申请/专利权人：厦门大学嘉庚学院

申请日：2019-01-22

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109569252B

主分类号：B01D53/78

分类号：B01D53/78;B01D53/84;B01D53/72

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.04.30#实质审查的生效;2019.04.05#公开

摘要：本发明涉及一种主动式甲醛吸收与处置集成系统，包括集气罩，所述集气罩的进气口经螺旋吸收管组件与生物处理器的下部相连通，所述螺旋吸收管组件的内腔装有用以溶解甲醛的吸收液，所述生物处理器的内腔填充有生物填料，所述生物处理器的上部设置有出气口；本发明还涉及一种主动式甲醛吸收与处置集成系统的工作方法。本发明不仅结构设计简单、合理，而且可以对甲醛进行高效降解，方便快捷，具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：包括集气罩，所述集气罩的进气口经螺旋吸收管组件与生物处理器的下部相连通，所述螺旋吸收管组件的内腔装有用以溶解甲醛的吸收液，所述生物处理器的内腔填充有生物填料，所述生物处理器的上部设置有出气口；所述集气罩的进气口与螺旋吸收管组件的进气口之间设置有第一泵体；所述生物处理器包含嵌套设置的内套筒与外套筒，所述生物填料置于内套筒的内腔，所述外套筒的内腔设置有螺旋流道，所述内套筒的顶部与外套筒的顶部之间形成分离腔，所述螺旋流道的上部入口与生物处理器的进液口相连通，所述螺旋流道的下部出口与内套筒的下部入口相连通，所述内套筒的上部出口与分离腔相连通，所述生物处理器的出气口设置在分离腔的顶部，所述生物处理器的出气口与出气管相连通；所述内套筒的底部设置有排污口；所述螺旋吸收管组件包含顺序连接的弯管、Y形管以及螺旋管，所述弯管为回液段，所述Y形管为进气进液段，所述螺旋管为吸收段，所述Y形管的一端设置有螺旋吸收管组件的进气口、螺旋吸收管组件的进液口，所述螺旋吸收管组件的进液口与进液管相连通，所述Y形管的底部与弯管的一端相连通，所述弯管的另一端为螺旋吸收管组件的回液口，所述螺旋吸收管组件的回液口与分离腔的下部相连通，所述Y形管的另一端与螺旋管的一端相连通，所述螺旋管的另一端为螺旋吸收管组件的出液口，所述螺旋吸收管组件的出液口与生物处理器的进液口相连通；所述弯管上设置有单向阀与第二泵体；所述弯管与备用管相连通；所述螺旋吸收管组件与生物处理器均置于机箱的内腔，所述机箱的外侧壁设置有加热组件，所述加热组件包含从外到内顺序设置的防护网、导热管与石棉网，所述导热管内设置有导热油。

