便于固液分离的黑臭河底泥采样装置及其采样方法

技术领域

本发明涉及一种底泥采样监测设备及方法，尤其涉及一种便于固液分离的黑臭河底泥采样装置及其采样方法。

背景技术

黑臭河道底泥修复一直是环境保护领域中至关重要的一个环节，河道底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，河道底泥是经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成的。河道底泥中各项物质的含量不仅能够反映出当前的水环境如何，同时可利用河道底泥进行环境追溯的深入研究。

由于河道污染导致河道底泥黑臭，为了避免环境进一步污染，需要对黑臭的河道底泥进行针对性的修复。在黑臭河道底泥修复前应先通过采样装置对河道底泥进行采样，现有技术的采样装置存在以下缺点：

1、由于采样过程中不可避免的会采集到部分河道水，现有技术的采样装置无法对河道底泥和河道水进行固液分离的操作，导致采样头在插入河道底泥进行采集后难以拔出或提起，影响河道底泥的采样。

2、现有技术的采样装置结构比较复杂，操作不便，使用灵活性不佳，给采样人员的采样过程带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于固液分离的黑臭河底泥采样装置及其采样方法，能对河道底泥进行快速、快捷的挖取，并将挖取的底泥进行泥水分离，实现河道底泥的采样。

本发明是这样实现的：

一种便于固液分离的黑臭河底泥采样装置，包括取泥组件、联动组件、控制组件和筒身；取泥组件包括主体槽、挤压板、出水网和连杆，主体槽为顶部前侧带有进泥口的中空槽型结构，主体槽的后端通过连杆与筒身的一端固定连接；出水网设置在主体槽的顶部前端，挤压板通过联动组件可滑移式设置在主体槽内，挤压板位于出水网的后方；联动组件的一端贯穿主体槽并与挤压板连接，联动组件的另一端设置在筒身内并与控制组件的一端连接，控制组件设置在筒身的后端。

所述的取泥组件还包括储泥槽，储泥槽顶部开口并可拆卸式安装在主体槽的前端，储泥槽与主体槽连通，且出水网罩盖安装在储泥槽的顶部。

所述的储泥槽的底部和前部呈弧面结构，储泥槽与主体槽的底部圆滑过渡连接。

所述的挤压板与主体槽的截面相匹配，使挤压板与主体槽的内壁滑动接触；挤压板的后端连接有联动柄，联动柄贯穿主体槽的后端并与联动组件可转动式连接。

所述的联动组件包括轴承、按压柄和拉绳；按压柄的中部通过轴承可转动式连接在筒身的前端，按压柄的上部呈弧形手柄结构且位于连杆的上方，按压柄的下部延伸至连杆的下方并与联动柄的后端可转动式连接；拉绳的一端与按压柄的上部连接，拉绳的另一端插入在筒身内并与控制组件连接。

所述的按压柄的上部与筒身的前端之间连接有弹簧，弹簧处于压缩状态并支撑在按压柄的下方，使挤压板位于主体槽的后部。

所述的联动组件还包括滑轮，滑轮嵌装在筒身的前端内壁上，拉绳的另一端绕经滑轮后与控制组件连接。

所述的控制组件包括连接环和把手；把手的前端插入在筒身的后端内并通过连接环与拉绳的另一端连接，把手的后端延伸至筒身的后方；把手上设有限位板，限位板的外径大于筒身的外径。

一种黑臭河底泥采样方法，包括以下步骤：

步骤1：手持筒身的后端和控制组件后端，并将取泥组件插入至河道底泥层内；

步骤2：通过取泥组件的主体槽在河道底泥层内挖取底泥和河水混合污泥，并通过控制组件经联动组件推动主体槽内的挤压板挤压底泥和河水混合污泥，对底泥和河水混合污泥进行泥水分离。

