【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋环境保护，具体涉及一种波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置及其使用方法。
技术介绍
1、微塑料，是一种直径小于5毫米的塑料颗粒，这些颗粒可以来源于大块塑料垃圾的分解，也可以是故意制造的微小塑料颗粒。微塑料不仅影响海洋生物的生长、生存和繁殖，还可能通过食物链传递对人类健康构成潜在威胁。目前，海洋微塑料污染已经成为了全球性的海洋环境问题。
2、现有的微塑料处理方式主要有吸附法、过滤沉淀法等物理方法；臭氧降解、电凝、紫外线氧化法等化学方法；以及生物反应器、生物降解等生物方法。其中过滤沉淀法操作简单，成本更低，对环境影响更小，但目前存在加工作业多远离水体，运输成本高、需要供应额外的电能等能源、维护需要全面停机的问题。
3、公开号为cn116589144a的中国专利公布了一种多层过滤方式过滤的复合过滤器，进水口进入的液体依次通过活性炭层、氧化石墨烯气凝胶层、纳滤膜层、载银离子活性炭层实现过滤。但其主要应用于自来水的前置处理领域，并未涉及到微塑料的处理。
4、而在微塑料过滤方面，公开号为cn115677083a的中国专利介绍了一种水环境微塑料处理系统，能够有效过滤水中的悬浮颗粒，但未考虑能源自供给问题，依赖外部电源供电。同时该装置反冲维护时必须处于关闭状态，影响工作效率。此外，公开号为cn113101722a的中国专利公布了一种海水中微塑料净水收集系统，能够过滤并收集海水中的微塑料，但其并未单独设置自冲洗结构，维护复杂、成本高昂。公开号为cn116139840a的中国专利公布了一种增强吸附水
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置及其使用方法，能够高效解决海洋微塑料污染问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，该装置包括底座、偏心转子、电控系统、进水口、水泵和仿生鱼鳃过滤系统；其中：
4、底座用于提供浮力；
5、偏心转子为多个，活动设置于底座周围；电控系统设置于底座上，电控系统包括发电机，发电机的转子与偏心转子相连接；当波浪经过该装置时，偏心转子随着波浪运动而摆动，驱动电控系统中的发电机的转子旋转，从而产生电流，将波浪能转换为电能；
6、进水口设置于底座下方，且淹没于海水中；水泵设置于底座上，水泵入水口通过管道与进水口相连接，水泵出水口与至少一个仿生鱼鳃过滤系统相连接；电能驱动水泵从进水口抽取海水，并以一定速度输送至仿生鱼鳃过滤系统；
7、仿生鱼鳃过滤系统包括b型结构和出水管；b型结构包括第二直管和位于第二直管下半部分的圆管；出水管与第二直管上半部分相连接，且出水管和圆管分别位于第二直管的两侧；出水管设有滤网和第二单向阀，圆管底部设有收集槽；海水进入仿生鱼鳃过滤系统后，在惯性聚焦的作用下将微塑料颗粒有序化，并在圆管处的离心作用下将微塑料颗粒沉积到收集槽中，过滤后的海水依次通过出水管的滤网和第二单向阀从出水管的出水口排出。
8、上述方案中，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一直管，第一直管的入水口与水泵出水口相连接，第一直管的出水口与b型结构中的第二直管的入水口相连接，第一直管和b型结构一起为6型结构。
9、上述方案中，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一单向阀，第一单向阀设置于第一直管的入水口。
10、上述方案中，该装置还包括中间腔体，中间腔体设有多个接口，其中一个接口与水泵出水口相连接，其他接口与各个仿生鱼鳃过滤系统相连接；海水通过中间腔体进入各个仿生鱼鳃过滤系统。
11、上述方案中，仿生鱼鳃过滤系统还包括反冲装置，反冲装置设置于出水管的滤网和第二单向阀之间，通过反冲水使滤网上堵塞的杂质进入仿生鱼鳃过滤系统的下部空间。
12、上述方案中，电控系统还包括γ辐射探测器，γ辐射探测器用于对放射性进行检测。
13、上述方案中，该装置还包括监控中心；电控系统将γ辐射探测器的监测结果传输至监控中心，并在放射性超过所设定阈值时向监控中心发出警报。
14、上述方案中，该装置还包括防水罩，防水罩盖合于底座上。
15、上述方案中，电控系统和水泵位于防水罩内，水泵入水口的管道和水泵出水口的管道穿透底座或防水罩。
16、一种上述中任意一项所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置的使用方法，包括以下步骤：
17、当波浪经过该装置时，偏心转子随着波浪运动而摆动，驱动电控系统中的发电机的转子旋转，从而产生电流，将波浪能转换为电能；
