一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法技术方案

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，本发明专利技术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。

A huge haze air purification system and its haze air purification method

【技术实现步骤摘要】
一种巨型雾霾空气净化系统及其雾霾空气净化方法本申请主张于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。
本专利技术涉及的是环境治理
，具体涉及一种城市集中治理雾霾的系统。
技术介绍
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ParticulateMatter，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(SecondaryOrganicAerosol，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(OrganicAerosol，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。本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。/n...

【技术特征摘要】
20190129 CN 20191008848191.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆旗林，
申请(专利权)人：骆旗林，
类型：发明
国别省市：上海;31