CN103868152A - 利用城市潜能净化空气的方法和装置 - Google Patents

Abstract

利用城市潜能净化空气的方法和装置涉及城市的空气环境净化，尤其涉及线源、面源污染比较突出，且雾霾发生频次较高、持续时间较长、对社会经济影响较大的城市空气净化的方法和装置。其技术特征：利用城市潜能，拓展治污渠道，构建三维净化网络，缓解不利因素，遵循安全、环保、高效、低耗的科学理念，实现尽快改善城市空气环境的设想。适用于交通运输、空调、电梯、建筑等行业的环境保护作业。

Description

利用城市潜能净化空气的方法和装置

赵大宏

技术领域：环境保护专业、节能型措施。

背景技术：

现阶段城市空气环境质量出现异常，社会质疑声鹊起，各项环境治理措施疲于应对，终难短期内摆脱“靠天吃饭”的拮据。此类案例不胜枚举，古往今来已成国际难解之题。其难解之处在于：

1.城市空气属于清洁空气、人工污染源的净化排空尾气、扬尘；自然污染源远程输送的烟粉尘颗粒物和有害气体、二次污染物、细菌等的混合体，成分复杂、粒径微细。对于有组织排放污染源的现行处理措施无效或微不足道；对于pM2.5(微微米)更无从谈及。

2.城市周边原清洁区由于非工业污染加重的趋势，使得可利用的城市“热岛效应”稀释、扩散城市空气污染物的作用明显减弱。

3.我国北方城市仿生态净化措施——植树、种草、人工降水等受季节限制，无法全天候生效。每年春夏之交、秋末冬初均属于污染加重的时段。

4.据资料报道，目前较先进的电晕法和室内空气净化器虽然可处理较微细颗粒物，但难于应对室外空气污染物的处理。尤其是可能发生的二次污染和清除尾尘的无害化处理尚需考证。

5.利用大气对流层稀释、扩散空气污染物的自然净化虽然是最廉价的传统做法。但是，逆温、静风或微风等不利于污染物扩散的气象因子是造成污染物絮聚、恶化城市空气环境质量的主要成因之一。但因无法人工弥补日落造成的太阳辐射能损失，消除逆温危害，雾霾等污染现象仍将随机发生。

6.城市生态环境是人工化的、水泥固化的生态环境，无法随机适应自然环境变化的影响。国外的某些绿色举措(如无机动车城市)难于适应我国国情，尤其是大中城市。城市建成区地域广阔、人流密集，亟待精华的呼吸带空气高达2X10⁶m³/km².若采用常规耗能净化设备，显然会造成投资大、能耗高、维护费用高昂，政府财力无力支撑的局面，甚至可能造成二次污染。尤其是债台高筑的地区更无法承负。

7.城市潜能资源丰厚。如机动车、地铁、城铁、电梯、空调、、、等交通运输工具和工业、民用电器，在提高城市生活质量的同时也显露出尾气、噪声、扬尘、废热、制冷剂泄漏、挥发等污染城市环境的弊端。或因过分强调行业的特殊性，对行业的产品精益求精，对环境污染却无所作为，以至成为城市环境污染的突出污染源。各业理应顾全大局，在逐步完善自身的同时辅以补偿措施，对城市空气净化尽责效力。

8.本项目曾征求《中日技术合作第二期高级环境管理技术进修班》主讲专家的意见，一九九七年发表论文《关于尽快改善城市空气环境的设想》，次年递交原国家环保局。设想中涉及“以集中空调取代分户自备空调，实施城市空气净化的方案；以室内微正压的送风方法抵御室外污浊空气的侵入，保持室内清洁。”之后发现“微正压”观点被录入空气净化的专著；“集中空调”在“非典”期间被媒体宣告停止使用，实属可惜。

综上所述，现行技术难于应对复杂气象因子引发的城市空气污染加剧的难题；国外几十年的经验教训难以照搬；雾霾仍会在较长一段时期内随机发生。鉴此，尽快实现“设想”已迫在眉睫，特此补充修订。体现“因势利导，安全节能，化害为利，改善环境”的环境保护科学理念。

发明内容：

《利用城市潜能净化空气的方法和装置》包含：室内无能耗空气净化工程、室外空气净化装置两项分工程。其中：

一、室内无能耗空气净化工程包含：无能耗动力源工程、空气净化装置、空气疏导装置、三项子工程。具体如下：

1.无能耗动力源工程：系利用高速移动的物体产生的空气动力，将待净化的空气导入净化装置，并输送至终端用户的装置系统，以实现移动物体固有功能的同时同步净化空气的目的。目前较为理想的动力源是高层建筑通用的电梯。按常规概念，电梯是城市人“上上下下的享受”却不知其均速高达3m/s以上，可将电梯竖井内壁的积尘崛起并在楼层门的缝隙处残留喷射的尘霾痕迹，直接危害乘梯人的身体健康。应引起关注并尽快完善。电梯是现代城市不可或缺的运输工具之一，数量庞大、布局均衡，且智能电梯具备较完善的安全自控功能，是城市空气污染防治亟待开发的首选潜能。

