CN110893316A - 一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法 - Google Patents
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Abstract
一种巨型雾霾空气净化系统及其净化方法，属环境治理领域，本发明提出了一种全新大气雾霾湿沉降系统，利用氢氧化钙水混合悬浮乳液喷洒种栽在净化室内的植物群落枝叶或替代物，产生面积巨大的液膜，超高压喷雾产生细小水滴与雾霾颗粒在混合活化室被超声波和激光束震荡凝并活化后，在净化室快速向液膜扩散，颗粒物及污染气体被液膜捕获吸收中和并沉降；该系统包括内部安装有超高压喷雾组、高功率超声波发射组和高功率激光束发射组的混合活化室；顶部为固定或推拉蓬式透明结构，种栽有植物群落，安装有补光LED灯组、喷淋洒水装置、风机组的净化室；内部安装有各类电气和监控设备，并安装有各类水池的机械室；本系统所能净化雾霾空气体积量巨大。
Description
本申请主张于2019年01月29日提交的中国专利申请(申请号：201910088481.9)的优先权，该专利申请以全文引入的方式被整体并入本申请。
技术领域
本发明涉及的是环境治理技术领域，具体涉及一种城市集中治理雾霾的系统。
背景技术
雾霾是一种大气污染状态，是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入大气气溶胶这三项组成，它们与雾气结合在一起，让天空能见度下降。大气气溶胶(也称颗粒物，其英文名为Particulate Matter，常用英文缩写为PM)，这种颗粒的分布比较均匀，而且粒子的尺度比较小，从0.001μm到10μm，通常人们把粒子看作近似球形，用直径表示大小(粒径)，但真实的大气雾霾颗粒形状并不规则，实际工作中往往用诸如当量直径或有效直径来表示，最常用的粒径表达方式为空气动力学直径(Da)，跟据粒径的不同，颗粒物可分为粗颗粒物和细颗粒物，一般以空气动力学粒径2.5μm为界。平均直径大约在1μm～2μm左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物，其散射波长较长的光比较多，因而看起来呈黄色或橙灰色，研究表明，细颗粒物的环境效应远比粗颗粒物大，根据来源的不同，大气气溶胶可以分为一次气溶胶和二次气溶胶，一次气溶胶是指向大气直接排放的气溶胶，二次气溶胶指通过大气化学过程生成的气溶胶，二次有机气溶胶(Secondary Organic Aerosol，SOA)是二次气溶胶的一部分，由大气中的挥发性有机物经过大气氧化而成；SOA是城区及郊区细颗粒物的重要组成部分，所占比例较高，一般认为在PM2.5中，有机气溶胶(Organic Aerosol，OA)约占到总质量浓度的20％～80％。在我国，气象局监测的是细颗粒物(PM2.5)，是空气动力学当量直径(Da)小于等于2.5μm的污染物颗粒。据美国环保署2009年发布《关于空气颗粒物综合科学评估报告》指出，有足够的科学研究结果证明了雾霾颗粒能吸附大量致癌物质和基因毒性诱变物质，给人体健康带来不可忽视的负面影响，包括提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化、改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。据北京市卫生局统计，每次出现重度雾霾的天气，来市属各大医院的呼吸科就诊的患者就增加2～5成。更为严重的是，空气污染还能影响人类的生育和婴幼儿的健康。专家称，在胚胎和婴幼儿时期暴露在高浓度空气污染物的动物，相比较成年时期暴露在污染环境里的群体的生育力有显著下降。目前大气雾霾治理措施有加大对污染排放企业监管，使其的废气排放达到排放标准，甚至关停有关污染排放企业、对污染企业的生产过程洒水降尘等措施，都不能从根本解决雾霾难题，而且带来很大的经济损失。由于雾霾产生的原因和成分很复杂，目前尚没有理想的治理大气雾霾的措施。
本发明运用和涉及的方法相似或相近的现有技术有：
1：降雨和人工降雨
科学理论和实践都证明，湿沉降法是最佳的消除雾霾颗粒物污染的方法，″风雨骤起，尘埃落定″，降雨是最大的湿沉降过程，是自然界赋予的雾霾污染沉降的最佳途径，水汽在高空生成云即需气溶胶为凝结核凝聚成水滴，水滴再进一步凝并，最终成雨滴或雪从高空沉降，在降水过程中，继续捕集雾霾中的颗粒物，最终沉降至地面，其中机理主要有两方面：a水浴原理，即通过雨水的水滴作用洗涤雾霾空气中的颗粒物特别是溶解颗粒及酸性气体；b水膜除尘原理，下雨时在地面产生大面积水膜与雾霾空气中的颗粒直接接触、折流冲刷等惯性碰撞、布朗运动及直接吸收等作用机理，大量吸附吸收雾霾空气中的颗粒物特别是溶解颗粒及酸性气体；当然，降雨也有其不足之处，当雾霾严重时，雨水沉降到地面时，已变成酸雨，对环境带来极大的危害；也有一些业内的机构，采取喷洒水滴的方法来净化空气中的PM2.5颗粒，但此方法有两个明显不足：(1)由于人工喷洒的水滴在空中只能保持几秒，与从高空洒落的雨滴在空中滞留达一分多钟相比，其实际效率太低；(2)空中喷洒水的方法并没能制造大面的水膜，所以其除霾能力很有限；又据最近的媒体报道，中国国内有国家级的治理雾霾科学项目是利用人工调节气候，来防治雾霾，其手段是人工降雨，但最终由于实施的可行性和成本问题以及生态问题而被叫停。
2：喷雾
喷雾也是湿沉降法的一种，一些机构采用人工喷雾的方法，使用高压喷雾和超声波造雾技术，来吸收雾霾颗粒，这种方法虽有一定的效果，但最大的问题是，粒径大的雾滴吸附雾霾颗粒效果不好，颗粒细小粒径接近雾霾颗粒的雾滴虽然具有短暂凝并和吸收雾霾颗粒效果，但大多数水雾在凝并和吸收雾霾颗粒后，依旧会悬浮于空中，较难沉降，最终在空中蒸发后重新将捕获的雾霾颗粒释放在空中，总体沉降雾霾颗粒效果并不理想。
3：植物吸收
近年来许多公开报道中的园林植物防治雾霾的应用研究，总结出园林植物具有滞尘效应，吸收和转化有毒物质，以及光合作用保持空气清新。也提出了扩大城市的绿化率，发挥城市道路绿地的生态廊道作用，并列举出减轻PM2.5和PM10雾霾污染的相关园林植物，其采用的施措施是优选种植吸附滞尘能力强的绿化植物品种，增加绿化植物群落的郁闭度，以提高植物吸附和沉降雾霾空气中的悬浮颗粒物的效率与效果，但这些措施都没有改变植物在雾霾发生的气象条件下只参与雾霾颗粒物干沉降的角色，而干沉降效率低下，城市的绿化植物的枝叶在无风无雨的雾霾气候条件下吸收吸附雾霾颗粒效率低下问题一直是难以解决的困扰，事实上，国内外许多科研机构的长期研究数据表明，中国国内城市例如北京的城市绿化只除去了城市空气中0.07％左右城市空气颗粒物，国外例如英国伦敦等有长期治理雾霾经验的城市，利用城市绿化也只除去了0.15％左右的城市空气颗粒物，其中最主要的原因是，城市绿化植物枝叶吸附滞尘饱和度低，比如一棵1.5米高的滞尘效果较好的冬青树，吸附滞尘达到饱和时，也只能吸附大约1.8克左右颗粒物，在自然天气条件下，城市绿化植物达到吸附滞尘饱和的时间周期较长，研究表明，重污染天气下，植物也要2～3天才能达到吸附滞尘饱和，正常天气下，需12～15天才能达到饱和，当植物的吸附滞尘达到饱和之后就失去了吸附尘埃的能力，需要靠雨量15mm左右的降雨后才能完全恢复吸附滞尘能力，所以城市绿化植物主动吸附滞尘的能力在自然气候条件下其实是极其低下的，城市绿化带对空气颗粒物的最大作用是阻止沉降到地面上的颗粒物的再度扬起；国内外大量的研究表明，在大多数雾霾气象条件下，城市绿化植物对降低空气中的悬浮颗粒物是不起作用的。
4：超声波降尘
超声波降尘也是湿沉降法的一种，目前有好多产品利用超声波作用于水，产生颗粒细小水雾加湿降尘，其原理是超声波对水介质空化作用和震荡作用，凝并细小颗粒物，其缺点是在单位时间内处理的雾霾空气量较小，雾霾颗粒的沉降也是被动沉降，效率较低，只适合室内小空间场所，其实质缺陷与水雾降尘类同。
5：氢氧化钙吸收酸性污染气体
氢氧化钙吸收酸性污染气体目前被广泛应用于火力发电和钢铁冶炼中的烟道脱硫装置，将烟道产生的污染气体通入过饱和氢氧化钙溶液中清洗，将二氧化硫等酸性气体清除，以现有公知技术的工艺流程和成本只适合高浓度的污染气体处理，对低浓度的雾霾类空气污染处理，类似工艺方法耗能太大，处理的体量也不足。
发明内容：一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法
本发明的目的：本发明提供了一种全新的雾霾空气污染颗粒物及有害酸性气体湿沉降系统和湿沉降方法，以超高压喷雾组(8)产生大量的粒径在3μm～15μm细小水雾，与雾霾空气在混合活化室(2)混合，雾霾空气中的气溶胶吸湿增长，在混合活化室(2)的超声波高频震荡，激光束击穿水介质产生等离子高速微射流及冲击波冲击下，使雾霾空气中的一部分PM2.5与PM10这类微小的雾霾颗粒与粒径相近的雾滴发生惯性碰撞而凝并，从气相转变为液相，大幅改善其亲水性而活化；以氢氧化钙与水混合的乳状悬浮液(石灰乳)为净化剂，并利用氢氧化钙胶体颗粒的强大附着力和保湿性，在本系统净化室(1)内植物群落(5)的枝叶或人造介质上形成面积巨大的液膜并长久保持，雾霾空气中的二氧化硫等酸性气体溶解于水雾，生成酸类与氢氧化钙发生中和反应，生成无害的水溶盐和固体盐类，风机组(6)使更多的含雾霾污染物的雾滴接触液膜，向液膜扩散，被液膜吸附吸收，雾霾空气快速流动时在植物枝叶处产生折流、紊流和湍流，使雾霾空气中的雾霾颗粒产生颗粒速度凝并和速度梯度凝并，并被及时沉降；本发明一种巨型雾霾空气净化系统把在雾霾发生的气象条件下基本上只参与干沉降模式的树木花草藤蔓等植物群落引入到本系统的湿沉降模式中来，从而大幅提高了本系统湿沉降大气雾霾颗粒物的效率。本发明依据的除霾机理、开发原理与技术途径简述如下：
其一，本发明采用透光隔热膜结合推拉蓬(4)的技术，构建能适应高纬度寒冷气候环境的温室植物通道为净化室(1)，并使种值在净化室(1)内的各种多枝叶植物能在寒冷的季节也能保持常绿。
其二，利用喷淋洒水装置(7)将氢氧化钙水混合乳状悬浮液喷洒植物枝叶并附着在植物枝叶表面而产生面积巨大的液膜，同时超高压喷雾组(8)产生弥漫于混合活化室(2)和净化室(1)的粒径约为3μm～15μm的水雾，从而使雾霾中的颗粒物及有害气体与水雾在混合活化室(2)和净化室(1)发生混合凝并，安装于混合活化室(2)的高功率超声波发射组(92)的各个发射器同时发射出不同频率的高频超声波，快速震荡混合雾霾空气，使雾霾颗粒和水雾快速融合凝并，高功率激光束发射组(202)产生的高能激光束在水雾中的圆型或椭圆型水滴的透镜作用下聚焦，使在焦点上的水被击穿，产生等离子体高速微射流、冲击波冲击水滴高速卷扫雾霾颗粒溶入水滴；同时冲击波产生的声场震荡雾霾颗粒，促使其与水雾凝并，经过混合活化室(2)凝并活化处理的雾霾空气中的细小的有害固体颗粒与气溶胶大部分被活化凝并而成为颗粒较大的含污染物水滴，二氧化硫、氮化物等气体也被水滴溶解，水滴和雾霾颗粒进入净化室(1)后，向植物枝叶产生的面积巨大的氢氧化钙水混合悬浮乳液液膜扩散，被氢氧化钙水混合悬浮乳液液膜吸附吸收中和，并被快速沉降回收，其机理包括：(1)含氢氧化钙水溶液及氢氧化钙胶体的液膜和雾霾中的酸性气体的水合物发生中和反应，吸收有害酸性气体，(2)利用超声波的震荡作用，激光的击穿水介质，产生高速等离子微射流和冲击波，带动水滴卷扫雾霾颗粒使其与水雾融合凝并，纳米级颗粒物及酸性气体中的一部分通过与水雾、植物枝叶碰撞、凝并等形成可沉降尺度的混合物，被喷淋洒水系统(7)所喷淋水滴沉降；(3)喷洒水雾，使粒径在3μm～15μm细小水雾与雾霾空气中的各类颗粒物混合后，空气中的颗粒物总数提高500倍以上，大幅增加了颗粒物的惯性碰撞几率，促使雾霾中的气溶胶颗粒物与水滴的凝并速度，使雾霾空气中的气溶胶颗粒溶入水滴，最终生成粒径在100μm以上的含污染物水滴，被沉降在净化室(1)；4)水浴原理，即通过喷洒水滴洗涤雾霾空气中的颗粒物特别是溶解颗粒及酸性气体；5)液膜除尘原理，即通过植物枝叶和水滴制造大面积液膜与雾霾空气中的颗粒直接接触、折流冲刷等的惯性碰撞、布朗运动及直接吸收等作用机理，大量吸附吸收雾霾空气中的颗粒物特别是溶解颗粒及酸性气体。
