CN104807084B - 一种利用微生物去除pm2.5的空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，空气净化器主体为上、下双层密闭壳体，上下两层密闭壳体相互导通；本装置利用微生物去除PM2.5的空气净化器中，利用二氧化钛‑炭和紫外线灯共同作用的光触媒效应高级氧化方式，将空气中的有机污染物（甲醛、苯）分解为二氧化碳与水，破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质，改变病毒的生存环境，从而杀死细菌病毒，在分解有机物的同时，碳基与纳米光触媒反应除去臭味。生物挂膜技术是最大的创新点，利用微生物对水体中污染物的摄取来间接净化空气，提供了一种可行的生物间接处理方式，且通过改进二氧化钛‑炭涂层表面性质，提高了光触媒技术的效率，而后期的填料装置处理了该技术的产副物二氧化碳。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，属于空气净化器领域。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越关注所处的周边环境，鉴于我们的大多数时间是在室内度过的这一事实，“室内空气品质”(IAQ)成为了世界关注的热点。室内空气污染物的种类多种多样，主要有甲醛、苯、氨、氧、CO、SO2、NO2，颗粒物、微生物、VOC、烟草烟雾、石棉等。
建筑装修引起的空气污染是我国当前主要环境与健康问题之一，其中甲醛以及油漆来源的有害空气污染物对人群健康危害最大，社会影响也最为显著。然而，目前市场上常见的空气净化器主要处理对象为颗粒物或增加负离子浓度，却缺乏对其真正经济有效长期处理的净化技术。由于该类污染物为易生物降解物质，国外一些排放甲醛以及油漆废气的工业场所已安装生物过滤设备，证明该技术能安全、经济、有效地处理上述污染物，但该技术尚未普及进入办公及家庭等室内污染的治理。例如中国专利CN 201666633 U公开了一种微生物过滤室内空气净化器，包括壳体(1)、风机(2)、导风管(3)、水槽(4)和盆栽植物(5)，其特征在于所述壳体(1)由微生物过滤床(6)、洗水曝汽池(7)和风机储藏室(8)构成，洗水曝汽池(7)位于微生物过滤床(6)和风机储藏室(8)之间；所述盆栽植物(5)置于微生物过滤床(6)内，水槽(4)置于洗水曝汽池(7)内，洗水曝汽池(7)的上部设置有滤料层(9)，风机(2)置于风机储藏室(8)内；所述风机储藏室(8)底部设置有开口(13)，风机(2)的进风口与开口(13)相连通，其出风口与导风管(3)的一端连接，导风管(3)的另一端从风机储藏室(8)穿透洗水曝汽池(7)的水槽(4)并折回浸入水槽(4)中。它的优点是：本发明通过将微生物过滤床、洗水曝汽池和风机储藏空间有限地结合起来，不仅达到了净化室内空气的效果，而且将风机和导风管置于壳体内，使装置的结构紧凑，它的缺点是装置设计不够巧妙，过滤空气净化效果不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，净化效果优秀，设备结构紧凑。
本发明采用的技术方案为：一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，其创新点在于：空气净化器主体为上、下双层密闭壳体，上下两层密闭壳体相互导通；
所述上层密闭壳体的任意与地面垂直的一侧设置有格栅，上层密闭壳体竖直的上侧内部设置有上凸起，靠近底部2/3处设置有与上层密闭壳体固定连接的挡板，该挡板末端设置有向上凸出的下凸起，该下凸起与上凸起的位置在一条直线上，该格栅后面固定设置有预处理网，预处理网在该上凸起与下凸起上固定；所述该预处理网上还均匀涂覆有一层二氧化钛-炭涂层，所述与格栅平行的另一侧壁上固定设置有一紫外灯，该紫外灯正对二氧化钛-炭涂层中间；
