[发明专利]空气、水的高级氧化净化装置及其螺旋分割盘

说明书

技术领域

本发明涉及空气和水的净化领域，特别涉及一种空气、水的高级氧化净化装置及其螺旋分割盘。

背景技术

目前，中国成了世界的最大商品生产地和供应商。发展决定了生产规模的扩大，伴随着生产规模的扩大，空气污染日益严重。发展和污染的冲突，逼着我国必须找到一条发展和减排、治污协调平衡的道路。只有发挥科技的巨大能量，才能使我国的发展走上健康、绿色和可持续的道路。

室内空气质量(IAQ)的概念是上世纪70年代后期出现在发达国家，当时出于节约能源的考虑，房屋的密封性能大大提高，由此带来的室内通风不足，致使室内空气污染事故频频发生。美国科学家在上世纪80年代末的一项调查中发现，室内有害污染物浓度比室外高，有的可高达100倍。我国相关部门在1994年的一次调查中也发现，城市室内空气的污染程度比室外空气严重，有的超过室外56倍。安装空调机的消费者，一般使用习惯在开机时紧闭门窗，减少冷气损失，这就要求空调机的生产厂家必须为消费者提供净化能力不断提高的空调机。

空调机所选用的空气净化部件(模块)在几十年内有长足进步和发展，其中，空调机空气净化模块的发展，大致经历以下几个阶段：

第一代产品：湿度调节模块。其利用家用空调机制冷去湿的功能，调节室内空气湿度，不具备空气净化的功能。

第二代产品：多层滤网模块。其利用专用滤网的过滤、吸附处理杂质的功能，可有效净化室内空气中的悬浮物和少量有害物质。但对室内空气中的异味、病原菌、病毒、微生物和大多数有机污染物无力处理。另外，定期清洗多层滤网的同时又会造成二次污染。此技术方案最大缺点是在提高过滤效力时，必然会加大风阻；而减少风阻时，又必然会降低过滤效力。

第三代产品：复合式空气净化模块。这类净化模块是在第二代产品的基础上，增加静电除尘、电子集尘、负离子发生器、臭氧发生器、低温等离子发生器。这代产品可消烟除尘，具有消毒、杀菌、去除异味功能，但仍然存在不能有效分解有机污染物的弊病。

第四代产品：采用分子络合技术的空气净化模块。此技术分加水的湿式分子络合物技术和不加水的干式分子络合技术。但此项技术也有致命的缺点：第一、分子络合滤网寿命只有两年，如果更换可能造成二次污染；第二、特定的分子络合物只能针对特定的有机物发生反应，空气中有机污染物有三千多种，我们无法用如此多种类的滤网解决问题。

第五代产品：使用冷触媒、光催化技术的空气净化模块。这种技术目前还不够成熟，尚处在理论研究过程中。这类产品在常温常压条件下，可将多种有害及异味气体分解成无味无害物质。为了提高空气净化率，各厂家多采用加大冷触媒和光催化剂比表面积的技术方案，把纳米材料负载在多孔材料的滤网上，使过滤网由单纯的物理吸附转变为边吸附边分解，这类空气净化模块在标准实验室测试时，头几十分钟净化率较高，随后大幅降低，180分钟后，净化率低到难以被接受。其原因是过滤网刚开封使用时吸附性能较高，随后，吸附逐渐饱和，由于无法有效脱附，空气净化率无法快速恢复到初始水平。

第六代产品：羟基水净化模块。其采用高级氧化技术进行净化，高级氧化技术是最近几年的热点技术，是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加羟基自由基的链式反应，或者通过生成有机过氧化自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O，从而达到氧化分解有机物的目的。羟基的分子式为-OH，有极强的氧化性。配装有羟基水的净化模块灌装含15mg～60mg/L钙的矿泉水的羟基水，可将矿泉水羟基化喷洒在蒸发器的表面，进行净化。这种高级氧化反应的反应速度快，甚至能够达到百分之一秒。

但是，羟基可以在水溶液中引发高级氧化反应，有效净化水污染。但无法由液相直接净化气相中的三千余种有机污染物，因此这种以羟基自由基为主要氧化剂的高级氧化技术通常应用于水净化领域或环境湿度较大的空气净化中。

现今大多数国内空调机生产厂家仅使用第二代和第三代空气净化技术。少数国外空调机生产厂家使用第五代和第六代空气净化技术，但由于技术问题没有彻底解决，效果并不理想。

另外，中国是世界13个人均水资源最贫乏的国家之一。水资源短缺是我国21世纪面临的最突出问题之一。我国水污染形势依然严峻，加剧了水资源短缺，对老百姓饮水安全、经济社会的可持续发展已构成了较大的现实威胁。

为了对93％的污水处理厂的一级B和二级排放的中水进行深度处理，达到中水一级A标准，使污水资源化，从而可多次循环使用。国内外常用的技术方案为臭氧氧化、高铁氧化和膜分离技术。