本發(fā)明涉及有污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬廢水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環(huán)境污染最嚴重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。

現(xiàn)有的重金屬廢水處理系統(tǒng)對重金屬廢水常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法等進行處理，成本高昂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，提供了能一種成本低廉的重金屬廢水處理系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提出了一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，包括廢水箱、傳送機構(gòu)、收集箱和至少一栽培裝置；所述廢水箱具有一廢水腔，所述廢水腔用于容納重金屬廢水；所述栽培裝置包括主體、植物體、夾持機構(gòu)和切割機構(gòu)，所述主體安裝于所述廢水箱的上部，所述主體貫通開設(shè)有一生長腔，所述主體開設(shè)有第一滑動腔和第二滑動腔，所述第一滑動腔和所述第二滑動腔均連通至所述生長腔，所述第一滑動腔與所述第二滑動腔相對，所述生長腔連通至所述廢水腔，所述植物體的根部浸沒于所述廢水腔中，所述植物體的莖體經(jīng)所述生長腔伸出，所述夾持機構(gòu)包括第一滑塊、第一彈性元件、第二滑塊和第二彈性元件，所述第一滑塊具有第一抵持側(cè)邊，所述第一抵持側(cè)邊開設(shè)有第一退讓開口，所述第一抵持側(cè)邊設(shè)置有第一彈性膜，所述第一彈性膜封閉所述第一退讓開口，所述第二滑塊具有第二抵持側(cè)邊，所述第二抵持側(cè)邊開設(shè)有第二退讓開口，所述第二抵持側(cè)邊設(shè)置有第二彈性膜，所述第二彈性膜封閉所述第二退讓開口，所述第一彈性膜與所述第二彈性膜夾持所述植物體的莖體，所述第一滑塊滑動安裝于所述第一滑動腔中，所述第二滑塊滑動安裝于所述第二滑動腔中，初始時所述第一抵持側(cè)邊抵靠于所述第二抵持側(cè)邊，所述第一彈性元件用于對所述第一滑塊施加朝向所述第二滑塊的彈性力，所述第二彈性元件用于對所述第二滑塊施加朝向所述第一滑塊的彈性力；所述主體還開設(shè)有用于容納所述切割機構(gòu)的容納腔，所述容納腔連通至所述生長腔，所述切割機構(gòu)用于切割所述植物體的莖體得到收割體，所述切割機構(gòu)包括切刀和驅(qū)動機構(gòu)，所述切刀包括滑動體和安裝于所述滑動體的切割體，所述滑動體滑動安裝于所述容納腔的腔壁，所述生長腔的腔壁開設(shè)有與所述切割體的刃部相適配的切割槽，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述滑動體滑動以使所述刃部切入所述切割槽；所述傳送機構(gòu)包括第一電機、多個皮帶輪和輸送帶，所述第一電機用于驅(qū)動一所述皮帶輪轉(zhuǎn)動，所述輸送帶繞設(shè)于所述多個皮帶輪，所述輸送帶具有一水平的輸送部，所述輸送部抵靠于所述主體的上端面，所述輸送部開設(shè)有生長開口，所述植物體的莖體經(jīng)所述生長開口伸出；所述收集箱呈敞口狀，所述收集箱位于所述輸送帶的落物側(cè)。

其中，所述重金屬廢水處理系統(tǒng)還包括控制模塊，所述控制模塊與所述第一電機電性連接，所述驅(qū)動機構(gòu)包括第二電機、齒輪和齒條，所述第二電機與所述控制模塊電性連接，所述齒輪固定安裝于所述第二電機的輸出軸，所述齒條設(shè)置于所述切刀的滑動體，所述齒條與所述齒輪嚙合；所述控制模塊用于控制所述第二電機轉(zhuǎn)動第一預(yù)設(shè)角度使得所述刃部切入所述切割槽并暫停第一預(yù)設(shè)時間、以及在所述第一電機暫停第一預(yù)設(shè)時間之后控制所述第二電機轉(zhuǎn)動第二預(yù)設(shè)角度使得所述收割體落入所述收集箱，所述控制模塊還用于控制所述第二電機轉(zhuǎn)動使得所述切刀回復(fù)至初始位置、以及控制所述第一電機轉(zhuǎn)動使得所述輸送帶回復(fù)至初始位置。