其三，通过风机组(6)，使雾霾空气与水雾混合空气大量进入净化室(1)，并在一定速度下，在植物的每一片枝叶前产生折流，在植物的每一片枝叶后产生小湍流，产生颗粒物速度凝并和速度梯度凝并效应，使空气中的颗粒物快速沉降。
本发明的具体描述是：一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法，以大幅度吸收沉降雾霾空气中的包括纳米级尺度的可溶盐在内的颗粒物、包括二氧化硫及氯化氢在内的可溶性酸性气体，全面消除或有效抑制大气雾霾对城市人口密集区的影响，其特征在于，包括：
(1)能大量种植多枝叶植物群落并能在冬季寒冷区域种植温热带植物并保持其枝叶繁茂的温室植物通道净化室(1)。
(2)能使净化室(1)的顶部透光隔热，并能及时开合的推拉蓬型顶部。
(3)能使水与氢氧化钙水混合悬浮乳液在其枝叶表面产生巨大面积液膜的种植在净化室(1)内的多枝叶植物群落(5)或其它能提供巨大表面积的人工替代品。
(4)能使混合活化室(2)和净化室(1)弥漫粒径在3μm～15μm的水雾，使水雾中的小水滴与雾霾颗粒碰撞融合凝并，增大其粒径，并使其活化成亲水的活化颗粒的超高压喷雾组(8)。
(5)能向混合活化室同时发射出不同频率的高频超声波，使混合活化室内的空气发生剧烈震荡，促使雾霾空气中的颗粒物与水滴凝并的高功率超声波发生装置(9)。
(6)能发射高能激光束，在水雾中的圆型或椭圆型水滴的透镜作用下聚焦，使在焦点上的水滴能量聚集，发生激光击穿效应，击穿过程中产生等离子体，冲击波和高速微射流冲击水滴高速卷扫雾霾颗粒，使其溶入水滴；同时冲击波产生的声场震荡雾霾颗粒与水雾，促使其与水雾凝并的高功率激光束发射组(202)。
(7)能向种植在净化室(1)内的植物群落(5)喷洒氢氧化钙水乳状悬浮液和水，并利用氢氧化钙胶体颗粒的强粘性和强保湿能力在植物枝叶产生大面积液膜，并能长时间保持的喷淋洒水装置(7)。
(8)能对系统工作时产生的污水汇集并做一定的沉淀分层过滤，并能使系统在寒冷季节不结冰，保持正常工作的喷洒、回流，加热水温的循环水池(30)。
(9)能推动大量雾霾空气流经净化室(1)，使大量雾霾空气在净化室(1)内的植物枝叶间产生大量的折流、紊流和湍流，产生颗粒物速度凝并和速度梯度凝并，并使植物枝叶的液膜与更多的雾霾空气接触，以提高吸附吸收并沉降空气中污染颗粒物效率的风机组(6)。
(10)能向机场、车站、学校、机关、医院、体育场馆等重要人口密集场所输送本系统净化后的清洁空气的清洁空气输送装置(14)。
本发明所提供的一系列净化方法可以采用以下技术方案来实现：
在第一方面，本申请的示例提供了一种巨型雾霾空气净化系统，其包括净化室(1)(其顶蓬包括固定顶蓬和能开合的推拉蓬型顶蓬两种形式，其中推拉蓬包括两种型号)、混合活化室(2)、机械室(3)、超高压喷雾组(8)、高功率超声波发射装置(9)、高功率激光束发射组(202)、镜面反射墙(203)、植物群落(5)、喷淋洒水装置(7)、风机组(6)、回流水沟(106)、循环水池(30)、氢氧化钙制作池(31)、氢氧化钙水混合悬浮乳液配制储存池(32)、地下管线沟(108)、补光LED灯照组(11)、激光空气颗粒物计量器(121)、空气温度湿度传感器(122)、植物光照度传感器(123)、数据收集和无线传输箱(127)、视频监控摄像头(125)、系统数据接收器(131)、系统主控电脑(13)、系统电气控制柜(132)、清洁空气输送装置(14)；其中，本系统的净化室(1)修建在待治理区域的地面或水面(河面或湖面)，净化室(1)在工作时，是一条四周封闭的狭长通道，顶部是透明的隔热膜或玻璃等其它透明覆盖物，可以是固定或移动的结构，当本系统建筑在城市等人口密集区域时，可优先采用顶部能移动开合的推拉蓬(4)结构的净化室(1)，能使本系统更融入周边环境，当本系统的净化室(1)建筑在河面或湖面时，可采用结构更简单的被广泛应用于农业的农用温室大棚结构，此时的净化室(1)底部为水面；多枝叶植物群落(5)包括有树木、花草、果蔬、藤蔓、地衣，且均种栽在净化室(1)内，种栽方式可以是种栽在净化室(1)地面的土壤中，也可以是种栽在种植槽或者种栽在吊篮中被悬挂于净化室(1)内，也可以是其它能提供巨大表面积的人工替代品，例如吸水性粗糙织物条(54)；超高压喷雾组(8)和喷淋洒水装置(7)安装在净化室(1)内时，超高压喷雾组(8)与喷淋洒水装置(7)相依而建，超高压喷雾组(8)安装在净化室(1)靠近进风口(101)前五分之四区域，超高压雾化喷枪(83)组数和超高压雾化喷头(84)数以净化室(1)的体积而定，喷雾量约为每分钟0.1g/m3，喷淋洒水装置(7)的喷淋枪(73)之间相距20米至30米，风机组(6)则安装在净化室(1)的进风口(101)和出风口(102)。回流水沟(106)安装在净化室(1)两边。净化室出风口(102)安装有清洁空气输送装置(14)。
本系统的混合活化室(2)是一个四周封闭，留有进风口(201)和出风口的一个房间，其中的出风口与净化室(1)的进风口(101)对接，混合活化室(2)的四壁是镜面反射墙(203)，混合活化室的靠近进风口(201)部分安装有超高压喷雾组(8)的超高压雾化喷枪(83)，每支超高压雾化喷枪(83)上安装多个超高压雾化喷头(84)，超高压雾化喷枪(83)的安装是立体的，遍布整个混合活化室(2)的前二分之一区域，混合活化室(2)进风口(201)的周围外部空间也可以安装多组超高压雾化喷枪(83)，超高压雾化喷枪(83)通过耐超高压水管(82)与机械室(3)内的超高压三螺杆水泵(81)连接，本系统的超高压喷雾组(8)工作时，超高压三螺杆水泵(81)能提供水压在70bar～80bar的超高压水流，超高压雾化喷头(84)在70bar的水压下即能喷射出粒径为3μm～15μm的雾滴；混合活化室内的靠近进风口(201)的区域的一侧墙上，安装有高功率超声波发射组(92)，高功率超声波发射组(92)通过导线与安装在机械室(3)内的高功率超声波发生器组(91)连接，高功率超声波发生器组(91)被系统主控电脑(13)的界面所控制，通过调节主控电脑(13)上的界面来控制高功率超声波发生器组(91)的发声频率与功率，推动高功率超声波发射组(92)的各个超声波发射器同时发射出不同频率的超声波；使混合活化室(2)内的雾霾空气与水雾发生剧烈震荡，不同粒径的颗粒产生不同方向和不同频率的震荡，促使雾霾颗粒与水滴的碰撞融合凝并，混合活化室(2)靠近净化室(1)的二分之一区域混合活化室(2)墙上，安装有高功率激光束发射组(202)，产生的高功率激光束通过透镜或雾滴的透镜效应，使激光聚焦后击穿雾滴的水，产生超高速等离子射流、冲击波，冲击水滴高速卷扫雾霾颗粒，使其碰撞凝并溶解于水滴，最终在净化室(1)被完全吸收沉降。混合活化室(2)的四壁安装有镜面反射墙(203)，镜面反射墙(203)能使超声波和激光束在混合活化室(2)多次反射作用于水雾和雾霾颗粒。
本系统的机械室(3)是一间房间，建筑于净化室(1)一侧，与净化室(1)有门户连通，一端紧靠混合活化室(2)，所述机械室(3)是系统的大部分机械和水池以及系统主操控电脑(13)和系统电气控制柜(132)的安装场所，也是操控人员操作和监控本系统工作的场所，安装有系统数据接收器(131)、系统主控电脑(13)、系统电气控制柜(132)、高功率超声波发生器组(91)、循环水池(30)、氢氧化钙制作池(31)、氢氧化钙水混合悬浮乳液配制储存池(32)、高压单螺杆乳化液泵(71)、超高压三螺杆水泵(81)、L型三通球阀(76)、污水输出离心泵(38)、钢索牵引机(403)以及各种管道电缆，并连接电源、水源和排污管道，操作人员通过系统主控电脑(13)的操作系统界面，发指令给系统电气控制柜(132)来控制各设备运转。
在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，净化室(1)是一个四周封闭的狭长通道，宽度为3米～50米，高度为2米～30米，长度为500米～3000米之间，净化室(1)顶部的推拉蓬(4)采用轻质而坚固的铝合金钢架(401)，两侧安装有推拉蓬承重滑轮组(406)，两边安装有剪刀架(416)串联和加固单体铝合金钢架(401)，单体钢架之间两侧安装有钢架连接钢索(412)，单体钢架之间两侧安装有推挤梁(413)，单体钢架(401)之间顶部安装有三组活动拱杆(414)，钢架(401)上的活动拱杆(414)挂装顶部透明的双层隔热透光膜(408)和(409)，钢架(401)两侧挂装推拉蓬密封膜(410)，串联后的推拉蓬第一个钢架两边通过钢索与钢架连接件(407)连接牵引钢索(402)，牵引钢索(402)被钢索定位滑轮组(405)侧向限位在牵引钢索槽(418)内，通过钢索导向滑轮组(404)变向和引导，最后连接钢索牵引机(403)的绞盘，且两侧的两根牵引钢索同向端经钢索导向滑轮组(404)变向和引导最后合并成一组进入同一牵引绞盘，净化室(1)两端建有进风口(101)和出风口(102)，净化室(1)的底部为地面、水面(河面或湖面)或膜的一种或几种结合。结合第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方式中，净化室(1)为第一净化室或第二净化室。其中，第一净化室包括高度和结构对称的两壁(103)、推拉蓬导轨(417)和推拉蓬(4)，所述两壁(103)下端被坚固地安装在钢筋混凝土地基(105)上，所述两壁(103)安装多个在关闭后具有一定密封性的侧拉移动门，所述两壁(103)上端安装有推拉蓬导轨(417)，所述推拉蓬(4)安装在推拉蓬导轨(417)上，所述推拉蓬(4)的第一个钢架(401)两侧通过钢索与钢架连接件(407)与安装在牵引钢索槽(418)内并被钢索定位滑轮组(405)引导和侧方固定的推拉蓬的牵引钢索(402)连接，所述推拉蓬的牵引钢索(402)通过钢索导向滑轮组(404)与钢索牵引机(403)上的绞盘连接；其中，所述第二净化室包括两侧导轨(417)、推拉蓬(4)，所述两侧导轨(417)安装在钢筋混凝土地基(105)上，所述推拉蓬(4)安装在导轨(417)上，所述推拉蓬(4)的第一个钢架(401)两侧通过钢索与钢架连接件(407)与安装在牵引钢索槽(418)内并被钢索定位滑轮组(405)引导和侧方固定的推拉蓬的牵引钢索(402)连接，所述推拉蓬的牵引钢索(402)通过钢索导向滑轮组(404)与钢索牵引机(403)上的绞盘连接。