[实用新型]一种新型微藻除霾富氧空气净化装置

说明书

本实用新型一种新型微藻除霾富氧空气净化装置由PM2.5检测器、单片机控制系统、粗滤层、离心风机、控制面板、藻层、光源、出气口、离心泵、藻层储液槽、TiO₂光触媒净化层、Ag₂O杀菌层、活性炭层、亚克力外壳、和进气口构成。本实用新型空气净化器装置将微藻净化、活性炭吸附、TiO₂光触媒净化、Ag₂O杀菌等技术结合，使室内拥有清洁、安全和富氧的空气。通过将本实用新型空气净化器装置的应用，能够降低密闭空间中高二氧化碳浓度和高颗粒污染物浓度对人体的危害，特别是在某些特殊的密闭空间，如载人航天器和潜艇等场所需要及时补充氧气，降低二氧化碳浓度。

技术领域

本实用新型涉及一种新型微藻除霾富氧空气净化装置，具体属于环境保护设备技术领域。

背景技术

随着中国工业不断发展，空气污染也越来越严重，室内空气污染物浓度提高，由于居室气密性提高，通风少，污染物排除率低，有害物质释放时间延长，给人群健康带来更为不利的影响。一方面，室内空气污染对人体影响更加复杂化，由于装修后室内污染物成分繁多，相互作用及影响因素繁杂，因此对人体的毒性作用更趋复杂。特别是雾霾天气下大气颗粒物如PM2.5中重金属等污染物引起人们的广泛关注，作为颗粒物携带的无机成分，重金属可在人体富集，能够对人体呼吸、免疫和心脑血管系统产生急性或慢性损害。另一方面，室内高CO₂浓度和颗粒污染物浓度会直接危害人体健康，但现有的净化技术不能很好解决此类问题。因此，结合微藻光合作用和富集降解有机物特性，自主研发了一款能够以微藻替代传统滤芯进行空气净化且具备固碳产氧功能的微藻空气净化器被市场迫切需求。

微藻作为最古老的光合微生物之一，种类繁多，增殖迅速，分布广泛，适应能力和耐受性极强。具有光合效率高，其CO₂固定效率是一般陆生植物的10-50倍，可富集降解颗粒污染物中的有机物的特点，在污水净化、空气再生领域中，已作为一种有效的净化手段得到广泛运用。

微藻能够有效吸收和富集重金属，微藻去除重金属有两个过程，即吸附和转移。首先是重金属被动吸附在藻类细胞表面上，经过1-5 min，被吸附的重金属与溶液中的重金属浓度达到平衡后，吸附的重金属就被转移进入藻细胞内，这是一个主动的过程。颗粒物（如PM2.5）中的有机化合物可作为藻类生长所需的重要碳源，藻类可以有效地富集和降解多种有机化合物如碳氢化合物等。微藻在吸附PM2.5时，通过主动运输将有机物由细胞外往细胞内运输并在细胞内富集，再利用相应的有机化合物合成细胞自身需要的化合物。

宋昊等申请了专利《一种微藻氧吧介导的空气净化装置》(CN201410469519.4)，提出了一种以微藻为净化介质的空气净化装置。其设计仅限于对空气的简单清洁，并未针对空气中的细菌等有害微生物和甲醛等有害物质做出相应去除设计，无法做到全面净化空气。昆山清旭环境科技有限公司申请的《一种基于微藻去除PM2.5的空气净化器》(CN201510095463.5)，以喷洒藻液作为净化方式，体积庞大、能耗较高，在实际生活中不方便使用，应用范围受限。

本实用新型针对现有空气净化器的不足，将微藻固化在膜材料上作为藻层，采用单片机控制系统，通过定时喷淋的方法将微藻培养液喷淋在藻层供微藻生长，室内空气通过微藻层时，污染物被吸附截留结合微藻高效产氧和释放氧气的生物特点，辅助以TiO₂光触媒净化层、Ag₂O杀菌层，能达到吸附降解空气污染物的作用，克服了现今市售空气净化器净化效果差，无法自动控制净化、能耗大、无法自主产氧，滤网更换不可视等不足。

发明内容