本实用新型专利技术涉及空气净化领域，尤其涉及一种细微颗粒物污染源的捕集、杀灭及脱敏模组，其包括荷电组件，用于对经过的细微颗粒物污染源进行荷电；静电颗粒物捕集器，用于对荷电的细微颗粒物污染源进行捕集，静电颗粒物捕集器包括至少两块相互平行的电极板，电极板的表面涂有光催化涂层，电极板为透明结构；部分电极板为高压电极板，另一部分电极板为低压电极板，高压电极板与低压电极板交错且间隔地设置，以形成具有高压电场的捕集通道，荷电组件位于捕集通道的进风口的前端；发光组件，用于向电极板发射光；检测组件，用于检测光线透过电极板后的光强度。其能够高能效捕集颗粒物并能够在原位迅速杀灭或脱敏所包含的微生物、过敏原。敏原。敏原。
【技术实现步骤摘要】
一种细微颗粒物污染源的捕集、杀灭及脱敏模组
[0001]本技术涉及空气净化领域，尤其涉及一种细微颗粒物污染源的捕集、杀灭及脱敏模组。
技术介绍
[0002]空气中的细微颗粒物污染源，主要包括细微颗粒物(PM10/PM2.5/PM1.0)、悬浮微生物(真菌/霉菌集及其孢子繁殖体、细菌、病毒及病毒依附体)、过敏原(花粉、螨虫及螨虫尸骸、螨虫排泄及分泌物等)等，这些细微颗粒物污染源直接导致了呼吸道疾病、传染病和过敏性疾病的发生。
[0003]以大气雾霾污染为代表的细微颗粒物，其主要成分为地质尘(碳酸盐、硅酸盐、氧化物等水不溶解性颗粒物)，来源于岩石、土壤自然风化；硫、氮氧化物在光化学反应作用下形成的水溶性盐，包括硫酸盐、铵盐化合物；化石燃料(石油、煤炭)产生的有机碳和游离元素碳污染。大气雾霾污染的细微颗粒物污染分布范围较广，粒径在0.01μm～100μm，调查统计的计重粒径分布峰值为0.8～1.0μm。
[0004]对于细微颗粒物的净化，代表性的是使用超细纤维堆积形成纸质过滤材料，通过折叠加工构成颗粒物过滤器，纸质过滤器可以制成具有很高过滤效率的过滤器，但同时具有气流阻力大、使用成本高的弱点。另外一种是静电式颗粒物过滤器，使用平行静电场结构，将荷电的细微颗粒物在库伦力的作用下，收集到极板表面，静电式过滤器具有效率高、风阻低、可重复使用的特点，但是结构与参数设计不当，会导致打火放电、产生臭氧、表面极化失效等问题。
[0005]悬浮微生物中，真菌、霉菌和孢子繁殖体的粒径较大，分布在2～10μm，细菌是以菌落方式散布于空气中，等效粒径2～100μm。病毒是无细胞壁的生物结构，粒径15～120nm，不能单独游离于空气中，必须依附于寄生细胞体或分泌物，例如喷嚏或咳嗽飞沫形成颗粒在空气中散布，研究表明，喷嚏形成的稳定飞沫在水分蒸发后，形成粒径在0.8～2.4μm的，可以在空气中形成气溶胶并长时间悬浮、迁移，所包含的病毒成分可以通过呼吸吸入或粘膜接触导致传染。对病毒性疾病传播途径定义为：经呼吸道飞沫传播和在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下中存在经气溶胶传播的可能。
[0006]吸入性过敏原主要为螨虫的排泄物及尸骸、真菌、霉菌等，统计粒径分布在2～100μm，外部进入室外的过敏原主要为花粉，分布粒径在5～100μm。导致过敏的原因是过敏原所携带的致敏蛋白质，例如螨虫排泄物所携带的消化酶。其它的过敏原还包括蟑螂排泄物、宠物毛屑等。
[0007]对于悬浮微生物和过敏原在空气中的去除，实际上就是对细微颗粒物的捕集去除，不论是纸质还是静电过滤器，都能够较好的予以捕集并在空气去除。但是，捕集并不意味着杀灭，例如在纸质过滤器中，所捕集含有病毒的飞沫，病毒可能继续保持一周的活性，特别是采用聚丙烯静电熔喷纤维制成的过滤材料，由于材料表面的疏水特性，飞沫颗粒可能随着水分的蒸发、液滴的缩小而脱离被捕集状态，重新进入空气中，而细菌、霉菌、真菌可
能在捕集的细微颗粒物堆积体中大量繁殖，形成新的污染源。
[0008]大量的研究表明，微生物和导致过敏的蛋白质成分，可以通过以下方式杀灭或脱敏。
[0009]紫外线照射：波长小于280nm的深紫外线可导致生物蛋白质凝固、变性，生物遗传物质DNA或RNA断裂，进而使微生物死亡、致敏蛋白质失活脱敏。非典时期，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所的专家发现，使用强度大于90μW/cm2的紫外线照射冠状病毒30分钟，可以杀灭SARS病毒。因此理论上科学合理使用紫外线可有效灭活冠状病毒。根据微生物种类不同，紫外线杀菌时间和剂量也各不相同。不同的细菌种类对紫外线的吸收峰值不同。如DNA、大肠杆菌的最大吸收波长均为265nm，而隐孢子菌、噬菌体的最大吸收波长分别为261nm和271nm。因此所需的杀菌时间也应有所不同。当紫外线辐射强度为3
×
104μW/cm2时，杀灭病毒及细菌、霉菌孢子、藻类细菌所需时间分别为0.1～1.0S，1.0～8.0S，5.0～40.0S。紫外线剂量在灭菌过程中起着至关重要的作用。紫外线剂量可以表示为紫外线强度与照射时间的乘积。在紫外线剂量充足的条件下，失活的病毒细菌不会复活，但剂量不足时，许多被紫外线照射失活的病毒细菌可通过光的协助作用修复自身被破坏的结构。在紫外线剂量相同时，可采用高强度、短时间或低强度、长时间的照射方式，以达到杀菌目的。杀灭1
