CN103691272B - 一种采用光化学对大气污染治理的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用光化学对大气污染治理的装置。本发明主要是解决现有治理大气污染的方法和装置存在的治理效率低、能源消耗大的技术问题。本发明的技术方案为：一种采用光化学对大气污染治理的装置，其由收集器、光化学处理器和空气对流塔组成，收集器的出气口与光化学处理器的进气口联接，光化学处理器的出气口与空气对流塔的进气口联接。本发明具有治理大气污染效率高、能源消耗小和成本低等优点。

Description

一种采用光化学对大气污染治理的装置

技术领域

本发明涉及一种采用光化学对大气污染治理的装置，它属于一种采用253.7nm或者280nm紫外光照射臭氧水生成羟基自由基治理大气污染的设备。

背景技术

由于我国燃煤锅炉、石油化工企业、急剧增长的汽车尾气等所产生的氨、硫化氢、二氧化硫、甲醛、PM10、PM2.5等污染了我国东北地区、华北地区、华东地区、华中地区、华南地区等上空大气层，特别是大雾天气遮挡了阳光，无法进行光化学反应生成羟基自由基，使得对空气无法持续不断地消毒、解毒、净化，形成雾霾天气，损害了国家形象，损害了人民健康。

目前英国、德国、美国等发达国家治理大气污染的方法是集装箱型空气净化机，用大的风机将城市污染气体吹入安装在城市楼顶或公路两边的集装箱型净化机，通过水洗滤除空气中的烟雾的治理方法。该技术对PM₁₀净化率可达100％，而对PM_2.5和甲醛等有毒的有机物和有毒的颗粒净化率只有30％左右，而对净化后的有毒有机物污染了水源，无法去除。大型的鼓风机耗电十分惊人。

发明内容

本发明的目的是解决现有治理大气污染的方法和装置存在的治理效率低、能源消耗大的技术问题，提供一种治理大气污染效率高、能源消耗小和成本低的采用光化学对大气污染治理的装置，使其能够彻底解决我国大气污染严重的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案为：

一种采用光化学对大气污染治理的装置，其由收集器、光化学处理器和空气对流塔组成，收集器的出气口与光化学处理器的进气口联接，光化学处理器的出气口与空气对流塔的进气口联接；所述光化学处理器包括臭氧发生器、由波轮、曝气器和混合器壳体构成的高浓度臭氧水混合器、密闭壳体、若干组紫外灯模块、超声装置、进水口、出水口、进气口、氧气出气口、过氧化钠生成机、过氧化钠收集罐、过氧化钠排出管、喷淋头、高浓度臭氧水水泵、污水出水口、清洁空气出气口、收集器和空气对流塔，高浓度臭氧水混合器设在密闭壳体的下部，若干组紫外灯模块设在密闭壳体的侧壁上，超声装置设在设置有进气口和清洁空气出气口的壳壁上，在密闭壳体的上部设有喷淋高浓度臭氧水的喷淋头和过氧化钠排出管，高浓度臭氧水水泵设在高浓度臭氧水混合器的一侧，高浓度臭氧水水泵的进水口与高浓度臭氧水混合器的出水口连接，高浓度臭氧水水泵的出水口通过管道与喷淋头进水口连接，收集器的出气口与密闭壳体的进气口连接，氧气出气口设置在密闭壳体的上端并与过氧化钠生成机的进口连接，过氧化钠生成机的出口与过氧化钠收集罐的进口连接，过氧化钠收集罐的出口与过氧化钠排出管的进口连接，污水出水口设在密闭壳体设置有进气口一侧的下端，清洁空气出气口设在密闭壳体的上部并通过管道与空气对流塔的进气口连接；所述波轮和曝气器设在混合器壳体内且曝气器的进气口与臭氧发生器的出气口连接，臭氧发生器设在混合器壳体的一侧，混合器壳体的氧气出口经过管道与氧气出气口连接以便于将氧气输送到过氧化钠生成机中。

所述收集器为太阳能玻璃暖房或温室中的任意一种。

在清洁空气出气口和空气对流塔之间还设有空气加热装置以确保清洁空气热气流在空气对流塔内迅速上升。

所述紫外灯模块为UVC253.7nm紫外灯模块或DUV280nmLED深紫外灯模块中的任意一种或UVC253.7nm紫外灯模块和DUV280nmLED深紫外灯模块的任意组合。

所述臭氧发生器为臭氧机、双氧水或二氧化氯中的任意一种。

在紫外灯模块之间还能增设耐强氧化的硅橡胶网。

由于本发明采用了上述技术方案，根据自然科学光化学和大气对流原理治理大气污染，将大气污染集中起来，用太阳能暖房加热形成热气流，再经羟基自由基生成系统对热气流进行消毒解毒净化后进入空气对流塔进行大气对流。解决了现有治理大气污染的方法和装置存在的治理效率低、能源消耗大的技术问题。与背景技术相比，本发明具有治理大气污染效率高、能源消耗小和成本低等优点；对污染空气一次消毒解毒净化率达98％以上，部分达100％。