2.空气净化装置：本分项方法的净化方式含初步净化、中度净化、深度净化三段净化的方法。初步净化采用一段道路扬尘捕集器，滤除进入净化装置的室外空气中较大的颗粒物。中度净化采用多重折叠式飘尘捕集器(类似道路扬尘捕集器)利用滞留边界层原理粘附飘尘，利用穿透的方式实现多重过滤，以提高净化效率，使总除尘效率大于80％。空气净化装置未单独设置空气消毒段，主要原因是考虑人群中的过敏体质者的避讳。另外，细菌、病毒、有毒有害气体多吸附于颗粒物表面，可随颗粒物的去除同步净化。净化装后残留的污染物由入户专业空气净化器深度净化。中度净化的空气被运行的电梯导入电梯竖井。当电梯处于待机状态时，由于电梯竖井的自然抽吸作用，空气的流动速度会相对减缓，净化器的处理效率会相对提高。空气净化装置需设置两套，底层和顶层电梯间各设置一套。

(补充说明：采用集中空调的空气净化方法因不符合无能耗的设计思路，拟另案公布。)

3.空气疏导装置：电梯是本项发明的主要空气疏导装置，电梯竖井是空气的主要送风道。疏导装置的主要工程：设置净化空气的进风口、单向进风防火门窗；楼层入户的出风口、单向绒球阀多孔出风防火窗；楼层分户送风道；入户门顶部镶入式可调控空气净化器。进、出风口周围20公分内均匀涂抹不干胶粘尘防虫。

如未采取分户送风方法则只需开设进风口，安装过滤防火门窗即可。

室内无能耗空气净化方法可随着电梯的升降或待机状态实现对室外空气的两次净化；对室内的两次送风作业；电梯处于待机状态时仍可进行空气净化作业；应属于全天候无能耗城市空气净化设施。同时，可缓解传统集中空调存在的高耗能、噪声扰民、私密安全、交叉污染、水平风道积尘、微细颗粒物污染的弊端。电梯降噪由行业自主改进。

二、室外空气净化装置包含：道路扬尘捕集屏、空调室外机滤尘器两项。详细如下：

1.道路扬尘捕集屏：一种单面涂胶纱网。其技术特征：利用运行中的交通工具产生的空气动力，驱动空气撞击或穿透纱网产生的紊流，粘附、去除空气中的微细颗粒物；纱网正面尚可用本色油脂绘制点状公益宣传画或文字，粘附尘霾后呈现类似素描效果。可用于替代现行的宣传条幅，同时增添了空气净化的功能。

2.空调室外机滤尘罩：一种滤尘网罩。其技术特征：利用城市空调室外机散热风扇的进风口配置塑料棕毛刷滤尘防护网罩，取代或保留现用防护网；利用防护网罩收集的空调冷凝水淋湿滤尘刷，粘附进气中的微细颗粒物；出风口增设防火滤绒滤除水雾。消除冷凝水四处滴溅漫流的现象；缓解机箱内设备积尘、改善散热功能；减轻风扇叶因积灰不均造成动平衡失衡，引发震动和噪音危害。同时，增添了室外空气净化的功能。

附图说明

由于《利用城市潜能净化空气的方法和装置》须依照现场或机型实况配置，故崭不设置附图。

具体实施

1.依据城市规划图、城市大气监测网站布点图，首选检测值最高的点位作为工程示范区。

2.选择6层以上的楼群布设室内无能耗空气净化工程；更新空调室外机滤尘罩；道路扬尘捕集屏；对6层以下建筑群只布设更新空调室外机滤尘罩、道路扬尘捕集屏。使示范区形成三维空气净化网络，创建“全社会治污”的典范。

3.协调相关部门和企业负责专业设计、样机制造、安装、调试、试运行工作。环境保护管理部门负责组织鉴定验收工作。

综上所述：实施《利用城市潜能净化空气的方法和装置》可以在较短时期内构建三维空气净化网络；创建全社会治污的典范；缓解传统集中空调方式存在的：噪声扰民、水平风道积尘、病菌污染、私密安全、耗能高、占用空间大、不便维护等弊端、、、遵循安全环保、节能降耗、快速高效的科学理念，突破约束经济快速发展的瓶颈，实现城市空气净化的目标。

Claims (5)

1. 一种涉及城市空气净化的方法和装置，尤其是雾霾频繁发生且较严重的城市空气净化的方法和装置。 《利用城市潜能净化空气的方法和装置》属于节能型环境保护项目，区别于常规的颗粒物或气体处理设施。可归属IPC B作业运输类B01D分离小类。 《利用城市潜能净化空气的方法和装置》的主要技术特征： 

   1.利用交通运输工具(机动车、电梯等)和空气输送装置(空调室外机等)产生的空气动力，输导、净化空气的方法和装置。 
2. 2.利用“1”中的室内净化空气实施分楼层、分户的通风换气的方法和装置。 
3. 3.利用“1”中的空调室外机滤尘防护罩收集空调冷凝水，润湿格栅滤网净化空气的方法和装置。 
4. 4.利用“1”中的涂不干胶纱网捕集交通干道扬尘的方法和装置。 
5. 5.利用“4”中的涂不干胶纱网绘制尘霾显形画、文字的方法。