[发明专利]极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置及方法

权利要求书

1.一种极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述空气净化装置包括空气换气泵、空气布气系统、空气水洗净化单元、极性仿生水草单元、模块化湿地净化单元、微生物电化学净化单元，其中：

所述空气换气泵与空气布气系统相连，空气换气泵抽取室内污染的空气进入与之相连的空气布气系统；

所述空气布气系统由若干个穿孔布气管构成，穿孔布气管分布在空气水洗净化单元的底部；

所述空气水洗净化单元为位于空气净化装置底部的池体，该池体内装自来水，池体的上部设置有进水管、进水阀门，底部设置有排水口和排水阀门；

所述极性仿生水草单元由通电仿生水草、石墨电极棒、直流电源构成，通电仿生水草位于空气水洗净化单元中，上下两端分别固定在有机玻璃孔板承托板和穿孔布气管之上，石墨电极棒安插在穿孔布气管中，直流电源的负极与通电仿生水草接通，直流电源的正极与石墨电极棒接通；

所述模块化湿地净化单元为位于水洗净化单元顶部的池体，池体内自下而上为有机玻璃孔板承托板、玄武岩混凝土槽、湿地基质和湿地植物，玄武岩混凝土槽外侧和模块化湿地净化单元池体内壁之间填充有弹性橡胶阻气环；

所述微生物电化学净化单元为包埋在湿地基质内的一组微生物修饰电极，包含微生物阳极、微生物阴极和外加直流电源，微生物阳极铺在底部有机玻璃孔板承托板之上，与外加直流电池的正极相连；微生物阴极埋入湿地基质中，与外加直流电池的负极相连。

2.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述通电仿生水草选取超细铜粉作为添加剂，与聚丙烯粉料按质量比1:10充分混合搅拌后，通过压模成型、拉丝，编织成所需的仿生水草纤维束，通电仿生水草的骨架选用细铜丝。

3.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述直流电源电极间的电压为1V及以下。

4.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述有机玻璃孔板承托板位于空气水洗净化单元上部，开孔率70%，孔口直径小于8mm。

5.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述玄武岩混凝土槽选取玄武岩碎石为粗骨料，普通混凝土为胶结材料，水灰比0.28，减水剂用量0.45%，形状为矩形开口槽，右侧面依据微生物阳极和微生物阴极的布置位置开通导线预留孔，底部开通透气孔，左、右两侧面分别开通平行对称装卸预置孔。

6.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述湿地基质装填在玄武岩混凝土槽中，包含湿地火山石基质层和湿地硅藻土颗粒基质层。

7.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述湿地植物为花叶芦竹和西伯利亚鸢尾。

8.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述微生物阳极为活性炭毡，包埋有光合细菌和放线菌；微生物阴极为活性炭毡，包埋有反硝化细菌。

9.根据权利要求1所述的极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，其特征在于所述外加直流电池电极间的电压为1V及以下。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述空气净化装置进行室内空气净化的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、空气换气泵抽取室内污染空气进入与之相连的空气布气系统；

步骤二、穿孔布气管中插有接通直流电源负极的石墨电极棒，穿孔布气管将空气以微纳小气泡的形式均匀的分布在水洗净化单元的底部，石墨电极棒使微纳小气泡的表面带有负电荷；

步骤三、经过极性仿生水草吸附和自来水水力洗涤，去除颗粒物、重金属离子、有机物；同时利用自来水中的余氯杀灭空气中的细菌、病毒，实现对空气的初步净化；初步净化后的空气以气泡的形式上升进入模块化湿地基质净化单元；

步骤四、模块化湿地净化单元内通过微生物净化、湿地基质吸附、湿地植物吸收实现对空气的深度净化，净化后的清洁空气排回室内，净化室内空气。