其中，所述主體還開設(shè)有儲液腔、第三滑動腔、第一輸氣通道和第二輸氣通道，所述儲液腔用于儲存生長促進劑，所述第三滑動腔連通至所述容納腔，所述第一輸氣通道第一端連通至所述儲液腔的上部、第二端連通至所述第三滑動腔的底部，所述第二輸氣通道第一端連通至所述第三滑動腔、第二端連通至所述容納腔，所述切刀的底面具有相鄰且平滑過渡的初始邊緣、頂壓邊緣和結(jié)束邊緣，所述初始邊緣平行于所述切割體的滑動方向，所述結(jié)束邊緣平行于所述切割體的滑動方向，所述栽培裝置還包括吸液海綿、噴液管、活塞、導(dǎo)桿、滾輪和第三彈性元件，所述吸液海綿安裝于所述切割體的底面，所述噴液管第一端伸入所述生長促進劑中、第二端朝向所述切割體的底面，所述導(dǎo)桿的一端安裝有所述活塞、另一端安裝有所述滾輪，初始時所述滾輪抵壓于所述初始邊緣，所述第三彈性元件用于對所述活塞施加朝向所述切割體的彈性力，所述活塞滑動安裝于所述第三滑動腔，所述活塞與所述第三滑動腔包圍形成一儲氣空間，初始時，所述第二輸氣通道與所述儲氣空間連通，所述第二輸氣通道的第一端與所述活塞的距離小于所述活塞的最大滑動行程，當(dāng)所述切割體滑動至所述滾輪抵壓于所述頂壓邊緣時，所述活塞朝向所述第三滑動腔的底部運動，所述噴液管朝向所述吸液海綿。

其中，所述皮帶輪為4個，所述輸送帶環(huán)繞所述廢水箱。

其中，所述植物體為超富集植物。

其中，所述植物體為挺水植物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：該重金屬廢水處理系統(tǒng)采用植物體對重金屬廢水中的重金屬離子進行吸收，完成植物體的收割，即可回收重金屬廢水中的重金屬離子，成本較低；且該植物體被收割后可重復(fù)生長，無需再次栽培，進一步降低了該重金屬廢水處理系統(tǒng)的成本。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例重金屬廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例重金屬廢水處理系統(tǒng)的控制原理圖；

圖3是圖1中A處結(jié)構(gòu)的放大圖；

圖4是本發(fā)明實施例重金屬廢水處理系統(tǒng)中夾持機構(gòu)的俯視圖；

圖5是圖1中C處結(jié)構(gòu)的放大圖；

圖6是圖1中B處結(jié)構(gòu)的放大圖。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照圖1至圖6，本發(fā)明實施例提出了一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，包括廢水箱10、傳送機構(gòu)20、收集箱30和至少一栽培裝置40；

廢水箱10具有一廢水腔11，廢水腔11用于容納重金屬廢水，重金屬廢水指汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(cr)、砷(As)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈷(Co)、鎳(Ni)等重金屬離子的廢水。

栽培裝置40包括主體100、植物體200、夾持機構(gòu)300和切割機構(gòu)400，主體100安裝于廢水箱10的上部，主體100貫通開設(shè)有一生長腔101，生長腔101沿豎直方向，主體100開設(shè)有第一滑動腔102和第二滑動腔103，第一滑動腔102和第二滑動腔103均連通至生長腔101，第一滑動腔102與第二滑動腔103相對，生長腔101連通至廢水腔11。

植物體200包括根部210和莖體220，植物體200的根浸沒于廢水腔11中，植物體200的莖體220經(jīng)生長腔101伸出，顯然地，植物體200為水生植物或水培植物，優(yōu)選為超富集植物，更優(yōu)選為具有超富集作用的挺水植物，例如蘆葦、風(fēng)車草、鳶尾、席草、石菖蒲等，上述植物也具有再生迅速的特點。

夾持機構(gòu)300用于夾持植物體200的莖體220，防止植物體200完全掉入廢水腔11中，夾持機構(gòu)300包括第一滑塊310、第一彈性元件320、第二滑塊330和第二彈性元件340，第一滑塊310具有第一抵持側(cè)邊311，第一抵持側(cè)邊311開設(shè)有第一退讓開口301，第一抵持側(cè)邊311設(shè)置有第一彈性膜350，第一彈性膜350封閉第一退讓開口301，第二滑塊330具有第二抵持側(cè)邊331，第二抵持側(cè)邊331開設(shè)有第二退讓開口302，第二抵持側(cè)邊331設(shè)置有第二彈性膜360，第二彈性膜360封閉第二退讓開口302，第一彈性膜350與第二彈性膜360夾持植物體200的莖體220(顯然地，第一彈性膜350和第二彈性膜360始終呈張緊狀態(tài))，第一滑塊310滑動安裝于第一滑動腔102中，第二滑塊330滑動安裝于第二滑動腔103中，初始時第一抵持側(cè)邊311抵靠于第二抵持側(cè)邊331，第一彈性元件320用于對第一滑塊310施加朝向第二滑塊330的彈性力，第二彈性元件340用于對第二滑塊330施加朝向第一滑塊310的彈性力。設(shè)置第一退讓開口301和第二退讓開口302的好處是，給植物體200留有生長空間。優(yōu)選地，第一退讓開口301和第二退讓開口302為圓弧開口。第一彈性元件320和第二彈性元件340優(yōu)選為彈簧，第一彈性元件320一端連接于第一滑動腔102的腔壁、另一端連接于第一滑塊310，第二彈性元件340一端連接于第二滑動腔103的腔壁、另一端連接于第二滑塊330，在其他實施方式中，第一彈性元件320和第二彈性元件340還可以為彈片、彈力繩等。本發(fā)明實施例中，夾持機構(gòu)300的數(shù)量為3個，本發(fā)明并不限制夾持機構(gòu)300的數(shù)量。

