一种基于微藻去除pm2.5的空气净化器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于微藻去除PM2.5的空气净化器，属于气体净化器领域。
【背景技术】
[0002]近年来全国大范围雾霾频发，多地PM2.5爆表，大气环境污染已然成为威胁人类生存的重大问题。现代人80%?90%以上的时间是在室内度过，室内空气中的污染物对人体健康产生很大影响，因此，对室内空气污染进行控制和治理是目前改善人类生存环境的有效途径。
[0003]对于生活在现代城市的大多数人来说，约有60%?70%的时间是在室内度过，居住条件的好坏与身体健康有着密切的关系。室内污染物浓度高于室外2?5倍，
[0004]在特殊情况下可达到100倍。室内污染具有影响范围大、接触时间长、污染物浓度低、浓度变化大、污染物种类多、易受环境条件及气象因素影响、危害健康等特点。随着对室内环境保护意识的不断增强，人们迫切希望有一个安全、舒适、健康的生活空间。
[0005]对室内空气污染进行控制和治理是目前改善人类生存环境的有效途径。除室外空气污染的影响外，室内空气恶化的主要起因有大量使用化学建筑材料、装饰装修材料、人造板材复合家具等散发有毒有害气体，还与建筑因节能要求密闭性提高、空调系统新风量减少等因素密切相关。室内污染物主要分为三大类:PMlO和PM2.5等悬浮颗粒物、挥发性有机污染物、细菌病毒等微生物。对室内各种污染物进行净化是控制室内空气品质的有效途径。例如中国专利CN 102139184 A公开了一种气体净化装置，包括:气体净化器，所述气体净化器包括能够把待净化的气体中的污染物降解成二氧化碳和水的光催化剂触媒器件；藻类光合作用装置，包括:藻液，所述藻液能够利用其中的微藻进行光合作用以吸收通过藻液的气体中的二氧化碳；含有藻液的微藻养殖器；设置在所述微藻养殖器底部的布风器；和设置在所述微藻养殖器的顶部的气体导出装置，和风机，所述风机将从所述光催化剂触媒器件出来的气体经由所述布风器送入到所述微藻养殖器的藻液中，其中，所述微藻养殖器被分隔成若干隔间，所述布风器将该气体引导到至少一个隔间，经隔间出来的气体由所述气体导出装置排出到环境中。它的缺点是通过光催化剂触媒器件出来的气体经由所述布风器送入到所述微藻养殖器的藻液中，再经过藻液进行光合作用处理，装置复杂，部件繁琐，影响市场化商业化的应用。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种基于微藻去除PM2.5的空气净化器，整合微藻净化处理技术、水洗技术、活性炭吸附技术、紫外光杀菌技术四种技术巧妙的结合，到达最好的净化效果，且四种技术通过配合互补，可以净化空气中的大部分污染物。
[0007]本实用新型采用的技术方案为:一种基于微藻去除PM2.5的空气净化器，其创新点在于:包括从下往上依次包括储藻池、微藻处理装置和上端盖，储藻池顶部与微藻处理装置底部固定连接，微藻处理装置顶部和上端盖固定连接；
[0008]所述储藻池为顶部设置有开口、四周和底部密封的池体，池体顶部两边各设置有一个装配孔，靠近池体下底部横向设置有底部格栅，底部格栅与池体形成微藻生长区，底部格栅与池体底部形成空腔，空腔内固定安装有日光灯；池体左侧在底部格栅的上增加侧板与顶板，与池体左侧壁形成密闭的水浴加热区，水浴加热区内设置有恒温装置，该恒温装置连接有导线，导线末端设置有温度探头，温度探头弯向微藻生长区底端；所述池体两侧在水浴加热区上方位置，同一水平线上分别设置有进气口，池体右侧进气口下方还设置有抽气口，该抽气口连接设置有水泵的抽液管道一端；
[0009]所述微藻处理装置为由若干个箱体和套筒组合而成，套筒套于由若干个箱体组合而成的整体上，每个箱体的上端内径跟下端外径相等，实现相邻上下层的两个箱体紧密的装配，每相邻上下层的两个箱体间均设置有一层滤芯；所述每个箱体的右侧设置有一个进液口，该进液口贯通套筒连接设置有水泵的抽液管道，该抽液管道伸至箱体内部中间位置；所述抽液管道的另一端设置有喷头，该喷头弯向箱体底部；所述每个箱体的上端与下端交界处还横向设置有一隔板，该隔板上均匀铺有一层活性碳层；
[0010]所述上端盖设置有一个排风口，排风口两侧各设置有一个紫外灯，该上端盖与微藻处理装置通过螺栓螺母固定连接，所述上端盖排风口位置固定设置有排风扇。
[0011]进一步的，所述储藻池的进气口设置有6个，其中两个大侧面上各两个，两个小侧面上各一个。
[0012]进一步的，所述储藻池上还设置有加强筋，加强筋固定池体四壁与池体顶部的连接。
[0013]进一步的，所述箱体下端设置有凹槽，凹槽内设置有密封圈。
[0014]进一步的，所述滤芯的结构为疏松多孔类结构。
[0015]本实用新型的有益效果如下:
[0016](I)本实用新型的室内空气净化装置，通过整合微藻净化处理技术、水洗技术、活性炭吸附技术、紫外光杀菌技术四种技术巧妙的结合，到达最好的净化效果，且四种技术通过配合互补，可以净化空气中的大部分污染物，并且还能增加室内氧气，不久之后可以很好的投入到商业化中。
[0017](2)本实用新型的室内空气净化装置，微藻活性好，经实验测定，能有效处理空气中的污染物，PMlO被完全除尽，PM2.5降低了 90%以上，NOx, SO2被基本除尽，室内空气中常见的挥发性有机化合物(VOCs)的去除率可以到达95%以上，空气中的细菌灭活率能达到80%。
