本發(fā)明涉及一種空氣凈化系統(tǒng)，特別是涉及一種隧道空氣凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

道路隧道是一個(gè)只有兩端與外界連通的近乎封閉的管道系統(tǒng)。受隧道結(jié)構(gòu)形式的限制，車輛在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的污染物及有毒有害氣體易積聚，如得不到及時(shí)有效的處理排放，將勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響到駕乘人員的行車安全和身體健康。

機(jī)動(dòng)車尾氣排放是道路隧道內(nèi)最主要的空氣污染源，其中包括CO、NO_x、碳?xì)浠衔?HC)等有毒有害氣體以及可吸入顆粒物(PM)。隧道內(nèi)對(duì)污染空氣的處理主要包括顆粒物沉降和有毒有害氣體凈化兩個(gè)部分。

隧道顆粒物沉降技術(shù)主要有靜電除塵、布袋過(guò)濾、細(xì)水霧除塵等。隧道氣體凈化技術(shù)主要有土壤凈化法、光催化法、吸收法、吸附法、微生物凈化法等。由于各方法在實(shí)施中既有其優(yōu)點(diǎn)也存在一定的局限性，現(xiàn)有技術(shù)中往往采用單一的凈化技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)顆粒物沉降與氣體凈化的雙重效果，如何更有效的更合理的將相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)隧道空氣的凈化成為如今需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種隧道空氣凈化系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中單一凈化技術(shù)無(wú)法滿足隧道內(nèi)顆粒物沉降以及氣體凈化雙重效果的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種隧道空氣凈化系統(tǒng)，至少包括：小顆粒降塵子系統(tǒng)、污染氣體凈化子系統(tǒng)、污水處理子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)；所述小顆粒降塵子系統(tǒng)用于向隧道中噴灑細(xì)水霧以沉降空氣中的細(xì)小粉塵，所述污染氣體凈化子系統(tǒng)安裝在隧道風(fēng)井內(nèi)，用于凈化隧道排風(fēng)中的污染物，所述污水處理子系統(tǒng)用于接收所述污染氣體凈化子系統(tǒng)產(chǎn)生的污水，并對(duì)其進(jìn)行凈化處理。

優(yōu)選地，所述隧道排風(fēng)中的污染物包括顆粒物、NO_x、SO_x。

優(yōu)選地，所述小顆粒降塵子系統(tǒng)包括安裝在隧道邊側(cè)的第一細(xì)水霧噴頭。

優(yōu)選地，所述污染氣體凈化子系統(tǒng)包括安裝在隧道風(fēng)井側(cè)壁的第二細(xì)水霧噴頭。

優(yōu)選地，所述隧道空氣凈化系統(tǒng)還包括蓄水池，所述污水處理子系統(tǒng)的出水口與所述第一細(xì)水霧噴頭以及所述蓄水池連接，所述蓄水池的出水口與所述第二細(xì)水霧噴頭連接。

優(yōu)選地，所述污水處理子系統(tǒng)為微生物凈化系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述隧道空氣凈化系統(tǒng)還包括安裝在隧道口的大顆粒落灰子系統(tǒng)，用于抖落并收集車輛上的大顆粒物。

優(yōu)選地，所述大顆粒落灰子系統(tǒng)包括安裝于隧道口的減速帶、設(shè)置在相鄰兩條減速帶之間的落灰通孔以及設(shè)置在所述落灰通孔下方的落灰槽。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括主機(jī)、第一控制閥、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)儀安裝于隧道的側(cè)壁，用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)，并將所監(jiān)測(cè)到的指標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主機(jī)，所述主機(jī)用于接收所述環(huán)境監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)到的指標(biāo)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析判斷后向所述第一控制閥發(fā)出開啟或關(guān)閉的指令，所述第一控制閥連接于所述小顆粒降塵子系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述隧道空氣凈化系統(tǒng)還包括消防噴頭，所述控制系統(tǒng)還包括第二控制閥、光纖光柵探測(cè)單元，所述光纖光柵探測(cè)單元安裝于隧道內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的消防指標(biāo)，并將監(jiān)測(cè)到的消防指標(biāo)發(fā)送給所述主機(jī)，所述主機(jī)接收所述消防指標(biāo)并對(duì)其進(jìn)行分析判斷后向所述第二控制閥發(fā)出開啟或關(guān)閉的指令，所述第二控制閥連接于所述消防噴頭，用于控制所述消防噴頭的開啟與關(guān)閉。