全文数据：主动式甲醛吸收与处置集成系统及其工作方法技术领域本发明涉及一种主动式甲醛吸收与处置集成系统及其工作方法。背景技术近些年来，由于室内空气污染直接危害健康和生命，加上人们环保意识的不断增强，越来越多的装修业主已不再仅仅满足于简单的装修，而是要求一个舒适、健康、典雅的居住环境。在这些各种各样的有害气体中，甲醛对人体危害最大，研究表明：甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。因此，为了维护好自己及家人的健康，做好室内甲醛治理是刻不容缓的事，做好室内甲醛治理就等于呵护了自己及家人的身心健康。甲醛的短期释放源有窗帘、地毯、衣物、油漆、涂料等，释放周期大概为半年，因为这些材料中的甲醛含量相对较少，并且释放起来比较容易。而长期释放源主要有人造板材，人造板材一般为贴皮封闭，板材中的胶粘剂用量较多，且甲醛释放通道窄，以至于甲醛的释放周期增长，一般长达3-15年。然而现在市场上甲醛治理大部分也只能针对空气中游离的甲醛，对于板材内部未释放的并没有效果，或者说效果不理想，也就是等治理完了之后，空气质量只是暂时性变好，过了一个月或许又反弹了，就是因为人造板材或者其他家具内部的游离甲醛又放出来了,因此，这种被动式的处理方式只能治标不冶本。传统的甲醛处理方式主要为物理吸附和化学氧化，物理吸附主要以活性炭的吸附为主，这种吸附方式容易造成吸附饱和，必须要持续更换吸附材料，效率低，成本高；而化学氧化法通常是利用试剂的强氧化性，以二氧化钛的使用尤为突出，这种方式需长期喷涂，易造成空气污染，并且光触媒中二氧化钛催化剂利用光能效率仅为3%左右，处理效果远没有理论上的那么理想，而且长期使用，还会影响家具表面色泽，并且生产成本高，缺少实用性和安全性。此外，上述的处理方式均为对气态物质的单次处理，处理效率低，因此如何寻求一种高效、低成本的处理方式，是目前市场研究的热点。发明内容鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种主动式甲醛吸收与处置集成系统及其工作方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种主动式甲醛吸收与处置集成系统，包括集气罩，所述集气罩的进气口经螺旋吸收管组件与生物处理器的下部相连通，所述螺旋吸收管组件的内腔装有用以溶解甲醛的吸收液，所述生物处理器的内腔填充有生物填料，所述生物处理器的上部设置有出气口。进一步的，所述集气罩的进气口与螺旋吸收管组件的进气口之间设置有第一泵体。进一步的，所述生物处理器包含嵌套设置的内套筒与外套筒，所述生物填料置于内套筒的内腔，所述外套筒的内腔设置有螺旋流道，所述内套筒的顶部与外套筒的顶部之间形成分离腔，所述螺旋流道的上部入口与生物处理器的进液口相连通，所述螺旋流道的下部出口与内套筒的下部入口相连通，所述内套筒的上部出口与分离腔相连通，所述生物处理器的出气口设置在分离腔的顶部，所述生物处理器的出气口与出气管相连通。进一步的，所述内套筒的底部设置有排污口。进一步的，所述螺旋吸收管组件包含顺序连接的弯管、Y形管以及螺旋管，所述弯管为回液段，所述Y形管为进气进液段，所述螺旋管为吸收段，所述Y形管的一端设置有螺旋吸收管组件的进气口、螺旋吸收管组件的进液口，所述螺旋吸收管组件的进液口与进液管相连通，所述Y形管的底部与弯管的一端相连通，所述弯管的另一端为螺旋吸收管组件的回液口，所述螺旋吸收管组件的回液口与分离腔的下部相连通，所述Y形管的另一端与螺旋管的一端相连通，所述螺旋管的另一端为螺旋吸收管组件的出液口，所述螺旋吸收管组件的出液口与生物处理器的进液口相连通。进一步的，所述弯管上设置有单向阀与第二泵体。进一步的，所述弯管与备用管相连通。进一步的，所述螺旋吸收管组件与生物处理器均置于机箱的内腔，所述机箱的外侧壁设置有加热组件，所述加热组件包含从外到内顺序设置的防护网、导热管与石棉网，所述导热管内设置有导热油。一种主动式甲醛吸收与处置集成系统的工作方法，包括上述任意一项所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，包含以下步骤：含有甲醛的空气经集气罩进入螺旋吸收管组件与吸收液发生反应产生可以被生物填料利用的有机物，产生的有机物进入生物处理器被降解。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明不仅结构设计简单、合理，而且可以对甲醛进行高效降解，方便快捷，具有广阔的应用前景。下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。附图说明图1为本发明实施例构造的内部示意图。图2为本发明实施例构造的立体示意图。图3为本发明实施例构造的俯视示意图。图中：1-集气罩，2-螺旋吸收管组件，201-弯管，202-Y形管，203-螺旋管，3-生物处理器，301-内套筒，302-外套筒，303-螺旋流道，304-分离腔，4-生物填料，5-第一泵体，6-出气管，7-排污口，8-进液管，9-单向阀，10-第二泵体，11-备用管，12-传感器，13-机箱，14-加热组件，1401-防护网，1402-导热管，1403-石棉网。具体实施方式为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~3所示，一种主动式甲醛吸收与处置集成系统，包括集气罩1，所述集气罩1的进气口经螺旋吸收管组件2与生物处理器3的下部相连通，所述螺旋吸收管组件2的内腔装有用以溶解甲醛的吸收液，所述生物处理器3的内腔填充有生物填料4，所述生物处理器3的上部设置有出气口。