一种生态型空气净化系统和净化方法
【专利摘要】本发明涉及一种生态型空气净化系统，其特征在于：该生态型空气净化系统，包括用于过滤、吸附、分解有害物质的气流净化子系统，以及用于分解、转化有害物质的生态湿地子系统。本发明还提供了一种生态型空气净化方法。本发明将生态湿地净化、天然植物及空气净化单元结合起来，可以使空气中的有害物质被过滤、吸附，进而通过土壤、植物、微生物降解，最终作为养分被植物吸收，能够有效地避免二次污染，实现真正生态型空气净化，同时能降低净化成本，具有较高的产业价值。
【专利说明】一种生态型空气净化系统和净化方法
[0001]单元领域
[0002]本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种生态型空气净化系统和净化方法。
[0003]背景单元
[0004]目前我国室内空气污染处于相当严重的状况，其危害性不容忽视，预防和减少室内空气的污染，对人们的身心健康、安心工作、享受现代生活、提高生活品质具有重要意义。
[0005]现有空气净化器主要采用机械过滤、活性炭吸附、臭氧或负离子等单元，需用定期更换过滤网，活性炭，否则由于其饱和吸附了大量有害物质，反而形成了二次污染源，且更换费用较高。
[0006]针对当前日益严重的室内污染状况和室内净化市场的快速发展，需要开发出一种全新的生态型空气净化单元，彻底解决了空气净化器的更换滤芯、二次污染问题，在实现了室内空气快速净化的同时，渴望将空气中的污染物变废为宝，充分利用。
【发明内容】
[0007]针对现有单元中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种生态型空气净化系统和净化方法，通过该净化系统和净化方法，可以使空气中的有害物质被过滤、吸附，进而通过土壤、植物、微生物降解，最终作为养分被植物吸收，能够有效地避免二次污染，实现真正生态型空气净化，同时能降低成本，具有较高的产业价值。
[0008]为达到以上目的，本发明采用的技术方案是:一种生态型空气净化系统，包括用于过滤、吸附、分解有害物质的气流净化子系统，以及用于分解、转化自气流净化子系统转移出来的有害物质的生态湿地子系统。
[0009]进一步，气流净化子系统通过水幕净化单元、分子络合单元和微晶活性炭过滤单元中一个或其组合对污染空气进行净化处理。
[0010]更进一步，当气流净化子系统通过微晶活性炭过滤单元对污染空气进行净化处理时，所述生态型空气净化系统还包括用于将有害物质转移到生态湿地子系统的循环、转移模块；所述循环、转移模块是指微晶活性炭脱附再生单元，微晶活性炭脱附再生单元中设有水循环设备。
[0011]进一步，所述气流净化子系统进一步通过光催化净化单元、紫外净化单元、银离子净化单元、负离子净化单元中的一种或几种组合对净化处理后的污染空气进行深层处理。
[0012]进一步，生态湿地子系统包括潜流湿地净化单元和微生物降解单元。
[0013]再进一步，所述潜流湿地净化单元是指污染水流过湿地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对空气进行预处理，包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、蒸腾水分和养分吸收的作用。
[0014]进一步，所述微生物降解单元是指利用悬浮的底泥的和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。
[0015]本发明所提供的一种生态型空气净化方法，包括:
[0016]a、使污染空气通过气流净化子系统进行净化处理，净化处理使污染空气中的有害物质被捕集，然后排出净化处理后的空气；
[0017]b、将气流净化子系统所捕集的有害物质转移到生态湿地子系统；
[0018]C、通过生态湿地子系统吸附、滞留、分解或转化有害物质，其中，所述生态湿地子系统包括潜流湿地净化单元和微生物降解单元。
[0019]进一步，步骤a中，所述气流净化子系统通过水幕净化单元、微晶活性炭过滤单元和分子络合净化单元的一种或几种组合对污染空气进行净化处理。
[0020]更进一步，步骤a中，对净化处理后的空气进行深层净化；深层净化是指通过光催化净化单元、紫外净化单元、银离子净化单元、负离子净化单元中的一种或几种组合对净化处理后的污染空气作进一步处理。
[0021]与传统的空气净化单元相比，本发明的有益效果在于:
[0022]第一、本发明将生态湿地净化、天然植物及空气净化单元结合起来，具备多方面的优点:本发明的预净化模块去除了空气中有害气体及固体颗粒物；生态湿地能降解有机物；天然植物提供了新鲜的氧气，保持了室内空气的清新。
[0023]第二、本发明最终将有害物质在微生物作用下分解，作为植物肥料被植物吸收，真正自然环保，无二次污染，实现真正的生态型空气净化。
[0024]第三、本发明不需要定期更换过滤材料，避免了二次污染，可降低净化成本，具有良好的经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明所提供的一种生态型空气净化方法的第一种实施方式的流程示意图；
[0026]图2是本发明所提供的一种生态型空气净化方法的第二种实施方式的流程示意图；
[0027]图3是本发明所提供的一种生态型空气净化方法的第三种实施方式的流程示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
