第12章空氣的凈化處理

第12章空氣的凈化處理第一節(jié)室內(nèi)空氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)空調(diào)用過濾器第五節(jié)室內(nèi)空氣污染物與凈化第三節(jié)凈化空調(diào)系統(tǒng)第四節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)及評價標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)

（1）一般凈化：以溫濕度要求為主，對凈化不體具體要求。（2）中等凈化：要求室內(nèi)空氣含塵質(zhì)量濃度為0.15～0.25mg/m3，并規(guī)定應(yīng)濾掉直徑大于10μm的塵粒。（3）超凈凈化：室內(nèi)空氣的含塵濃度以顆粒計數(shù)濃度表示，不同超凈凈化的級別標(biāo)準(zhǔn)如表4.1所示。第一節(jié)室內(nèi)空氣的凈化標(biāo)準(zhǔn)表12-1

空氣潔凈度等級

等

級1m3空氣中≥0.5μm塵粒數(shù)1m3空氣中≥5μm塵粒數(shù)100級≤35×100

1000級≤35×1000≤25010000級≤35×10000≤2500100000級≤35×100000≤25000

1．常用的空氣過慮器

（1）金屬網(wǎng)格浸油過濾器包括：網(wǎng)格浸油式自動清洗式第二節(jié)空調(diào)用過濾器網(wǎng)格浸油過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理：

網(wǎng)格浸油過濾器由十幾層波形金屬網(wǎng)格疊置而成，網(wǎng)格的波紋互相垂直，沿氣流運動方向網(wǎng)格孔徑逐漸縮小。使用前浸以10#或20#機油，當(dāng)含塵空氣流經(jīng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時，經(jīng)多次曲折，塵粒在慣性作用下偏離氣流運動方向被油粘住。當(dāng)過濾器含塵量達(dá)到一定規(guī)定時，可用60～70℃含堿10%的熱水清洗晾干后再浸油繼續(xù)使用。自動清洗油過濾器的結(jié)構(gòu)及工作原理：

自動清洗油過濾器由電動機、傳動機構(gòu)、金屬過濾網(wǎng)板和油槽組成，過濾網(wǎng)板在傳動機構(gòu)的帶動下，以極慢的速度作回轉(zhuǎn)運動，粘有灰塵的過濾網(wǎng)板經(jīng)過油槽時可以自動完成清洗、浸油過程。金屬網(wǎng)格浸油過濾器因其濾塵效率低、空氣帶油霧、價格較高等缺點，現(xiàn)已不多用。（2）干式纖維過濾器網(wǎng)格式、袋式結(jié)構(gòu)：

網(wǎng)格式過濾器的結(jié)構(gòu)與金屬網(wǎng)格浸油過濾器相似，但濾料不是金屬網(wǎng)而是纖維濾料。袋式過濾器由金屬框架和纖維濾袋組成。

濾料：干式纖維過濾器的濾料有玻璃纖維，合成纖維，石棉纖維以及由這些濾料制成的濾紙或濾布等。濾塵機理：干式纖維過濾器是依靠纖維的濾篩作用以及塵粒運動的慣性作用、擴散作用和靜電作用來濾塵凈化空氣的。與干式纖維過濾器濾塵機理相似的過濾器還有：袋式泡沫塑料過濾器無紡布過濾器（3）靜電過濾器濾塵機理：在高壓直流電場中，使空氣電離，并使空氣中的塵粒荷電，在電場的作用下，帶電的塵粒將向與其電荷相反的電極移動，利用靜電集塵的方法，凈化空氣。特點：靜電過濾器濾塵效率高，空氣阻力小，但需要高壓直流電，價格較貴，一般用于回收貴重金屬以及有超凈凈化要求的特殊空調(diào)場合。3．空氣過濾器的分類：

（1）粗效過濾器：用于過濾粒徑為10～100μm的灰塵，一般采用中、粗孔泡沫塑料過濾器、無紡布過濾器以及金屬網(wǎng)格浸油過濾器。

（2）中效過濾器，用于過濾粒徑為1～10μm的灰塵，一般采用玻璃纖維過濾器以及濾料纖維直徑約10μm的無紡布過濾器和中、細(xì)孔泡沫塑料過濾器。

（3）高效（亞高效）過濾器，用于過濾粒徑＜1μm的灰塵，通常采用超細(xì)玻璃纖維、超細(xì)石棉纖維以及濾料纖維直徑小于1μm的濾紙多次折疊組成的過濾器。4．空氣過濾器的安裝位置

粗效過濾器應(yīng)安裝在空氣處理機組的新風(fēng)口之后，或新、回風(fēng)混合段之后，空氣預(yù)熱器之前，以防預(yù)熱器表面積塵降低傳熱效果。中效過濾器應(yīng)設(shè)置在送風(fēng)機出口的正壓段上，以免經(jīng)過中效過濾器的潔凈空氣被滲入到空氣處理機組內(nèi)的未被處理的空氣所污染。高效過濾器應(yīng)設(shè)置在潔凈室的送風(fēng)口處，以保證經(jīng)過三級過濾的潔凈空氣不被再次污染?！ぷ⒁猓褐行н^濾器之前必須設(shè)置粗效過濾器；高效過濾器之前必須設(shè)置粗效過濾器和中效過濾器。除塵效率和穿透率穿透率：指未被除塵器除下來的粉塵質(zhì)量與進(jìn)入除塵器的粉塵總質(zhì)量的比質(zhì)。第三節(jié)凈化空調(diào)系統(tǒng)