所述下层密闭壳体包括设置于下层密闭壳体内部的矩形状填料装置和设置在下层密闭壳体一侧边外侧的排风扇；所述矩形状填料装置的一边为下层密闭壳体的另一侧边，该侧边底部设置有右长条状凸台，另一边设置有隔板，该隔板下端设置有左长条状凸台，且隔板与下层密闭壳体的顶端留有距离，矩形状填料装置底部与下层密闭壳体底面设置有空腔，该空腔内设置有一个曝气头；所述矩形状填料装置内部填充满填料；
所述下层密闭壳体与上层密闭壳体分界处固定设置有一支撑板，支撑板上放置有一个增氧泵，该增氧泵一端连接一导管一端，该导管穿过支撑板，且另一端与曝气头相连。
进一步的，所述下层密闭壳体上顶端还设置有上长条状凸台，下低端设置有下长条状凸台，上长条状凸台与下长条状凸台在同一条直线上，下层密闭壳体还设置有HEPA过滤网，该HEPA过滤网通过上、下长条状凸台固定放置在设置有排风扇侧边的内侧。
进一步的，所述二氧化钛-炭涂层为包括超细二氧化钛粉末和金属成分的涂层；该二氧化钛-炭涂层厚度为2～5mm。
进一步的，所述二氧化钛-炭涂层的厚度为3mm。
进一步的，所述填料装置中的填料为以污泥制品为内芯，外部包覆一层微生物薄膜的球形疏松结构填料。
本发明的有益效果如下：
(1)本装置利用微生物去除PM2.5的空气净化器中，对污泥传统处理方式进行创新，通过添加食品行业下脚料将污泥制成吸附性材料。考虑到传统吸附性材料如活性炭，其原材料大多为煤，木屑等，但本装置从污泥着手，进行制备吸附性材料，故而原材料被进行了创新，实现了污泥的废物利用，更方便大规模、持续性地制备。
(2)本装置利用微生物去除PM2.5的空气净化器，将生物挂膜技术，光触媒技术和HEPA高效过滤技术耦合，获得了优秀的空气净化能力，且设备装置成本低，设备组装简单，性价比高。
(3)本装置利用微生物去除PM2.5的空气净化器中，利用二氧化钛-炭和紫外线灯共同作用的光触媒效应高级氧化方式，将空气中的有机污染物(甲醛、苯等)分解为二氧化碳与水，破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质，改变病毒的生存环境，从而杀死细菌病毒，在分解有机物的同时，碳基与纳米光触媒反应除去臭味。
(4)本装置利用微生物去除PM2.5的空气净化器中，生物挂膜技术是最大的创新点，利用微生物对水体中污染物的摄取来间接净化空气，提供了一种可行的生物间接处理方式，且通过制备超细二氧化钛粉末和掺杂金属成分来改进二氧化钛-炭涂层表面性质，提高了光触媒技术的效率，而后期的填料装置处理了该技术的产副物二氧化碳。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明具体实施例中的整体结构示意图。
图2为本装置工作流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，如图1所示：主体为上、下双层密闭壳体，上下两层密闭壳体相互导通；
如图1所示：上层密闭壳体的任意与地面垂直的一侧设置有格栅1，上层密闭壳体竖直的上侧内部设置有上凸起21，靠近底部2/3处设置有与上层密闭壳体固定连接的挡板23，该挡板23末端设置有向上凸出的下凸起22，该下凸起22与上凸起21的位置在一条直线上，该格栅1后面固定设置有预处理网2，预处理网2在该上凸起21与下凸起22上固定；该预处理网2上还均匀涂覆有一层二氧化钛-炭涂层3，与格栅1平行的另一侧壁上固定设置有一紫外灯4，该紫外灯4正对二氧化钛-炭涂层3中间；
如图1所示：下层密闭壳体包括设置于下层密闭壳体内部的矩形状填料装置9和设置在下层密闭壳体一侧边外侧的排风扇7；矩形状填料装置9的一边为下层密闭壳体的另一侧边91，该侧边91底部设置有右长条状凸台61，另一边设置有隔板92，该隔板92下端设置有左长条状凸台62，且隔板92与下层密闭壳体的顶端留有距离，矩形状填料装置9底部与下层密闭壳体底面设置有空腔10，该空腔10内设置有一个曝气头8；矩形状填料装置9内部填充满填料93；