附图说明

附图是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例中的一种采用光化学对大气污染治理的方法，其包括以下步骤：首先将受污染的空气在太阳能玻璃暖房中升温至55～65℃，接着在光化学处理器中对加热的污染空气进行消毒解毒净化，最后将净化后的洁净空气经空气对流塔排放到大气中形成空气对流以治理大气污染。所述光化学处理器采用UVC253.7nm紫外灯模块产生的紫外线波段或DUV280nmLED深紫外灯模块产生的深紫外波段照射高浓度臭氧水生成高浓度的羟基自由基和原子氧对受污染的空气进行消毒解毒净化。

如附图所示，上述采用光化学对大气污染治理方法的装置，其包括太阳能玻璃暖房27、光化学处理器和空气对流塔28，太阳能玻璃暖房27的出气口与光化学处理器的进气口联接，光化学处理器的出气口与空气对流塔28的进气口联接。所述光化学处理器包括臭氧机1、由波轮2、曝气器3和混合器壳体构成的高浓度臭氧水混合器、搪瓷钢密闭壳体4、若干组UVC253.7nm紫外灯模块5、超声装置6、进水口7、出水口8、进气口9、氧气出气口10、过氧化钠生成机11、过氧化钠收集罐12、过氧化钠排出管13、喷淋头23、高浓度臭氧水水泵24、污水出水口25、清洁空气出气口26、收集器27和空气对流塔28，高浓度臭氧水混合器设在密闭壳体4的下部，若干组UVC253.7nm紫外灯模块5设在密闭壳体4的侧壁上，超声装置6设在设置有进气口9和清洁空气出气口26的壳壁上，在密闭壳体4的上部设有喷淋高浓度臭氧水的喷淋头23和过氧化钠排出管13，高浓度臭氧水水泵24设在高浓度臭氧水混合器的一侧，高浓度臭氧水水泵24的进水口与高浓度臭氧水混合器的出水口连接，高浓度臭氧水水泵24的出水口通过管道与喷淋头23进水口连接，太阳能玻璃暖房27的出气口与密闭壳体4的进气口9连接，氧气出气口10设置在密闭壳体4的上端并与过氧化钠生成机11的进口连接，过氧化钠生成机11的出口与过氧化钠收集罐12的进口连接，过氧化钠收集罐12的出口与过氧化钠排出管13的进口连接，污水出水口25设在密闭壳体4设置有进气口一侧的下端，清洁空气出气口26设在密闭壳体4的上部并通过管道与空气对流塔28的进气口连接；所述波轮2和曝气器3设在混合器壳体内且曝气器3的进气口与臭氧机1的出气口连接，臭氧机1设在混合器壳体的一侧，混合器壳体的氧气出口经过管道与氧气出气口10连接以便于将氧气输送到过氧化钠生成机11中。密闭壳体4上还设有21配电柜和22中控柜，以便于对光化学处理器进行控制。

上述空气对流塔28的高度可根据建设场地的大小确定，建的高度越高，空气对流的量也越大。

实施例2

本实施例中的一种采用光化学对大气污染治理的方法，其包括以下步骤：首先将受污染的空气在太阳能玻璃暖房中升温至60～62℃，接着在光化学处理器中对加热的污染空气进行消毒解毒净化，最后将净化后的洁净空气经空气对流塔排放到大气中形成空气对流以治理大气污染。所述光化学处理器采用UVC253.7nm紫外灯模块产生的紫外线波段或DUV280nmLED深紫外灯模块产生的深紫外波段照射高浓度臭氧水生成高浓度的羟基自由基和原子氧对受污染的空气进行消毒解毒净化。

本实施例中的采用光化学对大气污染治理方法的装置与实施例1中的相同。

上述实施例中的太阳能玻璃暖房27还可以用温室代替。

上述实施例中的UVC253.7nm紫外灯模块5还可以用DUV280nmLED深紫外灯模块或UVC253.7nm紫外灯模块和DUV280nmLED深紫外灯模块的任意组合代替。

上述实施例中的曝气器3为硅橡胶软管曝气器或其它材料曝气器中的任意一种。

为加快空气对流的速度，在上述实施例中的清洁空气出气口26和空气对流塔28之间还可设有空气加热装置以确保清洁空气热气流在空气对流塔28内迅速上升。该热气流可用于风力发电。

上述实施例中的臭氧机1还可以由双氧水或二氧化氯中的任意一种代替。

上述实施例中的紫外灯模块5之间还能增设耐强氧化的硅橡胶网。

本发明实施例中使用的密封箱体结构还包含一些图中未显示的常规结构，如设备维修门等，它们是本发明密封箱不可缺少的常规结构，但不涉及本发明处理方法中特定的技术方案的需要，此处不赘述不应影响本发明的保护范围。