1室內(nèi)污染物的來源與危害

室內(nèi)污染物按性質(zhì)可分為物理污染物、化學(xué)污染物和生物污染物。化學(xué)污染物分無機污染物、有機污染物；物理污染物分為噪聲、微波輻射和放射性污染物；生物污染物分為微生物和病毒污染物。工業(yè)建筑中的主要污染物是伴隨生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的，不同的生產(chǎn)過程有著不同的污染物，能夠通過人的呼吸道和人體外部器官的接觸傷害人體，對人體健康有極大的危害和影響。民用建筑中的空氣污染不象工業(yè)建筑那么嚴(yán)重，但卻存在多種污染源，導(dǎo)致空氣品質(zhì)下降，主要來源于室內(nèi)裝飾材料及家具的污染、無機材料的污染、室外污染物的污染、燃燒產(chǎn)物造成的污染、人體產(chǎn)生的污染和設(shè)備產(chǎn)生的污染。

民用建筑中，舒適性通風(fēng)空調(diào)同時滿足“健康”與“舒適”兩個要求。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，大量含有揮發(fā)性有機化合物VOCs（VolatileOrganicCompounds）的建筑材料、裝飾材料、人造板家具、高效簡便的清潔劑、殺蟲劑、除臭劑和現(xiàn)代辦公設(shè)備等不斷進(jìn)入室內(nèi)，散發(fā)出各種VOCs。過去人們總是錯誤地認(rèn)為，在所有影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的因素中，人是室內(nèi)唯一的污染源，實際上，造成室內(nèi)空氣品質(zhì)不良的主要原因是室內(nèi)空氣中存在各種種類繁多的污染物，有的來自室外大氣，有的來自室內(nèi)人員及設(shè)備，甚至是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)本身，其中建筑材料所散發(fā)的VOCs是“病態(tài)建筑綜合癥SBS”的主要因素。

室內(nèi)污染物的危害主要體現(xiàn)在對室內(nèi)人員、生產(chǎn)和環(huán)境的危害。污染物對人體的危害有三條途徑，最主要、最危險的途徑是經(jīng)過呼吸道進(jìn)入人體，其次是經(jīng)過皮膚進(jìn)入人體，而經(jīng)過消化道進(jìn)入人體的情況較少。污染物對人體健康的危害主要與污染物本身物理化學(xué)性質(zhì)、粒徑大小、空氣中的含量、與人體持續(xù)接觸時間、人體的吸入量、室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)以及人員的勞動強度、年齡、性別和體質(zhì)情況等因素有關(guān)。2室內(nèi)污染物的帶菌交叉污染

2003年4月，“非典”（SevereAcuteRespiratorySyndrome，SARS）流行，為有效地預(yù)防和控制傳染性非典型肺炎通過通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)傳播，建設(shè)部發(fā)出《做好建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)防非典型肺炎工作的緊急通知》，全國各級政府建筑和衛(wèi)生主管部門也紛紛發(fā)布公告。2003年5月16日，建設(shè)部、衛(wèi)生部、科技部聯(lián)合行文，規(guī)定“中央空調(diào)要全面消毒，發(fā)現(xiàn)病例立即停用”，主要是避免由于微生物在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的不斷積存而造成的帶菌交叉二次污染問題。

空氣中本無固有的微生物群系，懸浮在空氣中的微生物所形成的膠體體系是微生物氣溶膠，土壤、水體、大氣、人體、動物、植物是微生物氣溶膠的六大來源?？諝庵形⑸镏饕ㄟ^塵粒、飛沫和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)傳播疾病，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)如果處理不好，將會成為一個主要細(xì)菌來源。普通空調(diào)內(nèi)部的高濕環(huán)境，是細(xì)菌繁殖的良好溫床，導(dǎo)致細(xì)菌在空調(diào)系統(tǒng)的有限空間中成為更為有害、更為直接的新污染源。人們設(shè)置中央空調(diào)的初衷是為了創(chuàng)造潔凈舒適的室內(nèi)環(huán)境，可是不合適的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)卻往往成為帶菌交叉二次污染的主要根源之一，使交叉感染更甚。第四節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)及評價標(biāo)準(zhǔn)

