一種基于微藻去除pm2.5的空氣凈化器及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于微藻去除PM2.5的空氣凈化器，本發明還涉及一種基于微藻去除PM2.5的空氣凈化器的使用方法，屬于氣體凈化領域。
【背景技術】
[0002]近年來全國大范圍霧霾頻發，多地PM2.5爆表，大氣環境污染已然成為威脅人類生存的重大問題。現代人80%?90%以上的時間是在室內度過，室內空氣中的污染物對人體健康產生很大影響，因此，對室內空氣污染進行控制和治理是目前改善人類生存環境的有效途徑。
[0003]對于生活在現代城市的大多數人來說，約有60%?70%的時間是在室內度過，居住條件的好壞與身體健康有著密切的關系。室內污染物濃度高于室外2?5倍，
在特殊情況下可達到100倍。室內污染具有影響范圍大、接觸時間長、污染物濃度低、濃度變化大、污染物種類多、易受環境條件及氣象因素影響、危害健康等特點。隨著對室內環境保護意識的不斷增強，人們迫切希望有一個安全、舒適、健康的生活空間。
[0004]對室內空氣污染進行控制和治理是目前改善人類生存環境的有效途徑。除室外空氣污染的影響外，室內空氣惡化的主要起因有大量使用化學建筑材料、裝飾裝修材料、人造板材復合家具等散發有毒有害氣體，還與建筑因節能要求密閉性提高、空調系統新風量減少等因素密切相關。室內污染物主要分為三大類:PMlO和PM2.5等懸浮顆粒物、揮發性有機污染物、細菌病毒等微生物。對室內各種污染物進行凈化是控制室內空氣品質的有效途徑。例如中國專利CN 102139184 A公開了一種氣體凈化裝置，包括:氣體凈化器，所述氣體凈化器包括能夠把待凈化的氣體中的污染物降解成二氧化碳和水的光催化劑觸媒器件；藻類光合作用裝置，包括:藻液，所述藻液能夠利用其中的微藻進行光合作用以吸收通過藻液的氣體中的二氧化碳；含有藻液的微藻養殖器；設置在所述微藻養殖器底部的布風器；和設置在所述微藻養殖器的頂部的氣體導出裝置，和風機，所述風機將從所述光催化劑觸媒器件出來的氣體經由所述布風器送入到所述微藻養殖器的藻液中，其中，所述微藻養殖器被分隔成若干隔間，所述布風器將該氣體引導到至少一個隔間，經隔間出來的氣體由所述氣體導出裝置排出到環境中。它的缺點是通過光催化劑觸媒器件出來的氣體經由所述布風器送入到所述微藻養殖器的藻液中，再經過藻液進行光合作用處理，裝置復雜，部件繁瑣，影響市場化商業化的應用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種提供基于微藻去除PM2.5的空氣凈化器及其使用方法，將微藻凈化處理技術、水洗技術、活性炭吸附技術、紫外光殺菌技術四種技術巧妙的結合，且四種技術通過配合互補，可以凈化空氣中的大部分污染物。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種基于微藻去除PM2.5的空氣凈化器，其創新點在于:包括從下往上依次包括儲藻池、微藻處理裝置和上端蓋，儲藻池頂部與微藻處理裝置底部固定連接，微藻處理裝置頂部和上端蓋固定連接；
所述儲藻池為頂部設置有開口、四周和底部密封的池體，池體頂部兩邊各設置有一個裝配孔，靠近池體下底部橫向設置有底部格柵，底部格柵與池體形成微藻生長區，底部格柵與池體底部形成空腔，空腔內固定安裝有日光燈；池體左側在底部格柵的上增加側板與頂板，與池體左側壁形成密閉的水浴加熱區，水浴加熱區內設置有恒溫裝置，該恒溫裝置連接有導線，導線末端設置有溫度探頭，溫度探頭彎向微藻生長區底端；所述池體兩側在水浴加熱區上方位置，同一水平線上分別設置有進氣口，池體右側進氣口下方還設置有抽氣口，該抽氣口連接設置有水泵的抽液管道一端；