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方式中，叶植物群落(5)为单层林或多层林，且均由乔木、灌木、藤本植物、草本植物、果蔬以及地衣中的一种或多种构成，植物群落(5)一般选择叶面粗糙，枝叶茂盛，耐旱常绿的多枝叶植物，被种栽在地面或水面(包括河面或湖面等)的土壤或植物种植槽或吊篮中；可选地，叶植物群落也可以被其它能提供巨大表面积的人工替代品替代，例如吸水性粗糙织物条(54)。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方式中，所述混合活化室(2)和净化室(1)内安装有超高压喷雾组(8)，该超高压喷雾组(8)被构造成连接循环水池(30)，包括超高压三螺杆水泵(81)，超高压三螺杆水泵(81)连接耐超高压水管(82)，耐超高压水管(82)连接超高压雾化枪(83)，超高压雾化枪(83)安装有超高压雾化喷头(84)，超高压三螺杆水泵(81)产生压力为70bar～80bar的超高压水流，最终由超高压雾化喷头(84)喷出粒径约为3μm～15μm的超细水雾；所述超高压雾化枪(83)被安装于整个混合活化室(2)和净化室(1)靠近进风口(101)的五分之四区域；超高压三螺杆水泵(81)电源线连接系统电气控制柜(132)，被系统主控电脑(13)的操作界面控制。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的实施方式中，所述空气净化系统的混合活化室(2)内一侧安装有高功率超声波发射组(92)，高功率超声波发射组(92)用导线连接高功率超声波发生器组(91)，高功率超声波发生器组(91)通过高频震荡电路产生高频率音频脉冲电流，推动高功率超声波发射组(92)向混合活化室内同时发射不同频率的高频率超声波。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方式中，高能激光束发射组(202)被安装于混合活化室(2)的一侧壁面上，高能激光束发射组(202)采用的是固体脉冲Nd：YAG激光，其发射的激光波长为1064nm，脉宽为10ns，单脉冲能量和重复频率由所连接的主控电脑(13)通过控制面板调节，可选用的型号为：德国InnoLas公司的SpitLight2000系列，波长1064nm，脉冲能量2000mJ。
结合第一方面，在本申请的第一方面的第七种可能的实施方式中，在本系统的机械室(3)安装有包括循环水池(30)、氢氧化钙制作池(31)、氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)，在循环水池(30)内，安装有电加热器组(33)，电加热器组(33)被构造来可选地加热循环水池(30)内的水以形成弥漫于净化室(1)内的水汽，用于防止冬天低温时本系统的封冻结冰，电加热器组(33)的电源连接系统电气柜(132)；氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)内安装有搅拌机(37)，搅拌机(37)被用来快速混合氢氧化钙和水，生成氢氧化钙水混合悬浮乳液。
结合第一方面；在本申请的第一方面的第八种可能的实施方式中，喷淋洒水装置(7)被构造为连接氢氧化钙水混合乳液制作储存池(32)和循环水池(30)，所用水源可调节L型三通球阀(76)进行选择；所述喷淋洒水装置(7)的水泵为高压单螺杆乳化液泵(71)；高压单螺杆乳化液泵(71)通过输水管(72)连接喷淋枪(73)；喷淋枪(73)以每隔20米～30米安装一支；被安装于整个净化室(1)内，本喷淋洒水装置(7)的高压单螺杆乳化液泵(71)电源线连接系统电气控制柜(132)，被系统主控电脑(13)的操作界面控制。
结合第一方面；在本申请的第一方面的第九种可能的实施方式中，清洁空气输送装置(14)包括输送管道(141)；输送风机(142)和防护网(144)，输送管道(141)通常是用环保材质制成的具有一定伸缩性的波纹管，直径一般为1米到2米，安装在净化室(1)的出风口(102)内，可埋入地下，从地下通往清洁空气输送目的地。
结合第一方面，氢氧化钙水混合悬浮乳液被本申请所提出用作雾霾空气净化剂，主要有以下优点：(1)氢氧化钙水混合悬浮乳液具有强碱性，能与雾霾空气中的有害酸性气体(如二氧化硫、二氧化氮等)及水合物发生中和反应，生成无害的固体盐或水溶盐而沉降，有效吸收雾霾空气中的有害酸性气体；(2)氢氧化钙水混合悬浮乳液中的氢氧化钙水合物胶体具有极强的粘性，能黏附在本系统净化室(1)内植物群落的枝叶表面上，使一些本来叶子表面呈油性的疏水性植物的叶子表面黏附氢氧化钙胶体而不再排斥水，同时氢氧化钙胶体又具有很强的保湿性，能使液膜的保持时间更长，氢氧化钙胶体黏附在枝叶表面上，使枝叶更加粗糙，大幅度增加液膜的表面积，同时氢氧化钙胶体的强大粘性具有极强的捕捉雾霾空气中有害颗粒物的能力；(3)与其它强碱相比，氢氧化钙本身对植物枝叶的伤害很小，氢氧化钙水混合悬浮乳液本身就是著名农用杀虫剂波尔多液的配料被广泛使用于农业；与其它强碱相比，氢氧化钙对人体的危害也是最小的，如果在本系统净化雾霾空气的过程中，有过量含氢氧化钙的水汽逸出，也立刻能与空气中的二氧化碳反应，生成无毒无害的碳酸钙固体而沉降，几乎无任何危害；(4)价格低廉，制备方便：氢氧化钙成品俗称熟石灰是一种建筑材料，价格低廉，其制备原料氧化钙俗称生石灰，每吨生石灰约能配制成100吨本系统使用的氢氧化钙水混合悬浮乳液，约能处理20亿立方米的雾霾空气，成本低廉，适合大规模使用。
本发明所应用的一些基本化学反应的反应方程式：
原料制备：
用生石灰和水反应制备氢氧化钙
反应方程式：CaO+H2O＝Ca(OH)2
有害酸性气体的吸收中和，以吸收雾霾空气中的二氧化硫为例：
a直接吸收
反应方程式：SO2+Ca(OH)2＝CaSO3(沉淀)+H2O
生成的亚硫酸钙继续与空气中的氧气反应，生成稳定的硫酸钙固体
反应方程式：2CaSO3+O2＝2CaSO4
b先溶解，再吸收
二氧化硫溶解于水与水反应时，可以生成亚硫酸，其反应方程式：
SO2+H2O＝H2SO3
生成的亚硫酸与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，其反应方程式：
H2SO3+Ca(OH)2＝CaSO3(沉淀)+2H2O
生成的亚硫酸钙继续与空气中的氧气反应，生成稳定的硫酸钙固体
反应方程式：2CaSO3+O2＝2CaSO4(沉淀)
当二氧化硫与溶解有氧气的水滴发生作用，可以生成硫酸，其反应方程式：
2SO2+2H2O+O2＝2H2SO4
硫酸与氢氧化钙发生反应，生成硫酸钙和水，其反应方程式：
H2SO4+Ca(OH)2＝CaSO4(沉淀)+2H2O
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明的一种巨型雾霾空气净化系统将树木、花草、果蔬、藤蔓、地衣等庞大的植物群落从在雾霾发生的气象条件下只参与干沉降的模式中释放出来，成为本发明一种巨型雾霾空气净化系统的湿沉降模式的核心，其枝叶为本发明的系统提供了面积巨大的表面，从而大幅提高了本系统净化大气雾霾颗粒物和污染气体的效率，也为后人的人工湿沉降大气雾霾颗粒的设计开拓了一条道路；本发明通过喷淋洒水系统(7)向净化室(1)内的植物群落(5)枝叶喷洒氢氧化钙水混合悬浮乳液和水，在植物枝叶产生面积巨大的液膜，并使液膜长久保持，风机组(6)将大量的被混合活化室(2)内的水雾混合并被超声波振荡、激光击穿水介质所产生的等离子微射流、冲击波凝并活化预处理过的雾霾空气导入净化室(1)内被沉降净化，这使本发明的雾霾空气净化系统在单位时间内所能净化的雾霾空气体积量巨大，经测算，一个净化室(1)宽50米，高30米，长1000米的本发明的一种巨型雾霾空气净化系统，在工作时，每天所能净化的雾霾空气体积在20亿立方米以上，为城市等人口密集区域全面消除雾霾对人群的影响提供了一种较全面解决方案。
2.本发明将推拉蓬(4)构成的温室和植物群落(5)结合起来，一方面为高纬度寒冷地区种植温热带植物提供基础；另一方面，虽然本系统工作时净化室(1)体积巨大，但工作结束后，推拉蓬(4)收缩，本系统所种栽的植物群落就自然成了森林或城市绿化的一部分，所以本系统实际的土地使用效率非常高，对环境的融入度非常高，在某些区域，本系统的净化室(1)可以安装在水面(河面或湖面)或公路之上，大大地节省了城市的土地，本发明把森林、河道、湖泊、绿化、农业种植等从旧功能中释放出来，转换空间巨大，应用前景广阔。
3.本发明的一种巨型雾霾空气净化系统对雾霾空气的净化全面彻底，本发明的一种巨型雾霾空气净化系统对雾霾空气中污染物如粉尘颗粒、气溶胶、有害气体都采用了准对性的有效措施，其净化效果显著。
4.本发明的一种巨型雾霾空气净化系统基本构架采用了安全成熟的技术，其结构简单，制作宽容度高，所用部件基本无需定制，净化剂配料也廉价，所以整体造价低廉，性价比较高，适于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，由于本系统是一个狭长的通道，所以这些图并不能完全显示各部件正确比例，这应当予以理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的平面结构示意图
图2是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室平面结构示意图
图3是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的机械室平面结构示意图
图4是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室横切面内部结构示意图
图5是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室纵切面各部件结构示意图
图6是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的推拉蓬的两种结构示意图
图7是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的推拉蓬的核心部件结构放大示意图
图8是本发明一种巨型雾霾空气净化系统的推拉蓬的侧面稳定加固部件与牵拉索部件细节及工作原理示意图
图9是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室安装于河道时的结构示意图
图10是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室安装于河堤边时的结构示意图
图11是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室漂浮于水面时的结构示意图
图12是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室安装于公路时推拉蓬展开的结构示意图