[0018](3)本实用新型的室内空气净化装置，在净化空气之余还能释放出大量氧气，微藻光合作用效率可达3%以上，远远高于一般植被的0.5%光合作用效率，证明该装置中微藻活性良好。该空气净化器中，滤芯上的微藻还可以直接采收，无需提取和离心操作，直接通过萃取技术，可以制成微藻生物柴油，实现了净化空气，增加氧气及制造生物柴油的三者功能的密切结合。
[0019](4)本实用新型的空气净化器是以微藻为主的多种空气净化技术结合的空气净化器，能处理绝大多数污染物。传统的活性炭空气净化器常常面临活性炭吸附能力过载，需要重新更换活性炭的问题。而本产品的空气净化器在空气中的污染物到达活性炭层之前，已经经过水洗处理和微藻处理，因此空气中的污染物成分得到极大的降低。通过这种设计可以明显的降低活性炭的更换频率。
[0020](5)本实用新型的空气净化器还具有增加室内氧气含量的效果，并且这种增氧方式是纯天然的，不会带来任何副作用，该空气净化器在工厂、大规模应用时，能够真正的实现了基于微藻对空气的处理和生物柴油生产的耦合。该反应器在实现受废气无害化资源化处理的同时，为规模化工业化生产生物柴油提供可行性途径，节能减排、低碳环保。
[0021](6)本实用新型的空气净化器通过湿滤芯来净化空气，既可以通过水洗技术降低PM2.5的值，更有利于滤芯上的藻光合作用吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，并且还便于制造生物柴油时微藻的采收，且该装置采用水浴加热法，避免了微藻和加热器的直接接触，并且加热效果更佳均匀。温度传感器器的探头放在微藻生长区，能够更精确、实时的反应温度信号。
[0022](7)本实用新型的空气净化器在净化器内部用了三层微藻、水洗共同处理区，可以避免一次处理不完全，并且还可以根据现场环境增加处理区的层数，调节灵活，应用广泛。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明。
[0024]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0025]图2为本实用新型储藻池整体结构示意图。
[0026]图3为本实用新型任意相邻两个箱体的连接及内部结构示意图。
[0027]图4为本实用新型单个箱体的结构示意图。
[0028]图5为本实用新型上端盖的结构示意图。
[0029]图6为本实施例中空气净化器整体运行时结构简图。
[0030]图7为本实用新型净化过程流程示意图。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型培养微藻用培养基的主要成分为:
[0032]硝酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、氯化钙、碳酸钠、柠檬酸、柠檬酸铁及微量元素等。
[0033]微藻的藻种:
[0034]微藻的藻种为筛选出来之后再驯化的耐污微藻，该藻种可以在受到污染的水中存活，并且能净化水质。
[0035]基于实用新型研宄的机理如下:
[0036]微藻处理硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐等污染物的机理:
[0037]微藻在生长的过程中需要大量的营养物，充足的营养物质可以促进微藻的生长，微藻的生长情况越好，营养物质的处理效率也会越高。微藻利用二氧化碳和碳酸盐作为碳源，废水中的有机氮和无机氮作为氮源，在光能的作用下进行光合作用，吸收废水中的氨盐、硝酸盐、亚硝酸盐转化成微藻细胞内部富含营养的氨基酸和蛋白质。如果氧气比较充足的话，废水中的磷会被微藻直接吸收，通过多种磷酸化的方法转化成磷脂、ATP等有机物储存在细胞内；如果氧气比较稀少，或者没有氧气的话，微藻会把废水中的磷以磷酸盐的形式沉淀。营养物质会在微藻细胞内部堆积，微藻的产油率也会有很大提高。
[0038]微藻处理重金属离子的机理:
[0039]微藻去除废水中的重金属离子可以通过吸附和累积这个两个步骤来实现。微藻吸附重金属离子可以分为生物吸附法和物理吸附法两种，主要以生物吸附法为主。吸附的原理为，微藻的表面主要为带负电荷的多糖，废水中的带正电重金属离子容易和微藻相互吸弓I。累积是微藻处理废水中重金属离子的一种主动运输过程，在整个过程中，需要微藻通过新陈代谢来提供能量。在整个微藻吸收重金属离子的过程中，累积重金属的量只占总吸收量的10%~20%，而生物吸附的量则占80%~90%，因此生物吸附为吸收重金属离子的主要途径。
[0040]死亡的微藻细胞相比活的微藻细胞吸附重金属离子的效果更佳。这是因为微藻的细胞表面积是一定的，而且细胞膜具有选择透过性，一般情况下只有部分中性的离子可以透过细胞膜进入细胞内部，而绝大部分离子都被挡在细胞外面；当微藻死亡后，细胞膜破裂，细胞内部更多的功能团外漏，重金属离子更容易的跟它们结合起来；没有了细胞膜的阻挡，重金属离子也更容易透进细胞内部，因此总吸附能力增强。
[0041]微藻处理有机物的机理:
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