隨著人們生活水平的提高，與生活環(huán)境的美化程度的要求相應(yīng)的室內(nèi)裝飾、裝修的范圍越來越廣，其中有些新型的裝飾材料會散發(fā)大量的污染物質(zhì)，是造成室內(nèi)環(huán)境污染的最主要因素之一。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，世界上30％的新建和重建的建筑物中所發(fā)現(xiàn)的有害于健康的污染，已被列入對公眾健康危害最大的五種環(huán)境因素之一。建筑物是人們工作與生活的場所，人們在建筑內(nèi)的時間約占總時間的80%以上，長期生活和工作在現(xiàn)代建筑物內(nèi)的人們表現(xiàn)出越來越嚴(yán)重的病態(tài)反應(yīng)，這一問題引起了專家學(xué)者們的廣泛重視，并提出了病態(tài)建筑SB（SickBuilding）和病態(tài)建筑綜合癥SBS（SickBuildingSyndrome）的概念。因此，人們對室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ（IndoorAirQuality）的要求越來越高，通風(fēng)空調(diào)房間的IAQ問題也日益得到重視和研究。20世紀(jì)80年代以來，通風(fēng)空調(diào)步入一個新的發(fā)展階段，其標(biāo)志之一就是由舒適性向健康性的變革。12.4室內(nèi)空氣品質(zhì)及評價標(biāo)準(zhǔn)12.4.1室內(nèi)空氣品質(zhì)隨著人們生活水平的提高，人們對室內(nèi)環(huán)境的要求已經(jīng)不能只停留在過去的溫度和濕度的基本條件上了，建筑室內(nèi)的熱舒適性、光線、噪聲、視覺環(huán)境和空氣品質(zhì)等因素也綜合影響著人們的身體健康，這些因素中空氣品質(zhì)是一個極為重要的因素，它與身體健康有直接關(guān)系。12.4室內(nèi)空氣品質(zhì)及評價標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)空氣品質(zhì)的定義在不斷地發(fā)展，以一系列室內(nèi)污染物含量指標(biāo)來純客觀的定義室內(nèi)空氣品質(zhì)已經(jīng)不能完全涵蓋室內(nèi)空氣品質(zhì)的內(nèi)容。ASHRAE—1989標(biāo)準(zhǔn)首次提出了可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)（AcceptableIndoorAirQuality）和感受到的可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)（AcceptablePerceivedIndoorAirQuality）等概念，最明顯的變化是它涵蓋了客觀指標(biāo)和人的主觀感受兩個方面的內(nèi)容，比較科學(xué)和全面。感受到的可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)定義為：通風(fēng)空調(diào)空間中絕大多數(shù)人沒有因為氣味或刺激性而表示不滿?？山邮艿氖覂?nèi)空氣品質(zhì)定義為：合格的空氣品質(zhì)應(yīng)當(dāng)是空氣中沒有含量達(dá)到有關(guān)權(quán)威機構(gòu)確定的有害程度指標(biāo)的已知污染物，并且在這種環(huán)境中人群的絕大多數(shù)沒有對室內(nèi)空氣表示不滿意，并且空氣中沒有已知的污染物達(dá)到了可能對人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅的濃度。12.4室內(nèi)空氣品質(zhì)及評價標(biāo)準(zhǔn)

目前，室內(nèi)空氣品質(zhì)評價一般采用量化檢測和主觀調(diào)查結(jié)合的方法進(jìn)行。其中量化檢測是指直接測量室內(nèi)污染物濃度來客觀了解、評價空氣品質(zhì)，而主觀評價是利用人們感受器官進(jìn)行描述與評判。2002年12月18日，由國家質(zhì)檢總局、環(huán)保局、衛(wèi)生部聯(lián)合制定并發(fā)布了我國第一部《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，并于2003年3月1日正式實施，它是客觀評價室內(nèi)空氣品質(zhì)的主要依據(jù)。第五節(jié)室內(nèi)空氣污染物與凈化P205,p208凈化新方法1.非平衡等離子體空氣凈化稀釋比為1：1000情況下未經(jīng)放電處理的細(xì)菌生長跡象稀釋比為1：1000情況下經(jīng)（8kV）放電處理的細(xì)菌生長跡象

等離子體放電催化消除微生物污染1.非平衡等離子體空氣凈化原理

非平衡等離子體凈化過程涉及預(yù)荷電集塵、催化凈化和負(fù)離子發(fā)生等作用。

根據(jù)等離子體區(qū)是否填充了顆粒物，可將等離子體反應(yīng)器分為空腔式和填充式兩種類型。

2.非平衡等離子體空氣凈化反應(yīng)器（1）空腔式反應(yīng)器（2）填充式反應(yīng)器

光催化材料高壓電高壓放電REPLAY平板電極平板電極帶電粒子沖擊電場應(yīng)力及其熱效應(yīng)UV光催化微生物VOCs等離子體放電催化UV燈（關(guān)）2

光催化凈化方法光催化凈化的基本原理示意圖低溫深度反應(yīng)技術(shù)，光催化劑納米粒子在一定波長的光線照射下受激生成電子—空穴對，空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生氫氧自由基，電子使其周圍的氧還原成活性離子氧，從而具備極強的氧化—還原作用，將光催化劑表面的各種污染物摧毀。

采用光催化氧化技術(shù)能在室溫下利用空氣中的水蒸汽和氧氣去除空氣中的污染物。光催化空氣凈化器基本凈化流程Fuj