主體100還開設(shè)有用于容納切割機構(gòu)400的容納腔104，容納腔104連通至生長腔101，切割機構(gòu)400用于切割植物體200的莖體220得到收割體221，切割機構(gòu)400包括切刀410和驅(qū)動機構(gòu)420，切刀410包括滑動體411和安裝于滑動體411的切割體412，滑動體411滑動安裝于容納腔104的腔壁，滑動體411相對于主體100具有一個方向的移動自由度，具體地，滑動體411可設(shè)置有一滑動凸起(圖中未示意，可為燕尾凸起、T形凸起等)，容納腔104的腔壁可開設(shè)一滑動槽(圖中未示意，可為燕尾槽、T形槽等)。生長腔101的腔壁開設(shè)有與切割體412的刃部412a相適配的切割槽105，切割槽105與刃部412a相對，當(dāng)滑動體411滑動第一預(yù)設(shè)位移，刃部412a切入切割槽105，驅(qū)動機構(gòu)420用于驅(qū)動滑動體411滑動以使刃部412a切入切割槽105。

傳送機構(gòu)20用于輸送植物體200被切割后的收割體221，傳送機構(gòu)20包括第一電機21、多個皮帶輪22和輸送帶23，第一電機21用于驅(qū)動一皮帶輪22轉(zhuǎn)動，輸送帶23繞設(shè)于多個皮帶輪22，輸送帶23具有一水平的輸送部23a，輸送部23a呈張緊狀態(tài)，輸送部23a抵靠于主體100的上端面，輸送部23a開設(shè)有生長開口23b，植物體200的莖體220經(jīng)生長開口23b伸出。當(dāng)植物體200被切割后，收割體221倒伏于輸送部23a。

收集箱30呈敞口狀，收集箱30位于輸送帶23的落物側(cè)，當(dāng)輸送部23a運動至落物側(cè)時，收割體221落入收集箱30中。

為了方便收割體221的倒伏，切割槽105靠近主體100的上端面，靠近切割槽105設(shè)置有倒伏開口1010，倒伏開口101延伸至主體100的上端面，且倒伏開口1010的內(nèi)壁呈平滑過渡。

該重金屬廢水處理系統(tǒng)采用植物體200對重金屬廢水中的重金屬離子進行吸收，完成植物體200的收割，即可回收重金屬廢水中的重金屬離子，成本較低；且該植物體200被收割后可重復(fù)生長，無需再次栽培，進一步降低了該重金屬廢水處理系統(tǒng)的成本。

進一步而言，重金屬廢水處理系統(tǒng)還包括控制模塊50，控制模塊50與第一電機21電性連接，驅(qū)動機構(gòu)420包括第二電機421、齒輪422和齒條423，第二電機421與控制模塊50電性連接，齒輪422固定安裝于第二電機421的輸出軸，齒條423設(shè)置于切刀410的滑動體411，齒條423與齒輪422嚙合；控制模塊50用于控制第二電機421轉(zhuǎn)動第一預(yù)設(shè)角度使得刃部412a切入切割槽105并暫停第一預(yù)設(shè)時間(以便收割體221由充足的倒伏時間，避免收割體221落入生長腔101中)、以及在第一電機21暫停第一預(yù)設(shè)時間之后控制第二電機421轉(zhuǎn)動第二預(yù)設(shè)角度使得收割體221落入收集箱30，控制模塊50還用于控制第二電機421轉(zhuǎn)動使得切刀410回復(fù)至初始位置、以及控制第一電機21轉(zhuǎn)動使得輸送帶23回復(fù)至初始位置。