图13是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室安装于公路时推拉蓬收拢后的结构示意图
图14是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的风机组的正面和侧面安装结构示意图
图15是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的出风口和清洁空气输出管道安装结构示意图
图16是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的激光束击穿水介质的工作原理示意图
图17是本发明实施例提供本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的工作控制结构示意图。
图标：1-净化室；101-净化室进风口；102-净化室出风口；103-两壁；104-隔热中空；105-钢筋混凝土地基；106-回流水沟；107-地下回流水管；108-地下管线沟；109-地下电缆管；110-漂浮岛；111-铁链锚；2-混合活化室；201-混合活化室进风口；202-高功率激光束发射组；203-镜面反射墙 3-机械室；30-循环水池；31-氢氧化钙制作池；32-氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池；33-电加热器组；34-过滤网；35-导热铝隔板；36-清水进水阀；37-搅拌机；38-污水输出离心泵；4-推拉蓬；401-推拉蓬钢架；402-牵引钢索；403-钢索牵引机；404-钢索导向滑轮组；405-钢索定位滑轮组；406-推拉蓬承重轮组；407-钢索与钢架连接件；408-推拉蓬外层透光隔热膜；409-推拉蓬内层透光隔热膜；410-推拉蓬密封膜；411-净化室密封沟；412-推拉蓬钢架连接钢索；413-推拉蓬推挤梁；414-推拉蓬活动拱杆；415-推拉蓬平衡支杆；416-推拉蓬剪刀架；417-推拉蓬导轨；418-推拉蓬牵引钢索槽；419-密封膜上的密封环；5-植物群落；51-藤蔓；52-藤蔓架；53-金属网笼；54-吸水性粗糙织物条；6-风机组；601-隧道射流风机；602-风机防护罩；603-风机安装支架；7-喷淋洒水装置；71-高压单螺杆乳化液泵；72-输水管；73-喷淋枪；74-喷淋电磁阀；75-喷头；76-L型三通球阀；8-超高压喷雾组；81-超高压三螺杆水泵；82-耐超高压水管；83-超高压雾化喷枪；84-超高压雾化喷头；9-高功率超声波发生装置；91-高功率超声波发生器组；92-高功率超声波发射组；11-补光LED灯照组；12-传感器安装柱；121-激光空气颗粒计量器；122-空气温度湿度传感器；123-光照度传感器；124-风速测量仪；125-视频监控头；126-视频监控无人机；127-数据收集和无线传输箱；128-支撑杆；13-系统主控电脑；131-系统数据接收器；132-系统电气控制柜；14-清洁空气输送装置；141-清洁空气输送管道；142-清洁空气输送风机；143-清洁空气输送管入口；144-清洁空气输送管入口防护网。
具体实施方式：
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一部详细描述。
请参照图1～图17，本发明实施例包括：
本发明的一种巨型雾霾空气净化系统主要由以下几部分：
第一部分：净化室(1)
本发明的巨型净化系统的净化室(1)是雾霾空气中颗粒物和污染气体沉降净化的场所，当处于工作状态时，是一条长廊形的通道。
净化室(1)提供一个空间，用以容纳各种空气处理装置、设备等等。参阅图1～图17，净化室(1)例如是一个狭长的通道，该通道通常长500米至3000米，宽3米至50米，高2米至30米，包括围墙(如下述的两壁)、顶部(如推拉蓬(4)和透光隔热膜(408)、(409)构成)、两侧推拉蓬密封膜(410)和底部。共同构成一个相对封闭的区域，以便将被引入到净化室(1)内雾霾空气暂时地约束在内部，避免在未经净化而直接排出到室外，同时，由于本发明的核心技术之一是由植物枝叶表面提供面积巨大的液膜来扩散和沉降雾霾空气中的污染颗粒，所以本净化室(1)的另一个重要的功能是能为植物提供一个适于生长和保持枝叶繁茂的温室，所以本发明的净化室(1)顶部优选的结构是能透进阳光、能保温，又能随时打开的透光隔热膜或者玻璃结构，考虑到这两方面的要求，本发明运用了类似体育场活动顶棚的结构结合一些简易车棚的结构，改良成一种能透光，保温，又能快速开合，并能在展开后保持密闭的新型推拉蓬结构，根据系统规模的大小，本发明的净化室推拉蓬结构被构造成如图6所示的A和B两种形式，结合图1-图17，可以推出以下几种净化室(1)的实施例：
净化室(1)的构建
显然地，净化室(1)需要提供一个引入待净化的雾霾空气的进风口(101)，以及用于将经过净化获得的清洁空气排出的出风口(102)，进风口(101)在本系统中被设计成连接混合活化室(2)的出风口，后续将被提及风机组(6)安装在进风口(101)和出风口(102)的位置，通过法兰、螺栓等连接件连接被固定在地面的安装支架(63)上。
净化室(1)的围墙、顶部、底部根据要求选择不同的材料制作而成，例如水泥、木材、塑料或钢板等等。考虑到净化室(1)其使用寿命和结构强度、稳定性，第一净化室(图6中A)的推拉蓬结构的围墙优先选择使用钢筋混凝土浇灌于钢筋混凝土地基(105)上，并留有隔热中空(104)以隔热保温，围墙两侧安装多个在关闭后具有一定密封性的侧拉移动门，以方便系统在不工作时人们的进出，同时也能在系统工作时，方便工作人员的进出；同时，由于基于植物进行雾霾空气净化，而植物群落(5)需要光合作用存活，因此，房顶的推拉蓬的双层膜(408)和(409)选择用透明材料(如PVC透明膜/聚氯乙烯透明膜)制作，以便外界光线入射到净化室(1)内。第二净化室(图6中B)包括两侧导轨(417)、推拉蓬(4)，两侧导轨(417)安装于地面，推拉蓬承重滑轮组(406)安装在导轨(417)上并被导轨限位固定，透明推拉蓬(4)被构造来沿两侧导轨(417)伸缩以实施开启和封闭。第一净化室(1)和第二净化室(1)结构部件基本相同，只是相差两壁，相对而言，第一净化室(1)适合种栽高大的植物，并更容易保温，适合制造规模较大的净化系统，第二净化室(1)适合种栽一些低矮的植物，由于无两壁阻隔，推拉蓬收拢后在空间上更加开放。
简言之，在部分推拉蓬(4)结构的净化室(1)示例中，该净化室(1)是一个四周封闭，两头开口的巨型建筑，如图6和图7所示，其结构主要分两种：一种是两边有固定墙壁(103)，墙壁上安装导轨(417)，导轨(417)上安装有牵引钢索(402)，牵引钢索(402)被钢索与钢架连接件(407)固定在推拉蓬(4)的第一个钢架(401)两侧，由推拉蓬钢索牵引机(403)通过牵引钢索导向滑轮组(404)来牵拉可以沿导轨(417)伸缩的推拉蓬(4)，推拉蓬顶部安装有双层透光隔热膜：外层透光隔热膜(408)和内层透光隔热膜(409)，两侧有推拉蓬密封膜(410)，推拉蓬密封膜(410)底端挂有一组具有一定重量的金属密封环(419)，推拉蓬密封膜(410)在密封环(419)所牵挂下垂后被限制在净化室密封沟(411)内，当喷淋洒水装置(7)启动后，密封沟(411)内会有一定量的积水，积水水面没过推拉蓬密封膜(410)的下沿而实施封闭，当推拉蓬(4)沿两侧导轨(417)伸展开后，可以覆盖整个净化室(1)，构成一个四周封闭，只留进风口(101)和出风口(102)的通道，当推拉蓬沿两侧导轨(417)收缩后，净化室(1)上部开放，种栽的树木等植物群落(5)接受阳光雨露，自然生长。另一种结构是将导轨直接安装在地面，其余结构和功能基本相同，适合于安装规模相对较小的系统，但推拉蓬(4)收拢后空间更加开放。
本系统净化室(1)的底部是相对于顶部而对应的一面，并不一定是地面，也并不一定是平面，本系统的底部可以是地面、草地、水面(包括人工或天然的河面、湖面)、或膜(比如另一组推拉蓬的顶部)的一种或几种组合构成，可以根据本净化系统的所建位置而进行选择，而实际上，相比陆上土地的紧缺，有很多水面是闲置的空间，而本系统的净化室(1)部分也很适合安装在水面以及，结合图1～图13，本发明提供几种安装在水面及公路上的净化室(1)实施例：
实施例1：
在一种示例中，本系统的净化室(1)被设计成安装在一条小河上，如图9所示，推拉蓬(4)的两侧导轨被安装在小河两侧的河堤上，推拉蓬的钢架(401)横跨小河，推拉蓬(4)的三种膜和河堤与水面，构成了一个四周密闭的净化室(1)，两边河堤间搭起钢架，藤蔓类植物被种栽在吊篮里，密集地悬挂在钢架上，喷淋洒水系统(7)的喷淋枪(73)可安装河堤上，当喷淋洒水系统(7)对藤蔓进行喷洒氢氧化钙水混合悬浮乳液和水后，藤蔓枝叶提供了大面积的液膜，其吸收和沉降雾霾颗粒效果与树木等种植在陆地的植物群落等同。
实施例2：
在本实施例中，本系统的净化室(1)的部分或全部被设计成安装在一条河堤上，如图10所示，这种结构被设计成一种简易的温室大棚结构，钢架固定，上面覆盖透光隔热膜，藤蔓类植物被种栽在吊篮里，密集地挂在钢架上，喷淋系统(7)的喷淋枪(73)可安装河堤上，当喷淋系统(7)对藤蔓进行喷洒氢氧化钙水混合悬浮乳液和水后，藤蔓枝叶提供了大面积的液膜，其吸收和沉降雾霾颗粒效果与树木等种植在陆地的植物群落等同。
实施例3：
在本实施例中，本系统的净化室(1)部分或全部被设计成漂浮在湖面或河面上，如图11所示，这种结构被设计成一种简易的温室大棚结构，钢架固定在飘浮岛(110)，飘浮岛(110)被铁链锚(111)固定于水底，钢架上面覆盖透光隔热膜，在这示例里，净化室(1)内挂吊的是吸水性粗糙织物条(54)，一种布条子，植物的替代品之一，表面粗糙，被喷淋氢氧化钙水混合悬浮乳液后，能提供面积巨大的液膜，很符合本发明提供面积巨大的液膜的主旨，而且轻便耐用，一条织物的一端浸于水里，整条织物都能保持湿润，保湿性极优，其吸收和沉降雾霾颗粒效果与植物群落等同。
实施例4：
在本实施例中，本发明一种巨型雾霾空气净化系统的净化室(1)可以部分或全部被安装于公路上，如图12和图13所示的一种安装方式，三组推拉蓬组合在一起时，就能在公路的上方构建成一个净化室(1)，在种植地面有限的情况下，可以选择种栽爬山虎、紫藤这类藤蔓(51)植物，被种栽在公路两侧或中间隔离带，藤蔓(51)沿着藤蔓架(52)生长布满整个公路上方的藤蔓架(52)，并被金属网笼(53)所限制，或者以吊篮的形式种栽各类花草藤蔓，平时推拉蓬(4)收拢时，如图13所示，金属网笼(53)内的藤蔓(51)类或其它植物能吸收汽车的尾气和扬起的尘埃，并能降低噪音对周围的影响，当雾霾污染发生时，如图12所示，三组推拉蓬(4)展开后，就构成为了巨型雾霾空气净化系统的净化室(1)，本实施例的巨型雾霾空气净化系统非常适合土地资源缺乏的城市推广安装。
第二部分，混合活化室(2)