[0029]本发明所提供的一种生态型空气净化系统，包括用于过滤、吸附、分解有害物质的气流净化子系统，以及用于分解、转化有害物质的生态湿地子系统。
[0030]本发明中，气流净化子系统可以通过水幕净化单元、分子络合单元和微晶活性炭过滤单元中一个或其组合对污染空气进行净化处理。
[0031]微晶活性炭过滤单元是指通过微晶活性炭吸附有害物质。
[0032]当气流净化子系统通过微晶活性炭过滤单元对污染空气进行净化处理时，该生态型空气净化系统还包括用于将有害物质转移到生态湿地子系统的循环、转移模块。该循环、转移模块是指微晶活性炭脱附再生单元，微晶活性炭脱附再生单元中设有水循环设备，如泵和管线。实际应用时，污染空气通过微晶活性炭过滤单元吸附有害物质后，通过微晶活性炭脱附再生单元，使用PH值为3-6的酸性水反冲洗微晶活性炭，使微晶活性炭中吸附的有害物质脱附出来，这样可以保证微晶活性炭的吸附效率。然后含有害物质的酸性水通过水循环设备连接到生态湿地子系统。
[0033]水幕净化单元是指通过设备使水形成像瀑布一样的水幕，气流从水幕中通过时，空气和水接触混合，空气中的有害物质被溶解在水中，从而净化空气。
[0034]分子络合净化单元是指，在水中添加易吸附有甲醛、苯、氨，VOC等有害气体的络合齐U，空气经过水幕时，空气中有害气体被络合剂扑捉，从而净化空气。
[0035]当气流净化子系统通过水幕净化单元和/分子络合净化单元对污染空气进行净化处理时，气流净化子系统兼作循环、转移模块，实现将有害物质转移到生态湿地的功能。气流净化子系统亦即循环、转移模块中设有水循环设备，如泵和管线。
[0036]在本申请更优选的实施方式中，生态型空气净化系统还可以进一步通过光催化净化单元、紫外净化单元、银离子净化单元、负离子净化单元中的一种或几种组合对净化处理后的污染空气进行深层处理。
[0037]光催化净化单元是指，在紫外光的照射下，光催化材料将水氧化成氢氧自由基，氢氧自由基具有很强的氧化性，能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H20。所述的光催化材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化锡中的一种或多种组合。
[0038]紫外净化单元是指，通过紫外灯产生中心波长为253.7nm的紫外线，电离那些被它直接照射的有机物分子、细菌、病毒等使之分解、失活。
[0039]银离子杀菌单元是指采用能释放Ag+抗菌剂，利用Ag+进行杀菌。
[0040]负离子净化模块是指，通过负离子发生器产生负氧离子，负氧离子是空气中一种带负电荷的气体离子，它吸附带正电离子的悬浮颗粒，中和成无电荷后沉降，使空气得到净化。
[0041]本发明对气流净化子系统的结构形式没有特殊限定，只要能实现其相应的功能即可。气流净化子系统中每个净化单元可以设有排污端，排污端可以通过连接/输送管线与生态湿地子系统相连。
[0042]此外，所述生态湿地子系统主要包括潜流湿地净化单元和微生物降解单元。
[0043]潜流湿地净化单元是指污染水流过湿地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对空气进行预处理，包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、蒸腾水分和养分吸收的作用。
[0044]这里土壤应为疏松透气、排水良好的土壤，包括多腐殖质的土壤、沙土、胶性颗粒土或其它透气性好的土壤。
[0045]微生物降解单元是指利用悬浮的底泥的和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。
[0046]本发明所提供的一种生态型空气净化系统实现空气净化的方法如下:
[0047]a、使污染空气经过气流净化子系统，空气中有害物质(固体颗粒物、有害气体、细菌、病毒等)被过滤、吸附、分解后排出干净空气；
[0048]b、通过气流净化子系统自身的循环、转移功能或另外设置的循环、转移模块将有害物质转移到生态湿地子系统；
[0049]C、生态湿地子系统对有害物质进行分解，最终转化为植物可吸收的营养物被植物吸收。
[0050]下面通过具体实施例对本发明的实现形式进行详细说明。
[0051]实施例1
[0052]如图1所示，该实施例中，气流净化子系统由微晶活性炭过滤单元、水幕净化单元、分子络合净化单元、光催化净化单元、银离子净化单元和负离子净化单元组成。
[0053]污染的空气通过微晶活性炭过滤单元，使空气中有部分害气体被微晶活性炭过滤掉；然后空气再经过水幕净化单元，空气中可吸入颗粒、有害气体被通过水幕被截留；进一步空气再通过分子络合净化单元，空气中难溶性有害气体、V0C、烟味等通过络合剂被吸附；进一步空气再经过光催化净化单元，进一步分解空气细菌、病毒、霉毒以及残留有害气体；进一步空气再经过银离子净化单元进一步杀灭空气中残留细菌、病毒、霉毒；最后空气经过负离子净化单元，使空气含丰富负氧离子。
[0054]通过微晶活性炭单元截留的有害物质，由循环、转移模块(即微晶活性炭脱附再生单元)转移到生态湿地子系统中。在微晶活性炭反冲洗单元中，使用PH值为3-6的酸性水对微晶活性炭过滤单元中的微晶活性炭不断进行反冲洗，使微晶活性炭吸附的有害物质脱附出来，从而保证微晶活性炭的吸附效率。
[0055]通过水幕净化单元、分子络合净化单元截留的有害物质，借助各单元自身的循环、转移功能转移到生态湿地子系统中。