進一步而言，主體100還開設(shè)有儲液腔106、第三滑動腔107、第一輸氣通道108和第二輸氣通道109，儲液腔106和第三滑動腔107均位于容納腔104的下方，儲液腔106用于儲存生長促進劑，儲液腔106與容納腔104不直接連通，第三滑動腔107連通至容納腔104，第一輸氣通道108第一端連通至儲液腔106的上部、第二端連通至第三滑動腔107的底部，第二輸氣通道109第一端連通至第三滑動腔107、第二端連通至容納腔104，切刀410的底面具有相鄰且平滑過渡的初始邊緣401、頂壓邊緣402和結(jié)束邊緣403，初始邊緣401和結(jié)束邊緣403為平面，初始邊緣401平行于切割體412的滑動方向，結(jié)束邊緣403平行于切割體412的滑動方向，初始邊緣401距離容納腔104底部的距離大于結(jié)束邊緣403距離容納腔104底部的距離。

栽培裝置40還包括吸液海綿510、噴液管520、活塞610、導(dǎo)桿620、滾輪630和第三彈性元件700，吸液海綿510用于吸收噴液管520噴出的生長促進劑，吸液海綿510安裝于切割體412的底面，噴液管520為中空的管體，噴液管520第一端伸入生長促進劑中、第二端朝向切割體412的底面，導(dǎo)桿620的一端安裝有活塞610、另一端安裝有滾輪630，初始時滾輪630抵壓于初始邊緣401，第三彈性元件700用于對活塞610施加朝向切割體412的彈性力(使得滾輪630抵壓于初始邊緣401、頂壓邊緣402或結(jié)束邊緣403)，活塞610滑動安裝于第三滑動腔107，活塞610與第三滑動腔107包圍形成一儲氣空間107a，初始時，第二輸氣通道109與儲氣空間107a連通，第二輸氣通道109的第一端與活塞610的距離小于活塞610的最大滑動行程。當(dāng)切刀410滑動時，滾輪630依次抵壓于初始邊緣401、頂壓邊緣402、結(jié)束邊緣403。當(dāng)切刀410滑動且滾輪630抵壓于初始邊緣401時，活塞610停止運動，當(dāng)切刀410滑動至滾輪630抵壓于頂壓邊緣402時，活塞610朝向第三滑動腔107的底部運動，此時吸液海綿510運動至與噴液管520相對，即噴液管520的出液口朝向吸液海綿510噴出生長促進劑，吸液海綿510吸附生長促進劑。當(dāng)切刀410滑動至滾輪630抵壓于結(jié)束邊緣403時，活塞610停止運動。

在活塞610的滑動過程中，第一輸氣通道108始終與儲氣空間107a連通，在活塞610的第一預(yù)設(shè)位移內(nèi)。在活塞610向下滑動時，第二輸氣通道109與儲氣空間107a連通變?yōu)椴贿B通，這樣避免了儲氣空間107a的體積縮小時，氣體一直從第二輸氣通道109跑出，同時也避免了當(dāng)活塞610回復(fù)至初始位置時，儲氣空間107a內(nèi)形成負壓。

優(yōu)選地，頂壓邊緣402沿切刀410的滑動方向的射影長度等于吸液海綿510沿切刀410方向的滑動方向的射影長度。

優(yōu)選地，初始時第二輸氣通道109的第一端連接于儲氣空間107a的上部，當(dāng)活塞610運動較小距離，即可使得第二輸氣通道109與儲氣空間107a不連通，使得儲氣空間107a縮小時，儲氣空間107a內(nèi)的壓力增大，使得儲液腔106的生長促進劑噴出。

第三彈性元件700優(yōu)選為彈簧，第三彈性元件700一端連接于第三滑動腔107的腔壁、另一端連接于活塞610，在其他實施方式中，第三彈性元件700還可以為彈片、彈力繩等。

當(dāng)莖體220被切割后，莖體220的創(chuàng)面會掃過吸液海綿510，吸液海綿510的生長促進劑會浸潤莖體220的創(chuàng)面，從而促進莖體220的再生。優(yōu)選地，吸液海綿510的設(shè)置位置靠近于刃部412a。生長促進劑可以促進細胞分裂、分化和伸長生長，或促進植物營養(yǎng)器官的生長和生殖器官的發(fā)育的生長調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明實施例的生長促進劑可以為生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、油菜素內(nèi)脂類、多胺類等，不作限制。

進一步而言，皮帶輪22為4個，輸送帶23環(huán)繞廢水箱10，輸送帶23依次經(jīng)過廢水箱10的左側(cè)、上部、右側(cè)和底部。4個皮帶輪22呈矩形分布。

在其他實施方式中，驅(qū)動機構(gòu)420可以為電動推桿，切刀410的滑動體411固定于電動推桿的推桿，本發(fā)明實施例并不限制驅(qū)動機構(gòu)420的結(jié)構(gòu)形式。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。