所述微藻處理裝置為由若干個箱體和套筒組合而成，套筒套于由若干個箱體組合而成的整體上，每個箱體的上端內徑跟下端外徑相等，實現相鄰上下層的兩個箱體緊密的裝配，每相鄰上下層的兩個箱體間均設置有一層濾芯；所述每個箱體的右側設置有一個進液口，該進液口貫通套筒連接設置有水泵的抽液管道，該抽液管道伸至箱體內部中間位置；所述抽液管道的另一端設置有噴頭，該噴頭彎向箱體底部；所述每個箱體的上端與下端交界處還橫向設置有一隔板，該隔板上均勻鋪有一層活性炭層；
所述上端蓋設置有一個排風口，排風口兩側各設置有一個紫外燈，該上端蓋與微藻處理裝置通過螺栓螺母固定連接，所述上端蓋排風口位置固定設置有排風扇。
[0007]進一步的，所述儲藻池的進氣口設置有6個。
[0008]進一步的，所述儲藻池上還設置有加強筋，加強筋固定池體四壁與池體頂部的連接。
[0009]進一步的，所述箱體下端設置有凹槽，凹槽內設置有密封圈。
[0010]進一步的，所述濾芯的結構為疏松多孔類結構。
[0011]本發明的另一個目的是提供一種基于微藻去除PM2.5的空氣凈化器的使用方法，其創新點在于:具體步驟如下:
(1)開啟日光燈、紫外燈和恒溫裝置給儲藻池中微藻提供適宜的生長環境，開啟上端蓋上的排風扇，排風扇將儲藻池進氣口中進入的氣體往上抽，在凈化器內部形成一個真空狀態，將室內空氣在大氣壓的作用下從儲藻池側面的進氣口中被吸入裝置中，同時，微藻吸收空氣中的二氧化碳釋放氧氣；
(2)開啟水泵，藻液由水泵抽到抽液管道中，經過抽液管道的支路管道末端噴頭，把藻液均勻的噴灑在濾芯上，再從上往下重新回流到儲藻池中，儲藻池中的微藻吸收溶解在藻液中的有害物質，釋放氧氣，室內空氣在經過濕濾芯的時候，將大顆粒污染物阻擋下來，經過濕濾芯層的過濾，大的顆粒物全部除盡；由于藻液的噴淋，潮濕的濾芯，PM2.5顆粒被清洗，藻液噴灑過程中溶解空氣中的顆粒物和可溶性污染物，而空氣中殘留的VOCs被活性炭層吸收；
(3)上端蓋的紫外燈產生的紫外線對空氣中的細菌滅活，滅活過的凈化的空氣和氧氣從排風口逸出。
[0012]本發明的有益效果如下:
(I)本發明的室內空氣凈化裝置，通過整合微藻凈化處理技術、水洗技術、活性炭吸附技術、紫外光殺菌技術四種技術巧妙的結合，到達最好的凈化效果，且四種技術通過配合互補，可以凈化空氣中的大部分污染物，并且還能增加室內氧氣，不久之后可以很好的投入到商業化中。
[0013](2)本發明的室內空氣凈化裝置，微藻活性好，經實驗測定，能有效處理空氣中的污染物，PMlO被完全除盡，PM2.5降低了 90%以上，NOx、SO2被基本除盡，室內空氣中常見的揮發性有機化合物(VOCs)的去除率可以到達95%以上，空氣中的細菌滅活率能達到80%。
[0014](3)本發明的室內空氣凈化裝置，在凈化空氣之余還能釋放出大量氧氣，微藻光合作用效率可達3%以上，遠遠高于一般植被的0.5%光合作用效率，證明該裝置中微藻活性良好。該空氣凈化器中，濾芯上的微藻還可以直接采收，無需提取和離心操作，直接通過萃取技術，可以制成微藻生物柴油，實現了凈化空氣，增加氧氣及制造生物柴油的三者功能的密切結合。
[0015](4)本發明的空氣凈化器還具有增加室內氧氣含量的效果，并且這種增氧方式是純天然的，不會帶來任何副作用，該空氣凈化器在工廠、大規模應用時，能夠真正的實現了基于微藻對空氣的處理和生物柴油生產的耦合。該反應器在實現受廢氣無害化資源化處理的同時，為規模化工業化生產生物柴油提供可行性途徑，節能減排、低碳環保。
[0016](5)本發明的空氣凈化器通過濕濾芯來凈化空氣，既可以通過水洗技術降低PM2.5的值，更有利于濾芯上的藻光合作用吸收空氣中的二氧化碳，釋放氧氣，并且還便于制造生物柴油時微藻的采收，且該裝置采用水浴加熱法，避免了微藻和加熱器的直接接觸，并且加熱效果更佳均勻。溫度傳感器器的探頭放在微藻生長區，能夠更精確、實時的反應溫度信號