本发明的工作原理是：太阳能玻璃暖房(27)1小时将1200万立方的污染空气加热62℃左右并通过进气口(9)进入光化学处理器中，光化学处理器的臭氧机1每小时产生30公斤的臭氧，臭氧在水中通过波轮(2)搅动和硅橡胶软管(3)曝气，使臭氧溶解在水中的浓度达到10mg/L，高浓度臭氧水经臭氧水水泵(24)泵到喷淋头(23)，喷淋头(23)喷出的高浓度臭氧水在253.7nmUVC汞灯紫外线模块(5)或DUV280nm深紫外LED波段的照射下生成高浓度的羟基自由基，对空气消毒解毒净化。臭氧机1在每小时生成30公斤臭氧(氧气源)的同时产生270公斤氧气，这270公斤氧气通过出气口(10)进入过氧化钠生成机(11)，再经过过氧化钠收集罐(12)后，通过过氧化钠排出管(13)排出，释放原子氧与253.7nmUVC汞灯紫外线模块(5)或DUV280nm深紫外LED波段的照射下生成高浓度的羟基自由基，对1200万立方的空气进行消毒解毒净化后的新鲜空气通过出气口(26)进入空气对流塔(28)，根据热空气上升对流原理，在空气对流塔(28)作用下将1200万立方消毒解毒净化后的新鲜空气排到100米以上的高空(假定空气对流塔高度在100米以上的前提下)。在地球吸引力和地球自转、公转产生的引力共同作用下，1200万立方的新鲜空气会在方圆大约10平方公里的范围内对流至地球表面，实现了空气对流原理和光化学原理产生羟基自由基对大气污染治理。270公斤氧气经过过氧化钠生成机(11)生成的过氧化钠释放的原子氧经253.7nmUVC汞灯紫外线模块(5)或DUV280nm深紫外LED波段的照射下生成高浓度的羟基自由基对空气消毒解毒净化生成的氢氧化钠与空气中的氨、硫化氢、二氧化硫、甲醛、PM10、PM2.5等酸性物质酸碱中和生成无毒副作用的钠盐。处理后的污水经污水出水口25进入水净化系统，净化后的水再通过水泵连接到进水口(7)，达到水循环利用的目的。

Claims (6)

1.一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：它由收集器、光化学处理器和空气对流塔组成，收集器的出气口与光化学处理器的进气口联接，光化学处理器的出气口与空气对流塔的进气口联接；所述光化学处理器包括臭氧发生器(1)、由波轮(2)、曝气器(3)和混合器壳体构成的高浓度臭氧水混合器、密闭壳体(4)、若干组紫外灯模块(5)、超声装置(6)、进水口(7)、出水口(8)、进气口(9)、氧气出气口(10)、过氧化钠生成机(11)、过氧化钠收集罐(12)、过氧化钠排出管(13)、喷淋头(23)、高浓度臭氧水水泵(24)、污水出水口(25)、清洁空气出气口(26)、收集器(27)和空气对流塔(28)，高浓度臭氧水混合器设在密闭壳体(4)的下部，若干组紫外灯模块(5)设在密闭壳体(4)的侧壁上，超声装置(6)设在设置有进气口(9)和清洁空气出气口(26)的壳壁上，在密闭壳体(4)的上部设有喷淋高浓度臭氧水的喷淋头(23)和过氧化钠排出管(13)，高浓度臭氧水水泵(24)设在高浓度臭氧水混合器的一侧，高浓度臭氧水水泵(24)的进水口与高浓度臭氧水混合器的出水口连接，高浓度臭氧水水泵(24)的出水口通过管道与喷淋头(23)进水口连接，收集器(27)的出气口与密闭壳体(4)的进气口(9)连接，氧气出气口(10)设置在密闭壳体(4)的上端并与过氧化钠生成机(11)的进口连接，过氧化钠生成机(11)的出口与过氧化钠收集罐(12)的进口连接，过氧化钠收集罐(12)的出口与过氧化钠排出管(13)的进口连接，污水出水口(25)设在密闭壳体(4)设置有进气口一侧的下端，清洁空气出气口(26)设在密闭壳体(4)的上部并通过管道与空气对流塔(28)的进气口连接；所述波轮(2)和曝气器(3)设在混合器壳体内且曝气器(3)的进气口与臭氧发生器(1)的出气口连接，臭氧发生器(1)设在混合器壳体的一侧，混合器壳体的氧气出口经过管道与氧气出气口(10)连接以便于将氧气输送到过氧化钠生成机(11)中。

2.根据权利要求1所述的一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：所述收集器为太阳能玻璃暖房或温室中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：在清洁空气出气口(26)和空气对流塔(28)之间还设有空气加热装置以确保清洁空气热气流在空气对流塔(28)内迅速上升。

4.根据权利要求1所述的一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：所述紫外灯模块(5)为UVC253.7nm紫外灯模块或DUV280nmLED深紫外灯模块中的任意一种或UVC253.7nm紫外灯模块和DUV280nmLED深紫外灯模块的任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：所述臭氧发生器(1)为臭氧机、双氧水或二氧化氯中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种采用光化学对大气污染治理的装置，其特征是：在紫外灯模块(5)之间还能增设耐强氧化的硅橡胶网。