在本发明实施例中，所述集气罩1的进气口与螺旋吸收管组件2的进气口之间设置有第一泵体5，所述第一泵体5采用现有的泵体，例如离心泵或者其他类型的泵体，根据实际情况而定，并不局限于此，所述第一泵体5利于将外界的含有甲醛的空气抽入至螺旋吸收管组件2内，利于含有甲醛的空气与螺旋吸收管组件2中的吸收液发生反应，优选的，所述螺旋吸收管组件2的进气口处设置有单向阀9，所述单向阀9采用现有的单向阀，所述单向阀9避免含有甲醛的空气返流，优选的，所述单向阀9高于螺旋吸收管组件2的最高水位，以利于进气为准。在本发明实施例中，所述生物处理器3包含嵌套设置的内套筒301与外套筒302，所述生物填料4置于内套筒301的内腔，所述外套筒302的内腔设置有螺旋流道303，所述内套筒301的顶部与外套筒302的顶部之间形成分离腔304，所述螺旋流道303的上部入口与生物处理器3的进液口相连通，所述螺旋流道303的下部出口与内套筒301的下部入口相连通，所述内套筒301的上部出口与分离腔304相连通，所述生物处理器3的出气口设置在分离腔304的顶部，所述生物处理器3的出气口与出气管6相连通；优选的，所述生物填料4采用负载活性微生物的惰性填料；采用“下进上出”的方式实现深度降解。在本发明实施例中，所述内套筒301的底部设置有排污口7。在本发明实施例中，所述螺旋吸收管组件2包含顺序连接的弯管201、Y形管202以及螺旋管203，所述弯管201为回液段，所述Y形管202为进气进液段，所述螺旋管203为吸收段，所述Y形管202的一端设置有螺旋吸收管组件2的进气口、螺旋吸收管组件2的进液口，所述螺旋吸收管组件2的进液口与进液管8相连通，所述Y形管202的底部与弯管201的一端相连通，所述弯管201的另一端为螺旋吸收管组件2的回液口，所述螺旋吸收管组件2的回液口与分离腔304的下部相连通，所述Y形管202的另一端与螺旋管203的一端相连通，所述螺旋管203的另一端为螺旋吸收管组件2的出液口，所述螺旋吸收管组件2的出液口与生物处理器3的进液口相连通；所述Y形管202起到缓冲作用，减少气流进入与液体进入对后续的螺旋管203的冲击负荷，以达到平稳流体的作用，所述螺旋管203的长距离的输送，一方面可以加深甲醛与吸收液的反应程度，另一方面可以形成稳定的液态流，达到平稳流动的目的，所述弯管201起到回流的作用；在初始状态，初始的吸收液经所述螺旋吸收管组件2的进液口进入螺旋吸收管组件2，在反应过程中，吸收液在所述螺旋吸收管组件2内重复利用。在本发明实施例中，所述弯管201上设置有单向阀9与第二泵体10；所述第二泵体10采用现有的泵体，例如离心泵或者其他类型的泵体，根据实际情况而定，并不局限于此，所述第二泵体10将反应后进入弯管201的液体抽至Y形管202，使得所述螺旋吸收管组件2内的吸收液流动起到，利于形成环流，利于含有甲醛的空气与吸收液发生反应后产生的有机物进入生物处理器3；所述单向阀9采用现有的单向阀，所述单向阀9利于形成环流。在本发明实施例中，所述弯管201与备用管11相连通，所述备用管11一般状态为关闭状态，所述备用管11用于临时调节和应急处理，当出现微生物老化、需要接种活性菌、吸收液中碳氮比失调、需要添加营养液等情况时，打开所述备用管11进行操作。在本发明实施例中，所述螺旋吸收管组件2的进气口与生物处理器3的出气口处均设置有传感器12，所述传感器12用以检测甲醛浓度，所述传感器12可以采用MS1100-P111型号的半导体式VOC气体传感器或其他类型的其他传感器，根据实际情况而定，并不局限于此，所述传感器12用于检测进螺旋吸收管组件2的进气口与生物处理器3的出气口处甲醛浓度，以判定甲醛的净化效果。在本发明实施例中，所述螺旋吸收管组件2与生物处理器3均置于机箱13的内腔，所述机箱13的外侧壁设置有加热组件14，所述加热组件14包含从外到内顺序设置的防护网1401、导热管1402与石棉网1403，所述导热管1402内设置有导热油；由电热丝发热产生的热量通过导热油的传导，均匀分散到各个导热管1402内，优选的，所述机箱13的每个外侧壁均设置有导热管1402，所述导热管1402呈S形分布，为防止温度过高而对内部系统的损害，在所述机箱13的内侧壁贴有一层石棉，在所述导热管1402的外侧装有防护网1401，以防烫伤，所述加热组件14的运行温度控制在40~65℃；通过所述加热组件14使得周围温度上升，利于甲醛释放；所述加热组件14发热均匀，并能最大限度的向外提供热量。在本发明实施例中，一种主动式甲醛吸收与处置集成系统的工作方法，包括上述任意一项所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，包含以下步骤：含有甲醛的空气经集气罩1进入螺旋吸收管组件2与吸收液发生反应产生可以被生物填料4利用的有机物，产生的有机物进入生物处理器3被降解。在本发明实施例中，所述吸收液可以采用质量浓度均为0.3molL的乙酸铵、单宁酸、磺胺、葡萄糖、亚硫酸氢钠、碳酸钠、亚硫酸钠、碳酸氢铵、氨水等微生物可能利用的溶液为吸收液，以亚硫酸钠溶液作为吸收液为例，当含甲醛的空气与亚硫酸钠溶液反应，生成甲醇和硫酸钠，此时吸收液含有甲醇、硫酸钠、未吸收的甲醛溶液以及剩余的亚硫酸钠溶液的混合液体，由于生成的有机物甲醇和甲醛溶液可以被微生物所完全降解，所以与生物填料4反应后产生气体为二氧化碳，产生的二氧化碳经生物处理器3的上部设置有出气口、出气管6直接排放至大气，此时经所述螺旋吸收管组件2的出液口至弯管201内的混合液仍然以上述所述的混合液为主，可以重复利用；本发明将气态的甲醛转化成液态的微生物可利用的有机物，形成循环路径，完全降解甲醛，无二次污染，达到对甲醛完全降解的目的，真正做到零排放的效果。上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