[0056]在生态湿地子系统中，通过土壤、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对截留的有害物质进行处理，包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、蒸腾水分和养分吸收的作用。截留的有害物质在生态湿地系统中被彻底分解，作为植物的养分被吸收。
[0057]实施例2
[0058]如图2所示，该实施例中，气流净化子系统由水幕净化单元、分子络合净化单元、纳米光催化净化单元组成。
[0059]污染的空气先经过水幕净化单元，空气中可吸入颗粒、有害气体被通过水幕被截留；进一步空气再通过分子络合净化单元，空气中难溶性有害气体、V0C、烟味等通过络合剂被吸附；进一步空气再经过纳米光催化净化单元，进一步分解空气细菌、病毒、霉毒以及残留有害气体；最后排出干净空气。
[0060]通过水幕净化单元、分子络合净化单元截留的有害物质，借助各单元自身的循环、转移功能，使其转移到生态湿地子系统中。有害物质在生态湿地子系统中被彻底分解，作为植物的养分被吸收。
[0061]实施例3
[0062]如图3所示，该实施例中，气流净化子系统由水幕净化单元、微晶活性炭过滤单元、银离子净化单元、纳米光催化净化单元和负离子净化单元组成。
[0063]污染的空气先经过水幕净化单元，空气中可吸入颗粒、有害气体被通过水幕净化模块被截留；进一步空气再经过微晶活性炭过滤单元，空气中有部分害气体被活性炭过滤掉；进一步空气再经过银离子净化单元进一步杀灭空气中细菌、病毒、霉毒；进一步空气再经过纳米光催化净化单元，进一步分解空气残留细菌、病毒、霉毒以及残留有害气体；最后空气经过负离子净化单元，使空气含丰富负氧离子；最终排出干净空气。
[0064]通过水幕净化单元、分子络合净化单元截留的有害物质，借助各单元自身的循环、转移功能，使其转移到生态湿地子系统中。有害物质在生态湿地子系统中被彻底分解，作为植物的养分被吸收。
[0065]上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种生态型空气净化系统，其特征在于:该生态型空气净化系统，包括用于过滤、吸附、分解有害物质的气流净化子系统，以及用于分解、转化自气流净化子系统转移出来的有害物质的生态湿地子系统。
2.根据权利要求1所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，气流净化子系统通过水幕净化单元、分子络合单元和微晶活性炭过滤单元中一个或其组合对污染空气进行净化处理。
3.根据权利要求2所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，当气流净化子系统通过微晶活性炭过滤单元对污染空气进行净化处理时，所述生态型空气净化系统还包括用于将有害物质转移到生态湿地子系统的循环、转移模块；所述循环、转移模块是指微晶活性炭脱附再生单元，微晶活性炭脱附再生单元中设有水循环设备。
4.根据权利要求2或3所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，所述气流净化子系统进一步通过光催化净化单元、紫外净化单元、银离子净化单元、负离子净化单元中的一种或几种组合对净化处理后的污染空气进行深层处理。
5.根据权利要求1所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，生态湿地子系统包括潜流湿地净化单元和微生物降解单元。
6.根据权利要求5所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，所述潜流湿地净化单元是指污染水流过湿地土壤，利用土壤、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对空气进行预处理，包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、蒸腾水分和养分吸收的作用。
7.根据权利要求6所述的一种生态型空气净化系统，其特征在于，所述微生物降解单元是指利用悬浮的底泥的和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。
8.一种生态型空气净化方法，其特征在于，包括: a、使污染空气通过气流净化子系统进行净化处理，净化处理使污染空气中的有害物质被捕集，然后排出净化处理后的空气； b、将气流净化子系统所捕集的有害物质转移到生态湿地子系统； C、通过生态湿地子系统吸附、滞留、分解或转化有害物质，其中，所述生态湿地子系统包括潜流湿地净化单元和微生物降解单元。
9.根据权利要求8所述的一种生态型空气净化方法，其特征在于，步骤a中，所述气流净化子系统通过水幕净化单元、微晶活性炭过滤单元和分子络合净化单元的一种或几种组合对污染空气进行净化处理。
10.根据权利要求9所述的一种生态型空气净化方法，其特征在于，步骤a中，对净化处理后的空气进行深层净化；深层净化是指通过光催化净化单元、紫外净化单元、银离子净化单元、负离子净化单元中的一种或几种组合对净化处理后的污染空气作进一步处理。
【文档编号】B01D53/74GK104338424SQ201310337187
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】王建平, 咸才军, 张华北 申请人:北京生泰宝科技有限公司