层采用卡环固定在滤盘上。入水元件与过滤元件、出水元件与过滤元件以及相邻的过滤元件之间设置有密封圈，以保证各个元件之间的密封，确保水样依次经过各层的过滤元件，而不会从侧面溢出。进一步，各个元件之间采用螺纹相连，拆卸方便。本技术进一步设置有深度探头，深度探头的一端连接至操控箱，另一端连接至潜水泵，可实现对不同深度水体的定深采样。进一步，本技术的采集装置设置有流量计，流量计通过电路与操控箱相连，一侧设有出水管，通过设置在出水元件的底部的出水口与过滤组合套件相连，以实现定量采样。本技术通过操控箱实现可控性动力操作，操控箱包括:控制面板；控制面板上设置有电池、仪表和开关。根据具体需要，仪表包括电压仪表、流量仪表和深度仪表；开关包括潜水泵开关、流量仪表开关、深度仪表开关和电源转换开关。进一步，操控箱的箱体分为两部分:控制部分和装载部分；控制部分为控制面板；装载部分在不工作时放置潜水泵、水管、深度探头和过滤组合套件等，在工作时固定过滤组合套件。本技术可实现对不同深度水体的定量采样；各个元件之间采用螺纹相连，拆卸方便；利用多层不同孔径的过滤层可以实现多级悬浮物的分离；既可以使用交流电源也可以使用直流电源，与其他大型野外采样装置相比，更具便携性，十分适用于小型水体中不同粒径悬浮物的采集。本技术更为小巧，可以在快艇等小型水面运载物上使用，可以在大型船只无法进入的小型水体中采样使用，也可以在大型水体中使用。在野外进行分离工作时，配合深度、流量等仪表可以对不同深度的自然水体进行定量采样，保证水体的悬浮物在原位就能有效的分离开来。利用本技术的过滤元件，可以轻松便捷的实现多级的分离。本技术的优点:(I)更易于在野外采样时使用，能尽量在原位分离悬浮物，保证悬浮物的原始状态，避免了在转移带回实验室分离前可能出现的浮游生物死亡、悬浮物聚沉和水质变化的发生；(2)易于与其他技术相结合使用，在使用其他方法时，本技术的方法可以先行分离一些干扰物质，如仅研究非浮游生物悬浮物时，可以利用相应孔径的过滤层阻挡大部分的浮游生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自然水体悬浮物分级采集装置，其特征在于，所述采集装置包括：采集装置包括：过滤组合套件（2）、操控箱（1）、潜水泵（3）及水管（4）；其中，操控箱（1）通过电路连接至潜水泵（3），控制潜水泵（3）的采集水样；所述过滤组合套件（2）进一步包括入水元件（21）、过滤元件（22）和出水元件（23），多个过滤元件（22）叠加在一起设置在入水元件（21）和出水元件（23）之间，按照过滤元件（22）的孔径的大小，从上至下依次递减；所述入水元件（21）的顶部设置有进水口，所述出水元件（23）的底部设置有出水口，所述潜水泵（3）通过水管（4）与进水口相连，将水样输送至所述过滤组合套件（2），从出水口流出。

【技术特征摘要】
1.种自然水体悬浮物分级采集装置，其特征在于，所述采集装置包括:采集装置包括:过滤组合套件(2 )、操控箱(I)、潜水泵(3 )及水管(4 );其中，操控箱(I)通过电路连接至潜水泵(3 )，控制潜水泵(3 )的采集水样；所述过滤组合套件(2 )进一步包括入水元件(21)、过滤元件(22)和出水元件(23)，多个过滤元件(22)叠加在一起设置在入水元件(21)和出水元件(23)之间，按照过滤元件(22)的孔径的大小，从上至下依次递减；所述入水元件(21)的顶部设置有进水口，所述出水元件(23)的底部设置有出水口，所述潜水泵(3)通过水管(4)与进水口相连，将水样输送至所述过滤组合套件(2)，从出水口流出。2.权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述过滤元件(22)包括滤盘(221)和过滤层(222 )，过滤层固定在滤盘上；所述滤盘(221)上设置有通孔阵列，通孔的孔径在2mm 5_之间；所述过滤层(222)为过滤网或者过滤膜，材料采用尼龙或特氟龙。3.权利要求2所述的采集装置，其特征在于，所述过滤层(222)采用卡环(223)固定在所述滤盘(221)上。4.权利要求1所述的采集装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，刘文秀，孔祥臻，欧阳慧灵，徐福留，蒋玉娇，秦宁，杨斌，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：实用新型
国别省市：