权利要求：1.一种主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：包括集气罩，所述集气罩的进气口经螺旋吸收管组件与生物处理器的下部相连通，所述螺旋吸收管组件的内腔装有用以溶解甲醛的吸收液，所述生物处理器的内腔填充有生物填料，所述生物处理器的上部设置有出气口。2.根据权利要求1所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述集气罩的进气口与螺旋吸收管组件的进气口之间设置有第一泵体。3.根据权利要求1所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述生物处理器包含嵌套设置的内套筒与外套筒，所述生物填料置于内套筒的内腔，所述外套筒的内腔设置有螺旋流道，所述内套筒的顶部与外套筒的顶部之间形成分离腔，所述螺旋流道的上部入口与生物处理器的进液口相连通，所述螺旋流道的下部出口与内套筒的下部入口相连通，所述内套筒的上部出口与分离腔相连通，所述生物处理器的出气口设置在分离腔的顶部，所述生物处理器的出气口与出气管相连通。4.根据权利要求3所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述内套筒的底部设置有排污口。5.根据权利要求1所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述螺旋吸收管组件包含顺序连接的弯管、Y形管以及螺旋管，所述弯管为回液段，所述Y形管为进气进液段，所述螺旋管为吸收段，所述Y形管的一端设置有螺旋吸收管组件的进气口、螺旋吸收管组件的进液口，所述螺旋吸收管组件的进液口与进液管相连通，所述Y形管的底部与弯管的一端相连通，所述弯管的另一端为螺旋吸收管组件的回液口，所述螺旋吸收管组件的回液口与分离腔的下部相连通，所述Y形管的另一端与螺旋管的一端相连通，所述螺旋管的另一端为螺旋吸收管组件的出液口，所述螺旋吸收管组件的出液口与生物处理器的进液口相连通。6.根据权利要求5所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述弯管上设置有单向阀与第二泵体。7.根据权利要求5所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述弯管与备用管相连通。8.根据权利要求1所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，其特征在于：所述螺旋吸收管组件与生物处理器均置于机箱的内腔，所述机箱的外侧壁设置有加热组件，所述加热组件包含从外到内顺序设置的防护网、导热管与石棉网，所述导热管内设置有导热油。9.一种主动式甲醛吸收与处置集成系统的工作方法，其特征在于，包括如权利要求1~8任意一项所述的主动式甲醛吸收与处置集成系统，包含以下步骤：含有甲醛的空气经集气罩进入螺旋吸收管组件与吸收液发生反应产生可以被生物填料利用的有机物，产生的有机物进入生物处理器被降解。

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