如图1所示：下层密闭壳体上顶端设置有上长条状凸台51，下低端设置有下长条状凸台52，上长条状凸台51与下长条状凸台52在同一条直线上，下层密闭壳体还设置有HEPA过滤网5，该HEPA过滤网5通过上长条状凸台51、下长条状凸台52固定放置在设置有排风扇7侧边的内侧。
如图1所示：下层密闭壳体与上层密闭壳体分界处固定设置有一支撑板63，支撑板63上放置有一个增氧泵6，该增氧泵6一端连接一导管64一端，该导管64穿过支撑板63，且另一端与曝气头8相连。本发明的利用微生物去除PM2.5的空气净化器，将生物挂膜技术，光触媒技术和HEPA高效过滤技术耦合，获得了优秀的空气净化能力，且设备装置成本低，设备组装简单，性价比高。
如图2所示：工作运作流程为：
工艺流程
1.气体从装置上端格栅进入净化器，到达初效过滤网，毛发、花粉、皮屑等大颗粒物质被除去。
2.利用二氧化钛-炭和紫外线灯共同作用的光触媒效应高级氧化方式，将空气中的有机污染物(甲醛、苯等)分解为二氧化碳与水，破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质，改变病毒的生存环境，从而杀死细菌病毒，在分解有机物的同时，碳基与纳米光触媒反应除去臭味。
3.增氧泵将经过初期净化后的污染气体压缩后，经过填料层底端的曝气头排出，气体通过泡泡的形式，上浮通过层层填料层。
4.溶于水的有机污染物被填料表面生物膜层的微生物摄取，成为生物膜上微生物用于增殖的营养物质；不溶于水的气体污染物由于受到液面的压力，缓慢上浮，经过内部结构疏松多孔的球状填料时被吸附。
5.处理后的气体被风机抽送至紧贴于出口处的HEPA过滤网层，空气从填料中携带的微生物被充分阻挡。
6.净化后的气体自排风扇的排风口排出。
以上所述是本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种利用微生物去除PM2.5的空气净化器，其特征在于：空气净化器主体为上、下双层密闭壳体，上下两层密闭壳体相互导通；
所述上层密闭壳体的任意与地面垂直的一侧设置有格栅，上层密闭壳体竖直的上侧内部设置有上凸起，靠近底部2/3处设置有与上层密闭壳体固定连接的挡板，该挡板末端设置有向上凸出的下凸起，该下凸起与上凸起的位置在一条直线上，该格栅后面固定设置有预处理网，预处理网在该上凸起与下凸起上固定；该预处理网上还均匀涂覆有一层二氧化钛-炭涂层，与格栅平行的另一侧壁上固定设置有一紫外灯，该紫外灯正对二氧化钛-炭涂层中间；
所述下层密闭壳体包括设置于下层密闭壳体内部的矩形状填料装置和设置在下层密闭壳体一侧边外侧的排风扇；所述矩形状填料装置的一边为下层密闭壳体的另一侧边，该侧边底部设置有右长条状凸台，另一边设置有隔板，该隔板下端设置有左长条状凸台，且隔板与下层密闭壳体的顶端留有距离，矩形状填料装置底部与下层密闭壳体底面设置有空腔，该空腔内设置有一个曝气头；所述矩形状填料装置内部填充满填料；
所述下层密闭壳体与上层密闭壳体分界处固定设置有一支撑板，支撑板上放置有一个增氧泵，该增氧泵一端连接一导管一端，该导管穿过支撑板，且另一端与曝气头相连；
所述填料装置中的填料为以污泥制品为内芯，外部包覆一层微生物薄膜的球形疏松结构填料；所述下层密闭壳体上顶端还设置有上长条状凸台，下低端设置有下长条状凸台，上长条状凸台与下长条状凸台在同一条直线上，下层密闭壳体还设置有HEPA过滤网，该HEPA过滤网通过上、下长条状凸台固定放置在设置有排风扇侧边的内侧。
2.根据权利要求1所述的利用微生物去除PM2.5的空气净化器，其特征在于：所述二氧化钛-炭涂层为包括超细二氧化钛粉末和金属成分的涂层；该二氧化钛-炭涂层厚度为2～5mm。
3.根据权利要求1或2所述的利用微生物去除PM2.5的空气净化器，其特征在于：所述二氧化钛-炭涂层的厚度为3mm。
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