一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)和凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于：該生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，包括用于過濾、吸附、分解有害物質的氣流凈化子系統(tǒng)，以及用于分解、轉化有害物質的生態(tài)濕地子系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種生態(tài)型空氣凈化方法。本發(fā)明將生態(tài)濕地凈化、天然植物及空氣凈化單元結合起來，可以使空氣中的有害物質被過濾、吸附，進而通過土壤、植物、微生物降解，最終作為養(yǎng)分被植物吸收，能夠有效地避免二次污染，實現(xiàn)真正生態(tài)型空氣凈化，同時能降低凈化成本，具有較高的產業(yè)價值。
【專利說明】一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)和凈化方法
[0001]單元領域
[0002]本發(fā)明涉及空氣凈化領域，具體涉及一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)和凈化方法。
[0003]背景單元
[0004]目前我國室內空氣污染處于相當嚴重的狀況，其危害性不容忽視，預防和減少室內空氣的污染，對人們的身心健康、安心工作、享受現(xiàn)代生活、提高生活品質具有重要意義。
[0005]現(xiàn)有空氣凈化器主要采用機械過濾、活性炭吸附、臭氧或負離子等單元，需用定期更換過濾網，活性炭，否則由于其飽和吸附了大量有害物質，反而形成了二次污染源，且更換費用較高。
[0006]針對當前日益嚴重的室內污染狀況和室內凈化市場的快速發(fā)展，需要開發(fā)出一種全新的生態(tài)型空氣凈化單元，徹底解決了空氣凈化器的更換濾芯、二次污染問題，在實現(xiàn)了室內空氣快速凈化的同時，渴望將空氣中的污染物變廢為寶，充分利用。


【發(fā)明內容】

[0007]針對現(xiàn)有單元中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)和凈化方法，通過該凈化系統(tǒng)和凈化方法，可以使空氣中的有害物質被過濾、吸附，進而通過土壤、植物、微生物降解，最終作為養(yǎng)分被植物吸收，能夠有效地避免二次污染，實現(xiàn)真正生態(tài)型空氣凈化，同時能降低成本，具有較高的產業(yè)價值。
[0008]為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，包括用于過濾、吸附、分解有害物質的氣流凈化子系統(tǒng)，以及用于分解、轉化自氣流凈化子系統(tǒng)轉移出來的有害物質的生態(tài)濕地子系統(tǒng)。
[0009]進一步，氣流凈化子系統(tǒng)通過水幕凈化單元、分子絡合單元和微晶活性炭過濾單元中一個或其組合對污染空氣進行凈化處理。
[0010]更進一步，當氣流凈化子系統(tǒng)通過微晶活性炭過濾單元對污染空氣進行凈化處理時，所述生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)還包括用于將有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)的循環(huán)、轉移模塊；所述循環(huán)、轉移模塊是指微晶活性炭脫附再生單元，微晶活性炭脫附再生單元中設有水循環(huán)設備。
[0011]進一步，所述氣流凈化子系統(tǒng)進一步通過光催化凈化單元、紫外凈化單元、銀離子凈化單元、負離子凈化單元中的一種或幾種組合對凈化處理后的污染空氣進行深層處理。
[0012]進一步，生態(tài)濕地子系統(tǒng)包括潛流濕地凈化單元和微生物降解單元。
[0013]再進一步，所述潛流濕地凈化單元是指污染水流過濕地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對空氣進行預處理，包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、微生物分解、轉化、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收的作用。
[0014]進一步，所述微生物降解單元是指利用懸浮的底泥的和寄生于植物上的細菌的代謝作用將懸浮物、膠體、可溶性固體分解成無機物；通過生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并經阻截或結合而被去除。
[0015]本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化方法，包括:
[0016]a、使污染空氣通過氣流凈化子系統(tǒng)進行凈化處理，凈化處理使污染空氣中的有害物質被捕集，然后排出凈化處理后的空氣；
[0017]b、將氣流凈化子系統(tǒng)所捕集的有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)；
[0018]C、通過生態(tài)濕地子系統(tǒng)吸附、滯留、分解或轉化有害物質，其中，所述生態(tài)濕地子系統(tǒng)包括潛流濕地凈化單元和微生物降解單元。