本发明一种巨型雾霾空气净化系统的混合活化室(2)是一个四周封闭，留有进风口(201)和出风口的一个房间，一般情况下长为50米至80米，宽为8米至100米，高为5米至40米，其中的出风口与净化室(1)的进风口(101)对接，混合活化室(2)是雾霾空气进行凝并活化预处理的场所，混合活化室(2)的处理主要目标是改变雾霾空气污染颗粒的一些成分和特性，以利于净化室(1)的沉降处理，提高净化室(1)的吸收沉降处理效率，本系统的混合活化室对雾霾空气的处理目标有两个：1)让雾霾空气中的气溶胶在水雾中吸湿生长，云循环活化后与水雾结合；2)让高频率超声波振荡水雾与雾霾颗粒，使其碰撞融合凝并；3)激光击穿水时产生的等离子冲击波、高速微射流带动水滴高速卷扫雾霾颗粒，使其融入水滴；雾霾空气中的有害颗粒物和有害气体在混合活化室很少会发生沉降，但是，经过混合活化室(2)凝并活化处理的雾霾空气颗粒物，从粒径1μm～10μm凝并增长到100μm以上，更容易向净化室(1)内的大面积液膜扩散，更容易被植物枝叶表面的液膜吸收吸附沉降，经等比例实验测试表明，一条500米长的本系统的净化室(1)，在没有混合活化室预处理时，大约能吸收雾霾空气中的百分之四十几的有害颗粒物，当雾霾空气被长为50米，横截面积为净化室(1)横截面积5倍的混合活化室雾化处理后，再被同一条净化室(1)沉降净化，能吸收百分之九十左右的有害颗粒，其净化效率提高一倍以上，混合活化室(2)的对雾霾污染空气中的颗粒物凝并和活化预处理是本发明一种巨型雾霾空气净化系统的重要技术环节和重要技术特征。
混合活化室(2)的构建与超高压喷雾组(8)、高功率超声波发生装置(9)、高功率激光束发射组(202)的安装：
混合活化室(2)的四壁是用坚固的材料构建，由于需反射超声波和激光，四壁(包括两壁，天花板和地面)的内层被镜面玻璃所覆盖后成为镜面反射墙(203)，混合活化室的靠近进风口(201)部分安装有超高压喷雾组(8)的超高压雾化喷枪(83)和超高压雾化喷头(84)，超高压雾化喷头(84)的安装是立体的，遍布整个混合活化室的前二分之一区域，如果水源充足，混合活化室(2)进风口(201)的周围外部空间也可以安装多组超高压雾化喷枪(83)和超高压雾化喷头(84)，超高压雾化喷头(84)通过耐超高压水管(82)与机械室(3)内的超高压三螺杆水泵(81)连接，本系统的超高压喷雾组(8)，对给水系统管道的要求比较高，需要能最高耐压在100bar的耐超高压管道和相应接口连接件，可采用石油井口的相应耐压管和连接件，超高压水泵选用德国ALLWEILER的EMTEC系列三螺杆水泵，工作时最高能产生90bar的压力，最高喷射量为每分钟1200升，喷嘴使用红宝石撞针式高压喷头，能产生3μm～15μm颗粒的雾滴，单个喷头每分钟喷射量为0.1升；混合活化室内的靠近进风口(201)的区域的一侧墙上，安装有高功率超声波发射组(92)，高功率超声波发射组(92)通过导线与安装在机械室(3)内的高功率超声波发生器组(91)连接，高功率超声波发生器组(91)被系统主控电脑(13)的界面所控制，通过调节主控电脑(13)上的界面来控制高功率超声波发生器组(91)的发声频率与功率，推动高功率超声波发射组(92)发出同时发出不同频率的高频超声波，使混合活化室内的雾霾空气与水雾发生剧烈震荡，促使雾霾颗粒与水滴的碰撞融合凝并，本系统的高攻率超声波发射组(92)被设计成能各自发射不同频率的超声波，使在混合活化室(2)内的不同粒径的雾霾颗粒和水滴能产生不同方向的震荡，以提高雾霾颗粒与水滴的碰撞几率，提高凝并效率；本系统的混合活化室靠近净化室(1)的二分之一位置净化室(1)墙上，安装有高功率激光束发射组(202)，产生的高功率激光束通过透镜或雾滴的透镜效应，使激光聚焦，其原理如图16所示，激光聚焦后击穿水滴，产生超高速等离子射流，冲击波，带动水滴高速卷扫雾霾颗粒，使其碰撞凝并溶解于水滴，最终在净化室(1)被完全沉降吸收。
第三部分，植物群落(5)
本发明将在自然环境下基本只参与干沉降模式的植物群落(5)引入到本系统的湿沉降模式中来，成为本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的核心部分，植物群落(5)栽种于净化室(1)内，例如，地面或者设置在净化室内的种植槽、种植吊篮。本申请示例中的植物例如是各种树木、花草、藤本、果蔬及地衣的一种或多种，通常地，其主要为多枝叶类植物，以便通过植物枝叶提供的巨大表面，产生面积巨大的氢氧化钙与水乳状悬浮液液膜来中和雾霾空气中的二氧化硫等酸性污染气体，吸收、吸附空气中的气溶胶和各类颗粒物。同时使植物枝叶间产生的高速空气层流、紊流与湍流，产生颗粒物速度凝并和速度梯度凝并而沉降，植物的选择根据净化系统规模的大小而定。当植物群落(5)的规模较大时，种植由乔木灌木花草地衣等植物构成多层林植物群落(5)；当植物群落(5)的规模较小时，可以种栽一种植物构成的单层林。或者，植物群落(5)为单层林或多层林，且均由乔木、灌木、藤本、草本以及果蔬中的一种或多种构成。可选地，植物包括并不限于树木、藤蔓、果蔬、竹子以及花卉以及能提供巨大面积表面的人工替代品。
植物的栽种与布局：
为了起到更好的空气净化效果，植物以高低错落布置，从而使净化室内的空间利用度更高。段落间可以根据不同的位置，基于实验数据，科学地选择种植不同的植物组合，以提高植物的枝叶面积，在以地面为净化室(1)底部时，植物可以直接种在净化室(1)底部的土壤里，也可以种植在各类种植槽里，当净化室(1)底部为水面时，可以种植在挂篮等适合悬挂的种植槽里，植物可选用枝叶繁茂的藤蔓(51)类植物。
鉴于以上可以展开和收缩的透明净化室(1)，平时开启推拉蓬(4)让植物群落(5)自然生长；雾霾天气时，推拉蓬(4)封闭以形成通风通道，以便将雾霾空气颗粒引入净化室(1)内进行沉降处理。在北方较冷季节，推拉蓬(4)关闭可以构成农用温室大棚的效果，以利于植物生长，防止植物枝叶脱落。
本申请示例中，植物以具有树木花草的多枝叶植物群落(5)表示。
本发明的空气净化系统的净化室(1)内还安装有补光LED灯照组(11)，补光LED灯照组(11)的电源线通过管线与地下管线沟(108)内的电缆管(109)内的电缆连接，最终接入系统电气控制柜(132)，被系统主控电脑(13)界面控制，所用LED灯可选市场上有售的农用的全光谱LED，补光LED灯照组(11)给植物补充光照，以解决高郁闭度带来的植物光照不足，并在冬天能延长植物的光照时间，增强植物的光合作用，使各层植物都能枝叶繁茂，以增加液膜产生的面积。
第四部分，喷淋洒水装置(7)和水池
a：喷淋洒水装置(7)：
喷淋洒水装置有着非常成熟的公知技术，广泛应用于采矿业降尘、制造业加湿降尘、农业灌溉与农药的喷洒。本发明中喷淋洒水装置(7)被构造为连接氢氧化钙水混合乳液制作和储存池(32)和循环水池(30)，所用水源可调节L型三通球阀(76)来进行选择，所述喷淋洒水装置(7)的水泵为高压单螺杆乳化液泵(71)，高压单螺杆乳化液泵(71)通过输水管(72)连接喷淋枪(73)，喷淋枪(73)以每隔20米-30米安装一支，被安装于整个净化室(1)内。高压单螺杆乳化液泵(71)提供水输送和喷淋动力，连接系统电气控制柜(132)，被主控电脑(13)界面控制，可以通过界面调节输出压力和流量，喷淋枪(73)被系统主控电脑(13)界面通过系统电气控制柜(132)控制喷淋电磁阀(74)开关实现各类供水模式。需要指出的是，喷淋洒水装置在本发明中需同时喷洒两种不同的液体，与普通农用喷灌系统不同的是，本发明系统中的喷淋洒水装置不但有灌溉作用，更多的作用是承担对植物枝叶的冲淋，其效果是要充分冲淋到每片叶子的正反面，所以其喷雾洒水装置(7)的安装还具以下特点：
参照图1-图5所示，喷淋洒水装置(7)的喷淋枪(73)通常安装于净化室(1)的中间部，以便能使喷洒水的区域能够覆盖本系统净化室(1)内全部的植物，喷水主要是由低处向高处喷洒，即朝向上喷洒。喷淋洒水装置(7)在净化室(1)内部分的安装如下：在净化室(1)的地面每隔20-30米安装一组喷淋枪(73)，喷淋枪(73)通过地下管线沟(108)内的输水管(72)连接高压单螺杆乳化液泵(71)，高压单螺杆乳化液泵(71)的入水口通过水管连接L型三通球阀(76)，L型三通球阀(76)的两个入水口同过水管连接循环水池(30)和氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)；喷淋枪(73)的喷头(75)有向上45度和向上15度两种为标准左右，上下稍做转动，喷出的水可一部分直接喷淋在植物上，另一部分在推拉蓬顶蓬的内层透光隔热膜(409)反弹下来，为植物喷淋加湿和清洗枝叶，喷淋洒水装置(7)的水由高压单螺杆乳化液泵(71)从循环水池(30)抽取，为了防止杂质进入高压单螺杆乳化液泵(71)，抽水管的入水口安装有多层过滤网(34)，进一步地，基于调整喷淋洒水的方式，喷淋洒水装置(7)还可以便通过选择不同类型的喷头(75)，来调整喷射方向、喷射角度形成不同的洒水方式(旋转喷头，形成多角度和多区域喷洒)，从而达到不同的喷洒效果。进一步的方案中，喷头(75)在进行洒水时以喷射压力强弱交替(如通过系统主控电脑的界面控制系统电气控制柜(132)来调整高压单螺杆乳化液泵(71)的功率实现)的方式实行，从而对植物起到摇晃冲刷的作用。本系统净化室喷淋洒水装置(7)和超高压喷雾组(8)的喷水枪相依成一组从净水室的地面沿垂直方向布置在净化室(1)中间地带的植物群落(5)之间。喷头(75)的喷洒时间、喷洒范围以及喷洒频率可以通过系统主控电脑(13)的界面控制系统电气控制柜(132)来调节高压单螺杆乳化液泵(71)而实现，也可以通过系统主控电脑(13)的界面控制系统电气控制柜(132)对喷淋电磁阀(74)进行调节而实现。
在示例中，喷头(75)与安装在净化室(1)内的回流水沟(106)、地下回流水管(107)和循环水池(30)配合；其中回流水沟(106)沿净化室(1)内两侧安装，以便能将各处的含有雾霾中的颗粒物和反应产物的污水收集，并导流至循环水池(30)。因此，在这样的方案中，回流水沟(106)与净化室(1)中央地面具有适当的倾斜坡度，从而使水在重力的作用下自动地汇流。回流水沟(106)可以是开放式。或者，回流水沟(106)是安装有网状覆盖物，以便防止大型杂物(大树枝等)堵塞污水回收沟(106)。
b：水池
水池由3个独立的水池组成，安装在机械室(3)内，分别为循环水池(30)，氢氧化钙制作池(31)，氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)，循环水池(30)与净化室(1)外的氢氧化钙制作池(31)之间有可以导热的导热铝隔板(35)隔开；循环水池(30)具有适当的深度和容积，并由过滤网(34)分隔为回流沉降区和喷雾水源区，喷雾水源区的水泵进水口安装有更紧密的滤网(34)，以防细微的颗粒进入喷雾水源，汇聚于其内的污水经过沉降而与颗粒物分开。循环水池(30)内的含杂质的水经过沉降形成于上层的水经过两层过滤网(34)过滤后，可以通过水泵、水管再次输送至喷雾洒水器喷洒，当下雨天系统不工作时，可以从回流水沟(106)收集存储雨水，以备系统工作时使用。