18、电能驱动水泵从进水口抽取海水，并以一定速度输送至仿生鱼鳃过滤系统；
19、海水进入仿生鱼鳃过滤系统后，在惯性聚焦的作用下将微塑料颗粒有序化，并在圆管处的离心作用下将微塑料颗粒沉积到收集槽中，过滤后的海水依次通过出水管的滤网和第二单向阀从出水管的出水口排出。
20、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
21、当波浪经过本专利技术的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置时，偏心转子随着波浪运动而摆动，驱动电控系统中的发电机的转子旋转，从而产生电流，将波浪能转换为电能，之后由电能驱动水泵从进水口抽取海水，并以一定速度输送至仿生鱼鳃过滤系统，海水会在仿生鱼鳃过滤系统的惯性聚焦的作用下将微塑料颗粒有序化，最后在圆管处的离心作用下将微塑料颗粒沉积到收集槽中，从而高效地分离海水中的微塑料颗粒，过滤后的海水则依次通过出水管的滤网和第二单向阀从出水管的出水口排出，实现海水的过滤。
22、进一步的，第一直管能增强惯性聚焦的作用，进一步提高微塑料过滤效果；此外，被滤网拦截的杂质会在反冲装置的反冲作用下进入仿生鱼鳃过滤系统的下部空间，可以有效解决滤网的堵塞问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置包括底座、偏心转子、电控系统、进水口、水泵和仿生鱼鳃过滤系统；其中：
2.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一直管，第一直管的入水口与水泵出水口相连接，第一直管的出水口与b型结构中的第二直管的入水口相连接，第一直管和b型结构一起为6型结构。
3.根据权利要求2所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一单向阀，第一单向阀设置于第一直管的入水口。
4.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置还包括中间腔体，中间腔体设有多个接口，其中一个接口与水泵出水口相连接，其他接口与各个仿生鱼鳃过滤系统相连接；海水通过中间腔体进入各个仿生鱼鳃过滤系统。
5.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括反冲装置，反冲装置设置于出水管的滤网和第二单向阀之间，通过反冲水使滤网上堵塞的杂质进入仿生鱼鳃过滤系统的下部空间。
7.根据权利要求6所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置还包括监控中心；电控系统将γ辐射探测器的监测结果传输至监控中心，并在放射性超过所设定阈值时向监控中心发出警报。
8.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置还包括防水罩，防水罩盖合于底座上。
9.根据权利要求8所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，电控系统和水泵位于防水罩内，水泵入水口的管道和水泵出水口的管道穿透底座或防水罩。
10.一种权利要求1至9中任意一项所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置包括底座、偏心转子、电控系统、进水口、水泵和仿生鱼鳃过滤系统；其中：
2.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一直管，第一直管的入水口与水泵出水口相连接，第一直管的出水口与b型结构中的第二直管的入水口相连接，第一直管和b型结构一起为6型结构。
3.根据权利要求2所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括第一单向阀，第一单向阀设置于第一直管的入水口。
4.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，该装置还包括中间腔体，中间腔体设有多个接口，其中一个接口与水泵出水口相连接，其他接口与各个仿生鱼鳃过滤系统相连接；海水通过中间腔体进入各个仿生鱼鳃过滤系统。
5.根据权利要求1所述的波浪自供能仿生鱼鳃微塑料过滤装置，其特征在于，仿生鱼鳃过滤系统还包括反冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，陈雨姝，彭安心，张鑫涛，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。