[0019]進一步，步驟a中，所述氣流凈化子系統(tǒng)通過水幕凈化單元、微晶活性炭過濾單元和分子絡合凈化單元的一種或幾種組合對污染空氣進行凈化處理。
[0020]更進一步，步驟a中，對凈化處理后的空氣進行深層凈化；深層凈化是指通過光催化凈化單元、紫外凈化單元、銀離子凈化單元、負離子凈化單元中的一種或幾種組合對凈化處理后的污染空氣作進一步處理。
[0021]與傳統(tǒng)的空氣凈化單元相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0022]第一、本發(fā)明將生態(tài)濕地凈化、天然植物及空氣凈化單元結合起來，具備多方面的優(yōu)點:本發(fā)明的預凈化模塊去除了空氣中有害氣體及固體顆粒物；生態(tài)濕地能降解有機物；天然植物提供了新鮮的氧氣，保持了室內空氣的清新。
[0023]第二、本發(fā)明最終將有害物質在微生物作用下分解，作為植物肥料被植物吸收，真正自然環(huán)保，無二次污染，實現(xiàn)真正的生態(tài)型空氣凈化。
[0024]第三、本發(fā)明不需要定期更換過濾材料，避免了二次污染，可降低凈化成本，具有良好的經濟性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化方法的第一種實施方式的流程示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化方法的第二種實施方式的流程示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化方法的第三種實施方式的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
[0029]本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，包括用于過濾、吸附、分解有害物質的氣流凈化子系統(tǒng)，以及用于分解、轉化有害物質的生態(tài)濕地子系統(tǒng)。
[0030]本發(fā)明中，氣流凈化子系統(tǒng)可以通過水幕凈化單元、分子絡合單元和微晶活性炭過濾單元中一個或其組合對污染空氣進行凈化處理。
[0031]微晶活性炭過濾單元是指通過微晶活性炭吸附有害物質。
[0032]當氣流凈化子系統(tǒng)通過微晶活性炭過濾單元對污染空氣進行凈化處理時，該生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)還包括用于將有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)的循環(huán)、轉移模塊。該循環(huán)、轉移模塊是指微晶活性炭脫附再生單元，微晶活性炭脫附再生單元中設有水循環(huán)設備，如泵和管線。實際應用時，污染空氣通過微晶活性炭過濾單元吸附有害物質后，通過微晶活性炭脫附再生單元，使用PH值為3-6的酸性水反沖洗微晶活性炭，使微晶活性炭中吸附的有害物質脫附出來，這樣可以保證微晶活性炭的吸附效率。然后含有害物質的酸性水通過水循環(huán)設備連接到生態(tài)濕地子系統(tǒng)。
[0033]水幕凈化單元是指通過設備使水形成像瀑布一樣的水幕，氣流從水幕中通過時，空氣和水接觸混合，空氣中的有害物質被溶解在水中，從而凈化空氣。
[0034]分子絡合凈化單元是指，在水中添加易吸附有甲醛、苯、氨，VOC等有害氣體的絡合齊U，空氣經過水幕時，空氣中有害氣體被絡合劑撲捉，從而凈化空氣。
[0035]當氣流凈化子系統(tǒng)通過水幕凈化單元和/分子絡合凈化單元對污染空氣進行凈化處理時，氣流凈化子系統(tǒng)兼作循環(huán)、轉移模塊，實現(xiàn)將有害物質轉移到生態(tài)濕地的功能。氣流凈化子系統(tǒng)亦即循環(huán)、轉移模塊中設有水循環(huán)設備，如泵和管線。
[0036]在本申請更優(yōu)選的實施方式中，生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)還可以進一步通過光催化凈化單元、紫外凈化單元、銀離子凈化單元、負離子凈化單元中的一種或幾種組合對凈化處理后的污染空氣進行深層處理。
[0037]光催化凈化單元是指，在紫外光的照射下，光催化材料將水氧化成氫氧自由基，氫氧自由基具有很強的氧化性，能將絕大多數(shù)的有機物氧化至最終產物CO2和H20。所述的光催化材料為納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化錫中的一種或多種組合。
[0038]紫外凈化單元是指，通過紫外燈產生中心波長為253.7nm的紫外線，電離那些被它直接照射的有機物分子、細菌、病毒等使之分解、失活。
[0039]銀離子殺菌單元是指采用能釋放Ag+抗菌劑，利用Ag+進行殺菌。
[0040]負離子凈化模塊是指，通過負離子發(fā)生器產生負氧離子，負氧離子是空氣中一種帶負電荷的氣體離子，它吸附帶正電離子的懸浮顆粒，中和成無電荷后沉降，使空氣得到凈化。
[0041]本發(fā)明對氣流凈化子系統(tǒng)的結構形式沒有特殊限定，只要能實現(xiàn)其相應的功能即可。氣流凈化子系統(tǒng)中每個凈化單元可以設有排污端，排污端可以通過連接/輸送管線與生態(tài)濕地子系統(tǒng)相連。