在进一步的示例中，循环水池(30)安装有电加热器组(33)。该电加热器组(33)用于提供热能，以便对水池内的水源进行加热。例如，电加热器组(33)加热循环水池(30)内的水以形成弥漫于净化室(1)内的水汽以防冬天时整个喷淋系统的冰冻。电加热器例如采用电阻加热丝、换热器等各种加热设备。电加热器的数量例如是一个、两个、三个，甚至更多个，在不同的示例中可以是不同的选择。例如，当净化室(1)由进风口至出风口的长度相对较大时，回流水沟(106)和循环水池(30)的尺寸也均相对较大。在这样的方案中，电加热器组(33)选择多个且分布在循环水池(30)的多个区域，从而通过选择性地开启加热器中的一个或多个，以达到在不同空间位置形成水汽。通过利用电加热器选择性地在净化室(1)内的不同区域形成水汽(具有适当高的温度，如大于室温25℃的沸腾水形成的蒸汽)，以便对雾霾空气进行加湿，从而更利于植物枝叶的保湿。各个电加热器是否工作可以通过通过系统主控电脑(13)的界面控制系统电气控制柜(132)对各个加热器的电源的通断进行控制。
氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)是一个容积稍小的水池，与循环水池(30)不连通，是用来水化生石灰(CaO)，生石灰(CaO)加水熟化后，生成氢氧化钙，氢氧化钙微溶于水，过量氢氧化钙与水混合以后的悬浊液称作石灰乳或石灰浆，具有极强碱性，能与二氧化硫等酸性气体及水合物发生中和反应，生成无害的盐类，氢氧化钙在农业上也常作杀虫剂广泛使用，氢氧化钙悬浊液经喷淋洒水装置(7)喷淋于净化室(1)的植物枝叶间，同时在化生石灰时，产生的大量热量可通过中间的导热铝隔板(35)传导到循环水池(30)中，对循环水池(30)中的水进行加热，从而节省了一部分能源。
氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)是一个较深的水池，体积依净化室(1)的总面积大小而建，一般以每一千平方米的净化室(1)面积应不小于1立方米的容量标准，按深度标有刻度，每一刻度的容量差为0.5立方米。氢氧化钙水混合悬浮乳液配制和储存池(32)侧面安装有清水进水阀(36)，清水进水阀(36)可以连接自来水，以保证水源的清洁，氢氧化钙水混合悬浮乳液配制和储存池(32)底部安装有搅拌机(37)，通过控制系统主控电脑(13)的界面操控系统电气控制柜(132)启动搅拌机(37)时，能使配比好后的氢氧化钙胶体与水迅速混合成氢氧化钙水混合悬浮乳液。
第五部分：风机组(6)
本发明的风机组选用公知的隧道通风技术，其技术非常成熟，风机组采用风力强劲，噪音较小，并能通过控制系统主控电脑(13)的界面控制系统电气控制柜(132)来控制转速调节风速的隧道射流风机(601)组合而成，组合的数量随净化室(1)的宽度和高度及隧道射流风机(601)的口径、功率而定，基于本发明的特点，在隧道风机组安装于本发明时，可按以下方式但不限于以下方式安装：
参照图2、图4和图14所示，风机(6)主要用于将经过混合活化室(2)凝并活化处理过的雾霾空气与水雾混合物通过净化室(1)的进风口(101)导入到净化室(1)内，再通过净化室(1)的出风口(102)输出出到净化室(1)外。风机组(6)的隧道射流风机(601)被安装在风机组固定架(603)上。风机组固定架(603)连接在净化室(1)地面的地基上，且分别位于净化室(1)的进风口(101)的一端和出风口(102)的一端；风机组的进风口端安装有金属防护罩(602)，以防杂物被吸入，一种具体且可替代的方案中，一种巨型雾霾空气净化系统安装有风机组(6)，风机组(6)的具体安装方法是在进风口(101)和出风口(102)各安装一组，通过适当地调整风机(6)隧道射流风机(601)的数量和位置，以保证建筑内部风速的稳定和内外环境的压力基本平衡；风机组(6)工作时产生的风速可以根据雾霾的轻重通过系统主控电脑(13)的界面来控制系统电气柜(132)来调节，例如通过改变风机组(6)的单个隧道射流风机(601)的功率来形成不同的风速，也可以通过调节风机组(6)中的风机开启数量来调节净化室(1)的空气流动速度。工作时(对雾霾空气进行净化)，机组(6)把雾霾空气抽入净化室(1)，雾霾空气快速穿过植物群落(5)，在植物枝叶形成利于颗粒物沉降的折流、紊流与湍流。
第六部分：系统的监控设备
本系统的净化室(1)是一个狭长的种栽植物群落的通道，长度为几百米到几公里，对其实施操作和控制，必须借助各类人工智能和操作系统配合各类传感器和视频摄像头，以对系统的各个位置的工作状态实施监控，从各个监控仪器的反馈数据来及时调整各装置的工作状态，以使整个系统能保持高效工作，更据本发明系统的工作原理和设备配置，参照图3、图4、图5、和图17，本系统安装有以下监控设备：激光空气颗粒计量器(121)、空气温度湿度传感器(122)、光照度传感器(123)、风速测量仪(124)、视频监控摄像头(125)、视频监控无人机(126)；这些设备的采购、安装、控制和数据采集应用都是非常成熟的公知技术，被广泛应用于各类工业领域，这些监控仪器在本发明的示例中，被安装在传感器安装柱(12)上，并由支撑杆(128)加固安装于地面，这些传感器产生的数据流被同样安装在传感器安装柱(12)上的数据收集和无线传输箱(127)收集并无线传输到系统主控电脑(13)所联机操控的系统数据接收器(131)，最后由系统主控电脑(13)记录分析并呈现给操控者，为操控者的操作提供实时数据，以上传感器在净化室(1)的进风口(101)、净化室(1)中部、净化室(1)出风口(102)各安装一组，混合活化室的进风口(201)需安装一组，本系统外的周围需安装一至二组；此外，循环水池(30)需安装水温传感器。
第七部分：清洁空气输送装置
基于本系统的净化雾霾空气的能力，本系统的在出风口(102)的清洁空气输出量巨大，一个宽30米，高25米，长1000米的本发明的雾霾空气净化系统，在工作时，每小时输出的清洁空气量在四千万立方米以上，只需通过清洁空气输送装置(14)将其中的一小部分清洁空气通过地下管道输入到附近的机场、体育场馆、医院、学校、机关、商场、居民楼等建筑的室内，足以为附近所有建筑室内提供所需清洁空气，当多组本发明的巨型雾霾空气净化系统安装于机场周围时，甚至可以为机场及周围清除雾霾，降低雾霾对飞机起降的影响，参照图15所示，本清洁空气输送装置(14)的清洁空气输送入口(143)正对净化室出风口(102)，通过清洁空气输送管道(141)输送到目的建筑室内，清洁空气输送管道(141)口装有防护网(144)，以防止昆虫等小动物和其它杂物进入管道，清洁空气输送管道(141)内安装有清洁空气输送风机(142)，以提供管道内的空气流动动力，管道内的清洁空气引入到建筑物室内有许多成熟公知技术可以选用，比如燃气输入技术，自来水的输入技术，排污管的安装技术等，只是要求管道采用环保无毒的材质，管道口径稍大一点，出入口需安装细密的防护罩，以防昆虫等小动物和其它杂物的进入而污染空气。
在一种示例中，参照图1～图17所示，本发明一种巨型雾霾空气净化系统的工作方式如下：当待治理区域发生雾霾污染时，本系统周围的激光空气颗粒计量器(121)将数据传导至本系统的数据收集和无线传输箱(127)，数据收集和无线传输箱(127)将数据流发送给系统数据接收器(131)而触发系统主控电脑(13)的报警系统，控制工作人员开启系统主控电脑(13)的主控界面，控制系统电器控制柜(132)，依次启动各个系统：钢索牵引机(403)启动开启推拉蓬(4)模式，钢索牵引机(403)牵引推拉蓬(4)的牵引钢索(402)，拉动该系统使净化室(1)的推拉蓬(4)展开。展开的推拉蓬(4)和两壁(103)配合，从而形成一个相对封闭的空间，同时通过系统主控电脑(13)的主控界面启动喷淋洒水装置(7)将氢氧化钙和水乳状悬浮液喷洒植物枝叶并附着在枝叶表面而产生巨大面积的液膜，超高压喷雾组(8)启动，在混合活化室(2)和净化室(1)喷射出粒约为3μm～15μm的水雾，使水雾弥漫于混合活化室(2)和净化室(1)，混合活化室内的高功率超声波发生装置(9)和高功率激光束发射组(202)开启，同时在风机组(6)产生的负压作用下，雾霾空气进入混合活化室(2)后，与弥漫于混合室的水雾混合，以气溶胶为主要成分的雾霾颗粒吸湿生长，混合活化室(2)内的超声波发生射组(92)发射出不同频率的高频超声波使混合活化室内的混合空气发生剧烈的震荡，高压喷雾系统产生的水雾与雾霾颗粒产生碰撞凝并，生成较大颗粒的液滴；高能激光束发射组(202)发射的高能激光束在水雾中的圆型或椭圆型水滴的透镜作用下聚焦，使在焦点上的水滴能量聚集，发生激光击穿效应，击穿过程中产生等离子体高速微射流，冲击波冲击水滴卷扫雾霾颗粒，同时冲击波产生的声场震荡雾霾颗粒，促使其与水雾凝并，生成颗粒较大的液滴，同时，雾霾空气中的大部分氮氧化物气体和二氧化硫气体等污染气体也被水雾吸收，生成相应的酸类，一起被风机组(6)吸入净化室(1)，含雾霾颗粒和酸类的雾滴进入净化室(1)后，在风机组产生的高速气流推动下，大部分含雾霾颗粒和酸类的雾滴与植物枝叶上的大面积氢氧化钠水悬浊液液膜高效接触，并向液膜扩散，被快速捕捉吸收，中和，并被喷淋洒水系统(7)快速沉降，一部分含雾霾颗粒和酸类的雾滴和没与雾滴结合的气溶胶颗粒被植物枝叶间产生的折流小湍流及高速空气层流与紊流发生颗粒速度凝并和速度梯度凝并而沉降，最后一部分憎水气溶胶颗粒被混合活化室和净化室(1)内的水雾颗粒反复云循环活化，从气相转化为液相，最终被凝并沉降；雾霾空气中的污染颗粒和污染气体被彻底净化干净后，从通道出风口(102)被风机组(6)输出。一部分进入清洁空气输送管道入口(143)，由清洁空气输送风机(142)输送至各个建筑室内，大部分清洁空气直接从出风口(6)输出出，改善所在区域的空气质量；当净化室(1)内的植物群落(5)枝叶的氢氧化钙悬浊液液膜在沾粘吸附大量雾霾颗粒和酸性气体后，氢氧化钙的含量不足时，喷淋洒水装置(7)及时喷洒氢氧化钙悬浊液予以补充，当液膜的水分不足时，喷淋洒水组(7)及时喷洒水滴予以补充，当本系统工作结束时，喷淋洒水组(7)组喷洒清水对所有的植物枝叶进行喷洒冲洗，将液膜中雾霾颗粒和反应生成的盐全部沉降到地面，随水流通过回流水沟(106)，流入循环水池(30)，固体颗粒经沉淀后被挖出回收，废水则被调节成PH值呈中性后，由污水输出离心泵(38)输送至污水厂做进一步处理。
本巨型雾霾空气净化系统的净化标准是：当净化室(1)的空气流动速度达12米/秒时，从混合活化室进风口(201)鼓入的PM2.5为500μg/m3一级污染(极重污染)雾霾空气经过本系统的净化处理后，在净化室(1)出风口(102)达到低于50μg/m3的标准。
基于以上描述的雾霾空气净化系统的部分或全部的构造，其实施并能够取得以下效果的部分或全部：
本发明提供的一种巨型雾霾空气净化系统的净化室(1)内种栽的大量植物群落(5)的枝叶，能为净化系统在工作时，及时提供面积巨大的液膜，为本系统大规模处理雾霾空气提供了基础，在自然环境下基本上只参与干沉降模式的植物群落(5)以能为本系统提供大面积枝叶表面和在枝叶后产生紊流，湍流等作用被引进到本系统的湿沉降模式中来，成为本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的核心部分，本发明所提供的一种雾霾空气净化系统所提供的氢氧化钙悬浊液中的氢氧化钙是一种强碱，具有极高的与雾霾空气中二氧化硫等酸性气体中和能力，氢氧化钙悬浊液具有极强的附着在植物枝叶表面的能力，氢氧化钙与水生成的水合物胶体，又具有极大的粘性和保湿能力，为本系统提供了强大的清除雾霾空气中有害气体与雾霾颗粒的能力。