如上所述，本發(fā)明的一種隧道空氣凈化系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1、細(xì)水霧凈化及污水處理的合理性結(jié)合，使得隧道內(nèi)的顆粒物沉降和氣體凈化得以兼顧，隧道行車環(huán)境將得到極大的改善；

2、隧道口落灰系統(tǒng)可將行車輪胎及底盤上的大顆粒砂石、泥土等抖落，以盡可能保證大顆粒物甚至小顆粒不進(jìn)入隧道內(nèi)，為隧道內(nèi)進(jìn)一步的空氣凈化提供方便；

3、小顆粒降塵子系統(tǒng)主要起增濕抑塵作用，其可有效防止細(xì)小粉塵揚(yáng)起；

4、污染氣體凈化子系統(tǒng)是控制隧道內(nèi)氣體排放質(zhì)量的最后一道關(guān)口，其通過(guò)細(xì)水霧防線降塵，并通過(guò)撞擊、結(jié)合、吸附等作用沉降或轉(zhuǎn)化NO_x、SO_x等有害組分，為微生物凈化系統(tǒng)的后續(xù)處理提供條件。

5、污水處理子系統(tǒng)是系統(tǒng)水循環(huán)的關(guān)鍵，其收集由風(fēng)井處沉降的污水，利用微生物對(duì)其進(jìn)行處理，得到凈水，將污水處理系統(tǒng)的出水作為細(xì)水霧凈化系統(tǒng)的循環(huán)水源或存儲(chǔ)以備消防等緊急情況，可大大節(jié)省資源；

6、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀以及光纖光柵探測(cè)單元可實(shí)現(xiàn)不同工況的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而能夠根據(jù)不同工況實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)的智能、快捷、方便的運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)的小顆粒降塵子系統(tǒng)工作示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)的小顆粒降塵子系統(tǒng)暫停工作示意圖。

圖5顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)的第二細(xì)水霧噴頭布置示意圖。

圖6顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)的大顆粒落灰子系統(tǒng)俯視示意圖。

圖7顯示為本發(fā)明的隧道空氣凈化系統(tǒng)的大顆粒落灰子系統(tǒng)側(cè)視示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1 小顆粒降塵子系統(tǒng)

11 第一細(xì)水霧噴頭

2 污染氣體凈化子系統(tǒng)

21 第二細(xì)水霧噴頭

22 濾網(wǎng)

3 污水處理子系統(tǒng)

4 控制系統(tǒng)

41 主機(jī)

42 第一控制閥

43 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀

44 第二控制閥

45 光纖光纜探測(cè)單元

5 蓄水池

6 大顆粒落灰子系統(tǒng)

61 減速帶

62 落灰通孔

63 落灰槽

7 消防噴頭

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請(qǐng)參閱圖1至圖7。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

本發(fā)明提供一種隧道空氣凈化系統(tǒng)，甄取了細(xì)水霧除塵和微生物反應(yīng)兩種方法，細(xì)水霧除塵使含塵氣體與水密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴蛊淞皆龃蟮靡猿两?，微生物反應(yīng)是利用微生物的生命活動(dòng)將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單無(wú)害的無(wú)機(jī)物及微生物的細(xì)胞質(zhì)，本發(fā)明將這兩種方法加以結(jié)合，旨在構(gòu)架一個(gè)以水為主體的循環(huán)除塵體系，全面提升隧道對(duì)污染氣體的凈化能力。

如圖1所示，隧道空氣凈化系統(tǒng)至少包括：小顆粒降塵子系統(tǒng)1、污染氣體凈化子系統(tǒng)2、污水處理子系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)4；小顆粒降塵子系統(tǒng)1用于向隧道中噴灑細(xì)水霧以沉降空氣中的細(xì)小粉塵，污染氣體凈化子系統(tǒng)2安裝在隧道風(fēng)井內(nèi)，用于凈化隧道排風(fēng)中的污染物，污水處理子系統(tǒng)3用于接收污染氣體凈化子系統(tǒng)2產(chǎn)生的污水，并對(duì)其進(jìn)行凈化處理。