[0042]此外，所述生態(tài)濕地子系統(tǒng)主要包括潛流濕地凈化單元和微生物降解單元。
[0043]潛流濕地凈化單元是指污染水流過濕地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對空氣進行預處理，包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、微生物分解、轉化、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收的作用。
[0044]這里土壤應為疏松透氣、排水良好的土壤，包括多腐殖質的土壤、沙土、膠性顆粒土或其它透氣性好的土壤。
[0045]微生物降解單元是指利用懸浮的底泥的和寄生于植物上的細菌的代謝作用將懸浮物、膠體、可溶性固體分解成無機物；通過生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并經阻截或結合而被去除。
[0046]本發(fā)明所提供的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)實現(xiàn)空氣凈化的方法如下:
[0047]a、使污染空氣經過氣流凈化子系統(tǒng)，空氣中有害物質(固體顆粒物、有害氣體、細菌、病毒等)被過濾、吸附、分解后排出干凈空氣；
[0048]b、通過氣流凈化子系統(tǒng)自身的循環(huán)、轉移功能或另外設置的循環(huán)、轉移模塊將有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)；
[0049]C、生態(tài)濕地子系統(tǒng)對有害物質進行分解，最終轉化為植物可吸收的營養(yǎng)物被植物吸收。
[0050]下面通過具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)形式進行詳細說明。
[0051]實施例1
[0052]如圖1所示，該實施例中，氣流凈化子系統(tǒng)由微晶活性炭過濾單元、水幕凈化單元、分子絡合凈化單元、光催化凈化單元、銀離子凈化單元和負離子凈化單元組成。
[0053]污染的空氣通過微晶活性炭過濾單元，使空氣中有部分害氣體被微晶活性炭過濾掉；然后空氣再經過水幕凈化單元，空氣中可吸入顆粒、有害氣體被通過水幕被截留；進一步空氣再通過分子絡合凈化單元，空氣中難溶性有害氣體、V0C、煙味等通過絡合劑被吸附；進一步空氣再經過光催化凈化單元，進一步分解空氣細菌、病毒、霉毒以及殘留有害氣體；進一步空氣再經過銀離子凈化單元進一步殺滅空氣中殘留細菌、病毒、霉毒；最后空氣經過負離子凈化單元，使空氣含豐富負氧離子。
[0054]通過微晶活性炭單元截留的有害物質，由循環(huán)、轉移模塊(即微晶活性炭脫附再生單元)轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)中。在微晶活性炭反沖洗單元中，使用PH值為3-6的酸性水對微晶活性炭過濾單元中的微晶活性炭不斷進行反沖洗，使微晶活性炭吸附的有害物質脫附出來，從而保證微晶活性炭的吸附效率。
[0055]通過水幕凈化單元、分子絡合凈化單元截留的有害物質，借助各單元自身的循環(huán)、轉移功能轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)中。
[0056]在生態(tài)濕地子系統(tǒng)中，通過土壤、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對截留的有害物質進行處理，包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、微生物分解、轉化、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收的作用。截留的有害物質在生態(tài)濕地系統(tǒng)中被徹底分解，作為植物的養(yǎng)分被吸收。
[0057]實施例2
[0058]如圖2所示，該實施例中，氣流凈化子系統(tǒng)由水幕凈化單元、分子絡合凈化單元、納米光催化凈化單元組成。
[0059]污染的空氣先經過水幕凈化單元，空氣中可吸入顆粒、有害氣體被通過水幕被截留；進一步空氣再通過分子絡合凈化單元，空氣中難溶性有害氣體、V0C、煙味等通過絡合劑被吸附；進一步空氣再經過納米光催化凈化單元，進一步分解空氣細菌、病毒、霉毒以及殘留有害氣體；最后排出干凈空氣。
[0060]通過水幕凈化單元、分子絡合凈化單元截留的有害物質，借助各單元自身的循環(huán)、轉移功能，使其轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)中。有害物質在生態(tài)濕地子系統(tǒng)中被徹底分解，作為植物的養(yǎng)分被吸收。
[0061]實施例3
[0062]如圖3所示，該實施例中，氣流凈化子系統(tǒng)由水幕凈化單元、微晶活性炭過濾單元、銀離子凈化單元、納米光催化凈化單元和負離子凈化單元組成。
[0063]污染的空氣先經過水幕凈化單元，空氣中可吸入顆粒、有害氣體被通過水幕凈化模塊被截留；進一步空氣再經過微晶活性炭過濾單元，空氣中有部分害氣體被活性炭過濾掉；進一步空氣再經過銀離子凈化單元進一步殺滅空氣中細菌、病毒、霉毒；進一步空氣再經過納米光催化凈化單元，進一步分解空氣殘留細菌、病毒、霉毒以及殘留有害氣體；最后空氣經過負離子凈化單元，使空氣含豐富負氧離子；最終排出干凈空氣。