本发明提供的一种巨型雾霾空气净化系统的混合活化室(2)内安装的超高压喷雾组(8)、高功率超声波发射组(92)、高功率激光束发射组(202)、镜面反射墙(203)共同对进入混合活化室(2)的雾霾污染空气中的细小雾霾颗粒，特别是粒径在1μm～10μm气溶胶颗粒进行凝并活化处理，为雾霾颗粒在净化室(1)的沉降打好了良好的基础。
本发明提供的一种空气净化系统所提供的风机组(6)和为净化室(1)内植物沉降雾霾空气中的颗粒物大大提高了效率。一方面，通道内空气的快速流动，在经过植物枝叶间形成折流湍流等产生颗粒速度凝并和速度梯度凝并而快速沉降雾霾颗粒。另一方面，空气的流动快速可以在种栽植物时，提高郁闭度，提高了植物单位面积的滞尘能力。
本发明提供的一种空气净化系统所提供的喷淋系统(7)，能为本系统提供液膜并长久保持，并及时沉降雾霾颗粒和反应产物，并回流进行集中处理，本发明提供的一种巨型雾霾空气净化系统所提供的推拉蓬(4)一方面在工作时构成了一个相对密闭的净化室，同时也可以构成一个温室，推拉蓬双层透光隔热膜(408)和(409)，两壁混凝土墙中的隔热中空(104)为净化室(1)的保温起到了两良好的作用，大体上而言，从宏观角度来讲，本发明的一种巨型雾霾空气净化系统的雾霾空气净化方法将森林、绿化植物从自然状态下基本只参与大气颗粒物的干沉降的模式中释放出来，转换到本发明的一种人工的湿沉降模式中去，其意义重大，为以后设计大气雾霾颗粒物的沉降开辟了一条新的思路，其后续的转换空间巨大；从具体的方面讲，本发明提供的净化室(1)为在北方地区选种高效滞尘的适于南方气候的植物群落提供更大选择空间。其还解决了自然环境中存在的树木花草等植物在无风无雨的雾霾气象条件下发生的吸附滞尘沉降雾霾颗粒效率低下的问题。经初步测算，一套净化室(1)长1000米宽50米，高30米，内部种植郁闭度百分之九十以上由乔木、灌木、草本和苔藓地衣组成的多层林植物群落的巨型雾霾空气净化系统，该巨型雾霾空气净化系统在工作状态时，当净化室(1)内风速达12米/秒运行时，在一小时内可将约9000万立方米的PM2.5为500μg/m3的重度雾霾空气净化成PM2.5为50μg/m3以下的优质空气。其吸收有害酸性气体吸附和沉降空气中雾霾颗粒物的能力为相同面积相同类型绿化植物在自然环境下的1万倍以上，并且结构简单，成本低廉，维护方便，为城市雾霾污染的治理提供了一种低能耗、高效率、生态环保的系统解决方案。
为了便于本领域技术人员实施本申请示例的方案，以下给出两种系统运行示例进行说明，实施例5：当本系统的所在区域发生雾霾污染时，本系统周围的激光空气颗粒计量器(121)将数据传导至本系统的数据收集和无线传输箱(127)，数据收集和无线传输箱(127)将数据流发送给系统数据接收器(131)而触发系统主控电脑(13)的报警系统，控制工作人员开启系统主控电脑(13)的主控界面控制系统电气控制柜(132)依次启动各个系统电机：钢索牵引机(403)启动开启推拉蓬(4)模式，钢索牵引机(403)牵引推拉蓬(4)两侧的牵引钢索(402)，两侧牵引钢索(402)通过钢索与钢架连接件(407)牵引第一个钢架，在第一个钢架被拉动时，第一个刚架与第二个钢架两侧推拉蓬平衡支杆(415)上的剪刀架(416)沿安装在推拉蓬平衡枝杆(415)内的滑轨竖向剪切，保持两个钢架的平行，以防钢架的倾倒，同时两个钢架顶部的三组活动拱杆(414)被放平，安装在三组活动拱杆(414)上的内外两层透光隔热膜(408)和(409)被展开，当两个钢架间的内外两层透光隔热膜(408)和(409)被完全展开后，两个钢架间的推拉蓬钢架连接钢索(412)被棚紧，第一钢架和第二钢架间的距离就不再拉开，第一钢架就通过推拉蓬钢架连接钢索(412)拉动第二个钢架，第二钢架与第三钢架间的内外两层透光隔热膜(408)和(409)就被展开，就这样，各个钢架被依次拉开，钢架上的内外两层透光隔热膜(408)和(409)也依次展开，当推拉蓬的所有钢架被沿两侧导轨(417)拉开后，推拉蓬的内外两层透光隔热膜(408)和(409)也被完全展开，展开的推拉蓬(4)和两壁(103)配合，从而形成一个相对封闭的空间，构成了净化室(1)，同时通过系统主控电脑(13)的主控界面启动喷淋洒水装置(7)将氢氧化钙(Ca(OH)2)和水乳状悬浮液喷洒植物枝叶并附着在枝叶表面而产生巨大的液膜面积，超高压喷雾组(8)启动，在混合活化室(2)和净化室(1)喷射出颗粒细小的水雾，使水雾弥漫于混合活化室(2)和净化室(1)，混合活化室(2)内的高功率超声波发射组(92)和高功率激光束发射组(202)开启，同时在风机组(6)产生的风作用下，雾霾空气进入混合活化室(2)后，与弥漫于混合室的水雾混合，以气溶胶为主要成分的雾霾颗粒吸湿生长，混合活化室(2)内的高功率超声波发射组(92)产生的不同频率的高频超声波使混合活化室(2)内的混合空气发生剧烈的震荡，高压喷雾系统产生的水雾与雾霾颗粒产生碰撞凝并，生成较大颗粒的液滴；高功率激光束发射组(202)产生的高能激光束在水雾中的圆型或椭圆型水滴的透镜作用下聚焦，使在焦点上的水滴能量聚集，发生激光击穿效应，击穿过程中产生等离子体高速微射流、冲击波带动水滴卷扫雾霾颗粒，同时冲击波产生的声场震荡雾霾颗粒，促使其与水雾凝并，生成颗粒较大的液滴，同时，雾霾空气中的大部分氮氧化物气体和二氧化硫气体等污染气体也被水雾吸收，生成相应的酸类，一起被风机组(6)吸入净化室(1)，含雾霾颗粒和酸类的雾滴进入净化室(1)后，在风机组产生的高速气流推动下，大部分含雾霾颗粒和酸类的雾滴与植物枝叶上的大面积氢氧化钠水悬浊液液膜高效接触，各类颗粒物向大面积的液膜快速扩散，被大面积的液膜快速捕捉吸收、中和，并被喷淋洒水系统(7)快速沉降，一部分含雾霾颗粒和酸类的雾滴和没与雾滴结合的气溶胶颗粒被植物枝叶间产生的折流小湍流及高速空气层流与紊流发生颗粒速度凝并和速度梯度凝并而沉降，最后一部份憎水气溶胶颗粒被混合活化室和净化室(1)内的水雾颗粒反复云循环云活化，从气相转化为液相，最终被凝并沉降；雾霾空气在所含的污染颗粒和有害气体被彻底吸收、吸附、中和、沉降净化干净后，从净化室(1)出风口(102)被风机组(6)输出；一部分进入清洁空气输送管道入口(143)，由清洁空气输送风机(142)输送至各个建筑室内，大部分清洁空气直接从出风口(6)输出出，改善所在区域的空气质量。当通道内的植物(5)枝叶的氢氧化钙悬浊液液膜在沾粘吸附大量雾霾颗粒和酸性气体后，氢氧化钙的含量不足时喷淋洒水组(7)及时喷洒氢氧化钙悬浊液予以补充，当液膜的水分不足时，喷淋洒水组(7)及时喷洒水滴进行补充，当本系统工作结束时，喷淋洒水组(7)组喷洒清水对所有的植物枝叶进行喷洒冲洗，将液膜中雾霾颗粒和反应生成的盐全部沉降到地面，随水流通过回流水沟(106)，流入循环水池(30)，沉淀后进行进一步的无害处理，同时喷淋洒水组(7)也将管道内的残留氢氧化钙(Ca(OH)2)冲洗干净，以免残留氢氧化钙(Ca(OH)2)与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙而堵塞输水管(72)和喷头(75)，循环水池(30)中的水可以往复循环喷洒，当循环水池(30)中的水的颗粒等污染物浓度达到不适合再喷淋时，可沉淀后，将固体物如硫酸钙，碳酸钙等固体分离挖掘回收，其余污水调整PH值为中性后，由污水输出离心泵(38)输送至污水处理厂净化处理；而本系统最后清洗完成后，通过推拉蓬钢索牵引机(403)启动推拉蓬收拢模式，如图7和图8所示，牵引推拉蓬的牵引钢索(402)，牵动推拉蓬的第一个钢架(401)向第二个钢架靠拢，推动剪刀架呈横向剪切，保持两个钢架的平衡，同时两个钢架间的三组活动拱杆(414)向上顶起，牵拉推拉蓬的内外两层透光隔热膜(408)和(409)向上折叠收拢，当第一第二两个钢架(401)之间收拢后，两个钢架间推挤梁(413)就顶住，第一个钢架就推动第二个钢架向第三个钢架靠拢，这样通过推挤梁(413)依次推挤收拢，按照本发明的推拉蓬(4)设计，本系统的推拉蓬(4)展开和收拢的长度比例能达到8比1，本系统净化室(1)顶部就大部分开放，本系统内的植物群落(5)沐浴自然界的阳光雨露，自然生长，本系统的工作状态和关闭状态时，操控者和管理维护者都可以通过视频监控摄像头(125)监控本系统的各个位置的状态，以预防本系统故障的发生，操控和管理者还可以开启视频监控无人机(126)观察本系统的整体运转情况以及周边环境的变化，来调整本系统的工作状态，以发挥本系统的最佳工作效率，本系统的净化室(1)的长度标准可以根据不同的地域、不同的规模、不同的植物群落而设定。
实施例6：
在一些特定场所，例如机场、车站、学校、机关、医院、体育场馆等场所，可以环绕该单位修建本系统，处理后的清洁空气可以如图所示，可以通过清洁空气输送装置(14)输送到该单位的建筑内，当雾霾发生时，启动该系统，为其提供清洁的空气，该系统净化室(1)可兼容大量的园林设计元素，平时无雾霾时，推拉蓬(4)收拢，净化室(1)内的植物群落(5)可以起到绿化带的作用，当天气寒冷时，推拉蓬(4)长期闭合，净化室(1)在系统不工作时，提供一个充满绿色植物的温室，很适合人们的避寒休闲。
在此需要强调的是，本发明的喷淋洒水装置(7)、风机组(6)、超高压喷雾组(8)、补光LED灯照组(11)等电气设备涉及一些电路逻辑的集合而非虚拟功能模块。其具体实现是本领域公知技术手段，本领域技术人员通过对本发明的阅读，根据其掌握的常规技术手段完全可以再现，即便在没有电路图的基础上在本领域也是可以实施的。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种巨型雾霾空气净化系统，包括净化室(1)、混合活化室(2)和机械室(3)，其特征在于，包括：建筑在待治理区域的狭长形的净化室(1)，该净化室(1)的顶部为安装有透明的透光隔热膜或其它透明覆盖物的固定顶棚或可以开合的推拉蓬(4)，该净化室(1)的底部为地面、水面或膜，净化室(1)的两端留有进风口(101)和出风口(102)；建筑在净化室进风口(101)前端的混合活化室(2)，所述混合活化室(2)的后部连接净化室进风口(101)；建筑在净化室(1)一侧的机械室(3)；种栽在净化室(1)内的植物群落(5)或其它能提大面积亲水型表面的人造品；安装在混合活化室(2)和净化室(1)内的超高压喷雾组(8)；安装在混合活化室(2)内墙上的高功率超声波发射组(92)；安装在混合活化室(2)内墙上的高功率激光束发射组(202)；安装在混合活化室(2)内四壁上的镜面反射墙(203)；安装在净化室(1)内的喷淋洒水装置(7)；安装在净化室(1)进风口(101)和出风口(102)的风机组(6)；安装在净化室(1)出风口(102)的清洁空气输送装置(14)；安装在净化室(1)内底部的补光LED灯照组(11)；安装在净化室(1)两侧和混合活化室(2)内的回流水沟(106)；安装在机械室(3)内的循环水池(30)；安装在机械室(3)内的氢氧化钙制作池(31)；安装在机械室(3)内的氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)；安装在循环水池(30)内的电加热器组(33)；安装在机械室(3)内的系统主控电脑(13)及其所连接网络；安装在机械室(3)内的系统电气控制柜(132)，该系统电气控制柜(132)用网络连接系统主控电脑(13)，该系统电气控制柜(132)用电源线连接系统所有电气设备；所述一种巨型雾霾空气净化系统以氢氧化钙水混合悬浮乳液为净化剂。