其中，如圖2-圖4所示，小顆粒降塵子系統(tǒng)1包括安裝在隧道邊側(cè)的第一細(xì)水霧噴頭11。第一細(xì)水霧噴頭11可以為多個(gè)，沿隧道的單側(cè)或雙側(cè)等間隔設(shè)置，其布置個(gè)數(shù)及位置可根據(jù)隧道長(zhǎng)短、斷面尺寸等進(jìn)行確定。由此，通過(guò)第一細(xì)水霧噴頭11向隧道中噴灑細(xì)水霧可有效沉降空氣中的細(xì)小粉塵，并且此系統(tǒng)對(duì)整個(gè)隧道產(chǎn)生的增濕作用，也可有效的防止隧道中細(xì)小粉塵的揚(yáng)起。控制系統(tǒng)4包括主機(jī)41、第一控制閥42、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43安裝于隧道的側(cè)壁，用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)，并將所監(jiān)測(cè)到的指標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)41，主機(jī)41用于接收環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43監(jiān)測(cè)到的指標(biāo)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析判斷后向第一控制閥42發(fā)出開啟或關(guān)閉的指令，第一控制閥42連接于小顆粒降塵子系統(tǒng)1。第一控制閥42可為多個(gè)，且分別與第一細(xì)水霧噴頭11一一連接，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各第一細(xì)水霧噴頭的功能控制，由此，每個(gè)噴頭由相互獨(dú)立的控制閥控制。在主機(jī)41的指令下，各第一細(xì)水霧噴頭可獨(dú)立工作互不影響。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際的需要，第一細(xì)水霧噴頭的工作狀態(tài)也可由獨(dú)立工作變?yōu)榉纸M調(diào)控，或整體調(diào)控。隧道內(nèi)安裝的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43，可實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)的溫度、濕度、PM2.5顆粒物濃度等多項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，也可根據(jù)實(shí)際情況或相關(guān)條令對(duì)其中的某一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并兼?zhèn)鋱D像識(shí)別及聲音感知功能。主機(jī)41接收環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43采集的各指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行一定的處理分析，并以此為依據(jù)對(duì)第一控制閥42發(fā)出指令，主機(jī)由溫度、濕度、PM2.5顆粒物濃度等指標(biāo)綜合判定隧道內(nèi)環(huán)境情況或由單一指標(biāo)判定，在判定為“不滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求”時(shí)發(fā)出“開啟”指令，第一控制閥42打開，第一細(xì)水霧噴頭11進(jìn)入工作狀態(tài)；環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)予以更新，并將噴頭11的工作情況反饋給主機(jī)41，主機(jī)41獲取更新信息后對(duì)隧道內(nèi)環(huán)境重新進(jìn)行判定，在判定為“滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求”時(shí)關(guān)閉第一控制閥42。此外，第一控制閥42除具有開啟或關(guān)閉的功能外，還可以具有在主機(jī)41的指令下調(diào)節(jié)出水量、調(diào)控噴水模式的功能。

因隧道內(nèi)行車環(huán)境本不理想，故有行車駛過(guò)時(shí)，第一細(xì)水霧噴頭應(yīng)暫停工作，以防水霧影響到駕駛員視線。環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43還帶有圖像識(shí)別和聲音感知功能，當(dāng)然，可單獨(dú)安裝攝像頭及聲音傳感器以分別實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別和聲音感知功能，通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀43獲取隧道中的圖像以及聲音信息，并將其傳送給主機(jī)41，主機(jī)41對(duì)此信息進(jìn)行處理分析，當(dāng)判斷為“有行車通過(guò)”時(shí)，將發(fā)出“暫停”指令臨時(shí)關(guān)閉第一控制閥42，保證駕駛員不受影響，“暫?！敝噶畹膬?yōu)先級(jí)高于“開啟”指令。行車駛過(guò)第一細(xì)水霧噴頭暫停工作示意圖如圖4所示。