[0064]通過水幕凈化單元、分子絡合凈化單元截留的有害物質，借助各單元自身的循環(huán)、轉移功能，使其轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)中。有害物質在生態(tài)濕地子系統(tǒng)中被徹底分解，作為植物的養(yǎng)分被吸收。
[0065]上述實施例只是對本發(fā)明的舉例說明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質特征。因此，描述的實施方式從任何方面來看均應視為說明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應由附加的權利要求說明，任何與權利要求的意圖和范圍等效的變化也應包含在本發(fā)明的范圍內。
【權利要求】
1.一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:該生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，包括用于過濾、吸附、分解有害物質的氣流凈化子系統(tǒng)，以及用于分解、轉化自氣流凈化子系統(tǒng)轉移出來的有害物質的生態(tài)濕地子系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，氣流凈化子系統(tǒng)通過水幕凈化單元、分子絡合單元和微晶活性炭過濾單元中一個或其組合對污染空氣進行凈化處理。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，當氣流凈化子系統(tǒng)通過微晶活性炭過濾單元對污染空氣進行凈化處理時，所述生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)還包括用于將有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)的循環(huán)、轉移模塊；所述循環(huán)、轉移模塊是指微晶活性炭脫附再生單元，微晶活性炭脫附再生單元中設有水循環(huán)設備。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣流凈化子系統(tǒng)進一步通過光催化凈化單元、紫外凈化單元、銀離子凈化單元、負離子凈化單元中的一種或幾種組合對凈化處理后的污染空氣進行深層處理。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，生態(tài)濕地子系統(tǒng)包括潛流濕地凈化單元和微生物降解單元。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述潛流濕地凈化單元是指污染水流過濕地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對空氣進行預處理，包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、微生物分解、轉化、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收的作用。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種生態(tài)型空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述微生物降解單元是指利用懸浮的底泥的和寄生于植物上的細菌的代謝作用將懸浮物、膠體、可溶性固體分解成無機物；通過生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并經阻截或結合而被去除。
8.一種生態(tài)型空氣凈化方法，其特征在于，包括: a、使污染空氣通過氣流凈化子系統(tǒng)進行凈化處理，凈化處理使污染空氣中的有害物質被捕集，然后排出凈化處理后的空氣； b、將氣流凈化子系統(tǒng)所捕集的有害物質轉移到生態(tài)濕地子系統(tǒng)； C、通過生態(tài)濕地子系統(tǒng)吸附、滯留、分解或轉化有害物質，其中，所述生態(tài)濕地子系統(tǒng)包括潛流濕地凈化單元和微生物降解單元。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種生態(tài)型空氣凈化方法，其特征在于，步驟a中，所述氣流凈化子系統(tǒng)通過水幕凈化單元、微晶活性炭過濾單元和分子絡合凈化單元的一種或幾種組合對污染空氣進行凈化處理。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種生態(tài)型空氣凈化方法，其特征在于，步驟a中，對凈化處理后的空氣進行深層凈化；深層凈化是指通過光催化凈化單元、紫外凈化單元、銀離子凈化單元、負離子凈化單元中的一種或幾種組合對凈化處理后的污染空氣作進一步處理。
【文檔編號】B01D53/74GK104338424SQ201310337187
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權日:2013年8月5日
【發(fā)明者】王建平, 咸才軍, 張華北 申請人:北京生泰寶科技有限公司