2.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述净化室(1)的顶部是覆盖透光隔热膜的推拉蓬(4)，所述推拉蓬(4)的可移动的部分的支撑架为推拉蓬钢架(401)，所述推拉蓬钢架(401)上安装有外层透光隔热膜(408)、内层透光隔热膜(409)和密封膜(410)，该净化室(1)的底部为地面、水面或膜，可选地，所述净化室为第一净化室或第二净化室，其中，所述第一净化室包括高度和结构对称的净化室两壁(103)、推拉蓬导轨(417)和推拉蓬(4)，所述净化室两壁(103)下端被安装在钢筋混凝土地基(105)上，所述净化室两壁(103)上端安装有推拉蓬导轨(417)，所述推拉蓬(4)安装在推拉蓬导轨(417)上，其中，所述第二净化室包括两侧推拉蓬导轨(417)、推拉蓬(4)，所述两侧推拉蓬导轨(417)安装在钢筋混凝土地基(105)上，所述推拉蓬(4)安装在推拉蓬导轨(417)上。
3.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述植物群落(5)为单层林或多层林，且均由乔木、灌木、藤本植物、草本植物、果蔬以及地衣中的一种或多种构成，可选地，所述植物群落可以被能提供大面积亲水型表面的人造物替代。
4.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述混合活化室(2)和净化室(1)内安装有超高压喷雾组(8)；所述超高压喷雾组(8)由超高压雾化喷头(84)、超高压雾化喷枪(83)、耐超高压水管(82)、超高压三螺杆水泵(81)及其连接件连接而成，超高压三螺杆水泵(81)电机的电源线连接系统电气控制柜(132)，该系统电气控制柜(132)连接系统主控电脑(13)。
5.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述混合活化室(2)内安装有高功率超声波发射组(92)；高功率超声波发射组(92)通过导线连接安装在机械室(3)内的高功率超声波发生器组(91)，该高功率超声波发生器组(91)连接系统主控电脑(13)。
6.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述混合活化室(2)内安装有高功率激光束发射组(202)，该高功率激光束发射组(202)连接系统主控电脑(13)。
7.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述雾霾空气净化系统的机械室(3)安装有循环水池(30)、氢氧化钙制作池(31)、氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)，循环水池(30)内安装有电加热器组(33)，电加热器组(33)连接系统电气控制柜(132)，氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)内安装有搅拌机(37)，循环水池(30)和氢氧化钙制作池(31)以导热铝隔板(35)相隔。
8.根据权利要求1所述的巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，所述喷淋洒水装置(7)被构造为连接氢氧化钙水混合乳液制作储存池(32)和循环水池(30)，安装有L型三通球阀(76)，L型三通球阀(76)的两个入水口分别连接循环水池(30)和氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)，L型三通球阀(76)的出水口连接高压单螺杆乳化液泵(71)的入口，高压单螺杆乳化液泵(71)的出口连接净化室输水管(72)，净化室输水管(72)连接净化室喷淋枪(73)，净化室喷淋枪(73)安装有喷头(75)和喷淋电磁阀(74)，所述喷淋洒水装置(7)的净化室喷淋枪(73)被安装于整个净化室(1)内；高压单螺杆乳化液泵(71)和喷淋电磁阀(74)的电源线连接系统电气控制柜(132)，该系统电气控制柜(132)连接系统主控电脑(13)。
9.根据权利要求1所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征在于，该系统在净化室(1)出风口(102)安装有清洁空气输送装置(14)，所述清洁空气输送装置(14)包括安装在净化室出风口(102)的清洁空气输送管道(141)、安装在清洁空气输送管道入口(143)处的清洁空气输送风机(142)和防护网(144)；清洁空气输送风机(142)的电源线连接系统电气控制柜(132)。
10.一种雾霾空气净化方法，其特征在于，包括权利要求1～9所述的一种巨型雾霾空气净化系统，其特征还包括以下步骤：
(1)备料
氢氧化钙制作池(31)内加入生石灰，再加入水(以体积1比3配比)，熟化后生成氢氧化钙，将氢氧化钙计量后倒入氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池(32)，再加入50倍氢氧化钙体积的水，用搅拌机(37)快速搅拌成胶体悬浮状乳液，可选地，本系统可以直接选择用氢氧化钙成品料配制成氢氧化钙水混合悬浮乳液储存于氢氧化钙水混合悬浮乳液制作储存池；
(2)超高压造雾和利用植物枝叶制造大面积液膜
超高压喷雾组(8)通过超高压三螺杆水泵(81)产生超高压的水流通过超高压雾化喷头(84)喷射出雾滴，高压单螺杆乳化液泵(71)将氢氧化钙水混合悬浮乳液输入喷淋洒水装置(7)，喷淋洒水装置(7)的喷头(75)将氢氧化钙水混合悬浮乳液喷洒在净化室(1)的靠近净化室进风口(101)五分之四区域的植物群落(5)枝叶上；所述超高压三螺杆水泵(81)产生的水压约为70bar～80bar，所述超高压雾化喷头(84)喷射的水雾粒径约为3um～15um之间；
(3)雾霾空气的凝并活化预处理
雾霾空气被风机组(6)从混合活化室(2)的入口吸入混合活化室(2)，在混合活化室(2)与超高压喷雾组(8)所产生的水雾混合后，被不同频率的高频超声波和高能激光束凝并活化预处理后由风机组(6)输入净化室(1)；
(4)湿沉降净化
风机组(6)将混合活化室(2)凝并活化预处理过的雾霾和水雾混合空气从净化室进风口(101)鼓入，流经净化室(1)，被净化室(1)内的植物枝叶所产生的大面积液膜沉降净化干净后由净化室出风口(102)的风机组(6)从净化室出风口(102)输出；
(5)水雾与液膜的保持
超高压喷雾组(8)在本系统工作时始终保持运转状态，其喷雾量按流经的雾霾空气量计算约为0.1g/m3～0.5g/m3，以空气动力学当量颗粒计算，所述超高压喷雾组(8)所喷水滴的颗粒数约为所净化雾霾空气中PM2.5和PM10颗粒数之和的500～1000倍，喷淋洒水装置(7)在第一次喷淋氢氧化钙水混合悬浮乳液后，每隔1～2小时左右为净化室(1)喷淋氢氧化钙水混合悬浮乳液一次，喷洒量按净化室(1)的面积计算约为50g/m2，持续10分钟左右；
(6)系统清洗和沉降物处理
当整个系统净化工作结束后，喷淋洒水装置(7)通过开闭L型三通球阀(76)，将进水源由氢氧化钙水混合悬浮乳液调整为清水，为净化室(1)内的植物枝叶喷水冲刷清洗，喷淋水量以净化室面积计算约为500g/m2，时间为15分钟，冲洗后的含硫酸钙、亚硝酸钙、碳酸钙等反应产物随水流通过回流水沟(105)和地下回流水管(106)，回流进循环水池(30)，在循环水池(30)沉淀后被挖掘回收，污染水被调节酸碱度呈PH值中性后，被污水输出离心泵(38)输送至污水处理厂处理。
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| CN201911090563.3A Pending CN110893316A (zh) | 2019-01-29 | 2019-11-08 | 一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN110893316A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111501650A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 梅向瑾 | 市政街边绿化雾霾营养免洗地根部保温警示结构和方法 |
| CN113251554A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-13 | 雷神等离子科技(杭州)有限公司 | 一种杀菌消毒控制方法和设备 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103357621A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 江苏大学 | 一种激光冲击波清洗金属工件表面微颗粒的方法和装置 |
| CN104524948A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-04-22 | 江苏新世纪江南环保股份有限公司 | 一种超声波脱硫除尘一体化超低排放方法 |
| CN105638311A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-06-08 | 西安绿豪现代农业工程有限公司 | 一种基于物联网的智能化多功能庭院温室系统 |
| WO2018010195A1 (zh) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 湖南屎壳郎环境科技有限公司 | 一种发酵臭气和燃烧烟气的洗涤治理系统及方法 |
| CN109260860A (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-25 | 王雪微 | 一种城市雾霾及道路扬尘的治理方法 |
-
2019
- 2019-11-08 CN CN201911090563.3A patent/CN110893316A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111501650B (zh) * | 2020-04-26 | 2022-02-08 | 高伟 | 市政街边绿化雾霾营养免洗地根部保温警示结构 |
| CN113251554A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-13 | 雷神等离子科技(杭州)有限公司 | 一种杀菌消毒控制方法和设备 |
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