如圖2、圖5所示，污染氣體凈化子系統(tǒng)2包括安裝在隧道風(fēng)井側(cè)壁的第二細(xì)水霧噴頭21。污染氣體凈化子系統(tǒng)2采用細(xì)水霧凈化技術(shù)凈化隧道排風(fēng)中的污染物，由于隧道排風(fēng)中的污染物較為復(fù)雜，包括顆粒物、NO_x、SO_x等，通過(guò)第二細(xì)水霧噴頭21向風(fēng)井排風(fēng)口噴灑細(xì)水霧，一方面起到增濕降塵的作用，另一方面水滴與有毒有害氣體通過(guò)撞擊、結(jié)合、吸附等作用沉降或轉(zhuǎn)化NO_x、SO_x等有害成分，為后續(xù)的進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理提供條件。第二細(xì)水霧噴頭21可為多個(gè)，如圖2所示，風(fēng)井處布有上下兩層第二細(xì)水霧噴頭21，其間以濾網(wǎng)22分隔。如圖5所示，其個(gè)數(shù)、分布層數(shù)等布置情況可根據(jù)風(fēng)井的形狀、大小等進(jìn)行調(diào)整，以對(duì)稱分布為宜。如圖2所示，污水處理子系統(tǒng)3收集風(fēng)井處沉降的污水，并對(duì)其進(jìn)行凈化處理，污水處理子系統(tǒng)3為微生物凈化系統(tǒng)，其具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要采用現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)，其具備污水收集、污水凈化處理功能，可根據(jù)其功能需要設(shè)置集水池、微生物反應(yīng)池等結(jié)構(gòu)，其中，微生物反應(yīng)池所具有的凈化過(guò)程包括顆粒物凈化以及通過(guò)將SO_x、NO_x作為硫源、氮源實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的有害物凈化兩部分。污水處理子系統(tǒng)3的出水口與第一細(xì)水霧噴頭11連接，以實(shí)現(xiàn)將處理后的凈化水重新作為各噴頭水源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。同時(shí)，還設(shè)置蓄水池5，污水處理子系統(tǒng)3的出水口還與蓄水池5連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理子系統(tǒng)3出水的儲(chǔ)存；蓄水池5的出水口與第二細(xì)水霧噴頭21連接，用于向第二細(xì)水霧噴頭21供水。污染氣體凈化子系統(tǒng)2可進(jìn)行不間斷工作，以保障隧道空氣凈化效果。

如圖2、圖6-圖7所示，隧道空氣凈化系統(tǒng)還包括安裝在隧道口的大顆粒落灰子系統(tǒng)6，用于抖落并收集車輛上的大顆粒物。大顆粒落灰子系統(tǒng)6包括安裝于隧道口的減速帶61、設(shè)置在相鄰兩條減速帶61之間的落灰通孔62以及設(shè)置在落灰通孔62下方的落灰槽63。如圖6所示，在隧道口處安裝減速帶61，減速帶61三條為一組，每?jī)蓷l間布有落灰通孔62，其與落灰槽63連通。當(dāng)行車減速駛過(guò)，布在車胎及底盤上的大顆?；覊m抖動(dòng)掉落，通過(guò)落灰通孔62散入落灰槽63內(nèi)。落灰槽63可人為定期更換，也可與凈水管道相連，以實(shí)現(xiàn)自潔。大顆粒落灰子系統(tǒng)6可將行車輪胎及底盤上的大顆粒砂石、泥土等抖落，以盡可能保證大顆粒物不進(jìn)入隧道內(nèi)，為隧道內(nèi)的清潔提供方便。

如圖1-圖2所示，隧道空氣凈化系統(tǒng)還包括消防噴頭7，控制系統(tǒng)4還包括第二控制閥44、光纖光柵探測(cè)單元45，光纖光柵探測(cè)單元45安裝于隧道內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)的消防指標(biāo)，并將監(jiān)測(cè)到的消防指標(biāo)發(fā)送給主機(jī)41，主機(jī)41接收消防指標(biāo)并對(duì)其進(jìn)行分析判斷后向第二控制閥44發(fā)出開啟或關(guān)閉的指令，第二控制閥44連接于消防噴頭7，用于控制消防噴頭7的開啟與關(guān)閉。消防噴頭7可由蓄水池5供水以備消防緊急情況使用，主機(jī)41可根據(jù)需要在消防工況下關(guān)閉向第一細(xì)水霧噴頭的供水，以利于集中向消防噴頭7供水以滿足緊急需求。由此，隧道中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)消防監(jiān)控，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，避免不必要的損失。

由此，本發(fā)明中，由小顆粒降塵子系統(tǒng)1、污染氣體凈化子系統(tǒng)2、污水處理子系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)4、蓄水池5、隧道口大顆粒落灰子系統(tǒng)6、消防噴頭7中的部分或全部所構(gòu)建的隧道空氣凈化系統(tǒng)，合理的結(jié)合了細(xì)水霧除塵及生物凈化法，使得隧道內(nèi)的顆粒物沉降和氣體凈化得以兼顧，隧道行車環(huán)境將得到極大的改善。

綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。