×
104个/mL的螺旋杆菌，所需紫外线剂量30mJ/cm2左右，而杀灭同样数量的孢子，则需要70mJ/cm2左右的紫外线剂量。大功率深紫外线对高分子材料如塑胶、橡胶等会产生老化作用，造成结构损害，限制了使用场合，需要进行相应的防护处理。
[0010]羟基自由基反应：羟基自由基的氧化电位为2.8eV，自然界中仅次于F元素，可以同任何有机物产生氧化反应，使主要以碳、氮、氧、氢构成的化学键断裂并分解。羟基自由基的产生方式之一是光催化反应，通过使用光辐射能级大于半导体金属氧化物的禁带宽度能级的光线照射，产生电子跃迁，进而使吸附在表面的水分子分解为羟基自由基。锐钛型晶形结构的二氧化钛纳米材料因其化学惰性好、禁带宽度适中，被广泛应用在光催化反应中。虽然光催化反应形成羟基自由基具有极强的反应能力，但其存在时间为纳秒级，作用距离也仅为几个纳米，属于典型的“接触-传质-反应”范畴，即仅仅能够与表面接触的有机物反应。锐钛型二氧化钛的禁带宽度为3.2eV，对应的激发光波波长387.5nm，属于UV-A波段。通过对光催化材料进行改性处理，例如参杂氮、过渡金属、贵金属元素，使其禁带宽度缩小，激发波长红移，甚至可以使用可见光激发。光线的传播属于直线传播，容易被遮蔽，在光催化反应结构中，需要解决激发光源的有效传导和光触媒材料表面遮蔽导致的效能下降问题，才能最大限度的提高羟基自由基量子反应效率。
[0011]氧自由基反应：氧化电位略低于羟基自由基，约为2.7eV，同样能够氧化各种有机物，起到杀菌与脱敏的作用。原子氧产生于空间辐射(紫外线辐射、电子轰击)的氧气分子断裂或臭氧重新还原过程，同羟基自由基一样，存在时间与作用距离都很小。
[0012]强电场作用：微生物的新陈代谢电信号传递受到抑制甚至停止，微生物新陈代谢受阻将停止分裂繁殖直至死亡，进而达到杀灭的目的。如果在强电场环境下，微生物产生荷电与放电过程，产生的电流将导致微生物的快速死亡。
[0013]臭氧、自由电子辐射、等离子体等空间氧化物和带电粒子，对微生物和过敏原也有较好的杀灭和脱敏作用，但是受到反应器效率、使用环境臭氧浓度限制，其浓度极低，空间接触概率较小，接触累积能量不易达到杀灭或脱敏剂量，一般起到辅助作用。
[0014]过滤器在使用过程中，因其地域、环境、使用的习惯不同，过滤器的负荷特性也不同，何时对过滤器进行维护是困扰应用的难点之一。除了使用超细玻纤制成的高效过滤器可以采取初始阻力和终止阻力测试的方式进行在线实时效用判定，其余的过滤方式目前尚无适合、便利的在线检测方法。
[0015]空气净化器的能效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种细微颗粒物污染源的捕集、杀灭及脱敏模组，其特征在于，包括：荷电组件，用于对经过的细微颗粒物污染源进行荷电；静电颗粒物捕集器，用于对荷电的细微颗粒物污染源进行捕集，所述静电颗粒物捕集器包括至少两块相互平行的电极板，所述电极板的表面涂有光催化涂层，所述电极板为透明结构；部分所述电极板为高压电极板，另一部分所述电极板为低压电极板，所述高压电极板与低压电极板交错且间隔地设置，以形成具有高压电场的捕集通道，所述荷电组件位于所述捕集通道的进风口的前端；发光组件，用于向所述电极板发射光；检测组件，用于检测光线透过所述电极板后的光强度。2.根据权利要求1所述的模组，其特征在于：所述电极板包括依次层叠的包覆膜、电极和包覆膜，所述电极板的可见光透明度＞40％，所述电极的方阻为10E6～10E9Ω；所述高压电极板与低压电极板之间的电场强度＞3MV/m；所述电极板均联结有电阻，电阻值为10MΩ～1000MΩ；所述电极为氧化铟电极、锑参杂的氧化锡电极、聚苯胺电极或聚噻吩电极中的一种或一种以上或一种以上的组合；所述包覆膜为聚碳酸酯包覆膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯包覆膜、丙烯晴-苯乙烯共聚物包覆膜、尼龙包覆膜、聚丙烯包覆膜、高硅硼玻璃包覆膜或石英玻璃包覆膜中的一种或一种以上的组合。3.根据权利要求2所述的模组，其特征在于：所述低压电极板的包覆膜开有微孔，使包覆膜对电极的包覆覆盖率为50％～99.99％。4.根据权利要求1所述的模组，其特征在于：所述光催化涂层的可见光透明度＞80％；所述光催化涂层的光吸收截止波长为365～400nm；所述光催化涂层为纳米二氧化钛涂层，粒径≤150nm；所述光催化涂层的厚度<10μm。5.根据权利要求1所述的模组，其特征在于：所述荷电组件包括至少一个放电针以及与所述放电针相对应的诱导电极，所述放电针适于与高压电源的高压端联结，所述诱导电极适于与高压电源的低压端或接地端联结；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝柱，王秀战，
申请(专利权)人：悠飞广东顺德环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。