所述的步骤2包括以下分步骤：

步骤2.1：主体槽通过前部弧形结构的储泥槽深入河道底泥层内并挖取底泥和河水混合污泥，使底泥从进泥口进入主体槽和储泥槽内；

步骤2.2：联动组件包括轴承、按压柄和拉绳，控制组件包括连接环和把手；向后拉动控制组件后端的把手，使把手牵拉拉绳并带动联动组件的按压柄绕轴承转动；

步骤2.3：按压柄转动时推动联动柄向主体槽内移动，并同步推动挤压板向主体槽的前部移动，使挤压板挤压主体槽内的底泥和河水混合污泥；

步骤2.4：底泥和河水混合污泥中的河道水从储泥槽顶部的出水网溢出，底泥留在主体槽和储泥槽内，使底泥和河水混合污泥的泥水分离。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明由于设有挤压板和出水网，挤压板能在联动组件和控制组件的联动控制下向前推动并挤压主体槽内挖取的底泥和河水混合污泥，实现泥水分离，将多余的河道水从出水网排出，脱水后的底泥留在主体槽内，便于主体槽从河道底泥层中拔出以及河道底泥的取样操作。

2、本发明由于设有联动组件和控制组件，能通过手柄在筒身的后端控制联动组件的按压柄转动，从而通过联动柄推动挤压板平移挤压底泥，拉绳的牵拉力臂长，操作轻松、省力、便捷，且联动柄能在弹簧的弹力推动下复位，便于河道底泥的重复取样操作，具有较好的实用性。

附图说明

图1是本发明便于固液分离的黑臭河底泥采样装置的剖视图；

图2是本发明便于固液分离的黑臭河底泥采样装置的俯视图；

图3是本发明便于固液分离的黑臭河底泥采样方法的流程图。

图中，取泥组件1；联动组件2；控制组件3；筒身4；储泥槽1-1；卡扣1-2；主体槽1-3；挤压板1-4；联动柄1-5；进泥口1-6；出水网1-7；连杆1-8；轴承2-1；弹簧2-2；按压柄2-3；联动连接环2-4；滑轮2-5；拉绳2-6；连接环3-1；限位板3-2；把手3-3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图和附图2，一种便于固液分离的黑臭河底泥采样装置，包括取泥组件1、联动组件2、控制组件3和筒身4；取泥组件1包括主体槽1-3、挤压板1-4、出水网1-7和连杆1-8，主体槽1-3为顶部前侧(以主体槽1-3与联动组件2连接的一侧为后侧，远离联动组件2的一侧为前侧)带有进泥口1-6的中空槽型结构，主体槽1-3的后端通过连杆1-8与筒身4的一端固定连接；出水网1-7设置在主体槽1-3的顶部前端(以连接筒身4的一端为后端，远离筒身4的一端为前端)，挤压板1-4通过联动组件2可滑移式设置在主体槽1-3内，挤压板1-4位于出水网1-7的后方；联动组件2的一端贯穿主体槽1-3并与挤压板1-4连接，联动组件2的另一端设置在筒身4内并与控制组件3的一端连接，控制组件3设置在筒身4的后端(以连接联动组件2的一端为前端，远离联动组件2的一端为后端)。主体槽1-3用于采集底泥和河水混合污泥样品，连杆1-8可采用弯曲铁杆，具有良好的结构强度和荷载传递作用，便于主体槽1-3对底泥和河水混合污泥的挖取。挖取底泥和河水混合污泥后，通过控制组件经联动组件2推动挤压板1-4向前移动并挤压底泥和河水混合污泥，将底泥和河水混合污泥内的水从出水网1-7中挤出，实现泥水分离。

所述的取泥组件1还包括储泥槽1-1，储泥槽1-1顶部开口并通过卡扣1-2可拆卸式安装在主体槽1-3的前端，储泥槽1-1与主体槽1-3连通，且出水网1-7罩盖安装在储泥槽1-1的顶部。储泥槽1-1可拆卸，拆装方便、快捷，便于储泥槽1-1和主体槽1-3内经泥水分离后的底泥的取出。

