[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

说明书

本发明公开了一种极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置及方法，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。本发明主要是利用极性仿生水草、微生物修饰电极、模块化湿地基质、功能微生物、植物这个复合生化‑生态系统对室内空气进行物理、化学、微生物、生物电化学、植物多重作用，通过微生物分解、基质的过滤、吸附、植物吸收分解实现生态技术空气净化。本发明可以实现室内空气的生态净化，建设成本低，换水、基质反冲洗就可以恢复净化功能，无需更换耗材，无二次废弃物产生，运行成本低、长效性好，景观效果好。

技术领域

本发明属于室内空气净化领域，涉及一种极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置及方法。

背景技术

随着经济的发展和社会进步，以及人类生活水平的提高，室内逐步成为人类生活、工作和娱乐的主要场所。据调查研究表明，现代人们在室内花费的时间超过80%，每天吸入的空气量约为15kg，超过人体总摄入量的 75%，远多于水和食物摄入量。所以，相对于室外空气污染，室内空气污染对人们身体健康存在更大的威胁。但室内空气的污染源种类繁多，按污染物性质不同一般分为物理污染物、化学污染物、生物污染物和放射性污染物。这些污染物随着呼吸进入人体内部，长期积累，严重危害着人们的身体健康，甚至可能危及生命。

公知的空气净化技术主要包括过滤净化技术、静电净化技术、等离子净化技术、光催化技术。这些技术方法都具有处理方式单一（只能针对某种特定的污染物）、制备成本高、能耗高、需要经常更换吸附材料、运行成本和维护成本较高的缺点。因此，开发出一种新型、绿色环保、节能高效的生态型室内空气净化装置是未来室内空气净化领域发展的必然趋势。

发明内容

为了解决室内烹饪、装修、生活所带来的环境颗粒物、挥发性有机污染物、甚至臭气污染的问题，本发明提供了一种极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置及方法。本发明具有建造成本低、能耗低、生态化、景观化、高效的优点，是室内空气净化的换代技术。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种极性仿生水草强化生态型室内空气净化装置，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，该单元内的自来水对空气进行水洗，溶解空气中的颗粒物、金属离子、有机挥发物等，并利用自来水中的余氯杀灭空气中的细菌、病毒；

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，该单元利用通电仿生水草高效捕获和拦截由空气布气系统产生的微纳气泡；

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，该单元利用湿地基质、功能微生物、湿地植物对空气进行深度净化；

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，该单元利用微生物阳极电极氧化臭气、难降解有机苯系物等，利用微生物阴极实现反硝化脱氮，深度净化空气。