所述的储泥槽1-1的底部和前部呈弧面结构，储泥槽1-1与主体槽1-3的底部圆滑过渡连接，便于将主体槽1-3插入至河道底泥层内。

所述的挤压板1-4与主体槽1-3的截面相匹配，使挤压板1-4与主体槽1-3的内壁滑动接触；挤压板1-4的后端连接有联动柄1-5，联动柄1-5贯穿主体槽1-3的后端并与联动组件2可转动式连接。在联动组件2的控制下，联动柄1-5推动挤压板1-4在主体槽1-3内由后向前移动，用于挤压底泥和河水混合污泥，达到泥水分离的目的。挤压板1-4与主体槽1-3的截面相匹配，可防止底泥从主体槽1-3后端用于穿设联动柄1-5的孔中溢出。

所述的联动组件2包括轴承2-1、按压柄2-3和拉绳2-6；按压柄2-3的中部通过轴承2-1及其轴承座可转动式连接在筒身4的前端，按压柄2-3的上部呈弧形手柄结构且位于连杆1-8的上方，按压柄2-3的下部延伸至连杆1-8的下方并通过转轴与联动柄1-5的后端可转动式连接；拉绳2-6的一端通过联动连接环2-4与按压柄2-3的上部连接，拉绳2-6的另一端插入在筒身4内并与控制组件3连接。通过控制组件3牵拉拉绳2-6，使拉绳2-6带动按压柄2-3绕轴承2-1顺时针转动，按压柄2-3的下端将联动柄1-5推入主体槽1-3内，达到通过挤压板1-4挤压底泥的作用。

所述的按压柄2-3的上部与筒身4的前端之间连接有弹簧2-2，弹簧2-2处于压缩状态并支撑在按压柄2-3的下方，使挤压板1-4位于主体槽1-3的后部。在释放拉绳2-6后，利用压缩状态的弹簧2-2能推动按压柄2-3复位，从而将挤压板1-4复位。

所述的联动组件2还包括滑轮2-5，滑轮2-5嵌装在筒身4的前端内壁上，拉绳2-6的另一端绕经滑轮2-5后与控制组件3连接。通过滑轮2-5能为拉绳2-6的走向提供导向，保证拉绳2-6的张紧，避免拉绳2-6与筒身4前端频繁摩擦而断裂。

所述的控制组件3包括连接环3-1和把手3-3；把手3-3的前端插入在筒身4的后端内并通过连接环3-1与拉绳2-6的另一端连接，把手3-3的后端延伸至筒身4的后方。把手3-3便于手持和牵拉拉绳2-6，连接环3-1便于拉绳2-6与把手3-3的连接，拆卸更换方便。

所述的把手3-3上设有限位板3-2，限位板3-2的外径大于筒身4的外径，使限位板3-2能与筒身4的后端接触连接，可防止把手3-3被拉入筒身4内而无法取出。

请参见附图3，一种便于固液分离的黑臭河底泥采样方法，包括以下步骤：

步骤1：手持筒身4的后端和控制组件3后端的把手3-3，并将取泥组件1插入至河道底泥层内。

步骤2：通过取泥组件1的主体槽1-3在河道底泥层内挖取底泥和河水混合污泥，并通过控制组件3经联动组件2推动主体槽1-3内的挤压板1-4挤压底泥和河水混合污泥，对底泥和河水混合污泥进行泥水分离。

所述的步骤2包括以下分步骤：

步骤2.1：主体槽1-3通过前部弧形结构的储泥槽1-1深入河道底泥层内并挖取底泥和河水混合污泥，使底泥从进泥口1-6进入主体槽1-3和储泥槽1-1内。

步骤2.2：向后拉动控制组件3后端的把手3-3，使把手3-3牵拉拉绳2-6并带动联动组件2的按压柄2-3绕轴承2-1转动。

步骤2.3：按压柄2-3转动时推动联动柄1-5向主体槽1-3内移动，并同步推动挤压板1-4向主体槽1-3的前部移动，使挤压板1-4挤压主体槽1-3内的底泥和河水混合污泥。

步骤2.4：底泥和河水混合污泥中的河道水从储泥槽1-1顶部的出水网1-7溢出，底泥留在主体槽1-3和储泥槽1-1内，使底泥和河水混合污泥的泥水分离。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。