室內(nèi)空氣凈化技術(shù)
現(xiàn)在許多居室采用的封閉式裝修和使用的裝飾材料造成了室內(nèi)空氣污染。常見的室內(nèi)污染物有甲醛、苯、氨等揮發(fā)性氣體污染物、生物污染物以及顆粒物等。室內(nèi)空氣污染易引發(fā)或加劇慢性呼吸道疾病,如支氣管炎、過敏性肺炎、肺癌及其他器官癌癥。室內(nèi)空氣污染問題已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。人們采取各種措施降低室內(nèi)空氣中污染物質(zhì)的含量,如裝修時(shí)選用環(huán)保材料、經(jīng)常開窗通風(fēng)、養(yǎng)一些可吸收污染物的植物等等。近年來,一些空氣凈化設(shè)施逐漸被應(yīng)用于辦公、學(xué)校、商場、醫(yī)院和居民住宅等場所,以減輕室內(nèi)空氣污染物對(duì)人體的危害,改善生活環(huán)境。目前,室內(nèi)空氣的凈化技術(shù)主要有靜電過濾、吸附凈化、負(fù)離子凈化、低溫等離子體凈化、光催化凈化、臭氧空氣凈化等。
靜電過濾技術(shù) 靜電技術(shù)主要是利用高壓靜電場形成電暈,在電暈區(qū)里有自由電子和離子逸出。這些帶電粒子會(huì)在運(yùn)動(dòng)中不斷地碰撞和吸附到塵埃顆粒上,從而使灰塵帶上電荷。帶電荷的粉塵微粒在電場力作用下,會(huì)沉積并滑落。這樣空氣中的顆粒物和塵埃就被除去了,達(dá)到了潔凈空氣的目的。
靜電技術(shù)用于小環(huán)境空氣凈化時(shí)可在有人的條件下進(jìn)行持續(xù)動(dòng)態(tài)的凈化消毒,并具有高效的除塵作用,除塵效率在90%以上。因?yàn)榭諝庵械募?xì)菌大多附著在塵埃顆粒上,空氣中的塵埃顆粒的減少就標(biāo)志著細(xì)菌等微生物的減少,所以靜電技術(shù)在除塵的同時(shí)還具有除菌的作用。空調(diào)及其他室內(nèi)空氣凈化裝置所使用的經(jīng)典過濾技術(shù)大多數(shù)都是這種靜電過濾技術(shù)。不過靜電技術(shù)不能有效除去室內(nèi)空氣中的有害氣體,如揮發(fā)性有機(jī)物,并且該技術(shù)使用時(shí)會(huì)有臭氧的產(chǎn)生,而臭氧濃度過高對(duì)人體是有害的。
吸附凈化技術(shù) 吸附法是利用某些有吸附能力的物質(zhì)(如活性炭、A1203、硅膠和分子篩等吸附劑)吸附空氣中的有害成分從而達(dá)到消除有害污染物的目的。凈化室內(nèi)空氣所用的吸附劑主要是顆粒活性炭和活性炭纖維。由于活性炭纖維的表面積大于顆;钚蕴,并且擁有更優(yōu)異的孔結(jié)構(gòu),所以活性炭纖維對(duì)有機(jī)物的吸附性能力優(yōu)于顆;钚蕴,可以有效地用于對(duì)有機(jī)物的吸附和清除,同時(shí)還可以有效去除異味,如香煙煙霧等。
由于吸附凈化技術(shù)凈化效率較高、設(shè)備簡單、操作方便,所以吸附法特別適合于室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物、氨、硫化氫、二氧化硫、氮氧化物和氡氣等氣體狀態(tài)污染物的凈化。但吸附劑受吸附容量的限制,適宜在比較潔凈的環(huán)境中清除濃度較低的有害物質(zhì)。
光催化凈化技術(shù) 光催化技術(shù)是利用光催化劑在紫外線照射、室溫條件下所具有的氧化還原能力,將有機(jī)污染物氧化成無毒無害的CO2和H2O。由于光催化氧化分解揮發(fā)性有機(jī)物可利用空氣中的氧作氧化劑,而且反應(yīng)能在常溫常壓下進(jìn)行,在分解有機(jī)物的同時(shí)還能殺菌和除臭,所以特別適合于室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的凈化。
光催化劑包括二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅、三氧化二鐵和三氧化鎢等,其中二氧化鈦具有良好的抗光腐蝕性和催化活性,而且性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉、無毒無害,是目前公認(rèn)的最佳光催化劑。另外,納米二氧化鈦還具有殺滅微生物的功能。由于光催化技術(shù)具有廣譜性、經(jīng)濟(jì)性和能滅菌消毒等特點(diǎn),是目前最具發(fā)展前景的室內(nèi)空氣凈化技術(shù)。
低溫等離子體凈化技術(shù) 近年來,國內(nèi)外在低溫等離子體用于空氣凈化方面的應(yīng)用研究非;钴S。低溫等離子體內(nèi)部富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)的分子,可使氣體分子鍵打開,同時(shí)產(chǎn)生如OH等自由基和氧化性極強(qiáng)的O3,從而達(dá)到處理空氣中較低濃度揮發(fā)性有機(jī)物及微生物的目的,其去除微生物的效果可達(dá)95%。用低溫等離子技術(shù)對(duì)含有苯、氨、硫化氫及二氧化硫污染物的室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化實(shí)驗(yàn),都有較好的去除效果。
低溫等離子體應(yīng)用于空氣凈化,不但可以分解氣態(tài)污染物,還可以從氣流中分離出微粒。整個(gè)凈化過程涉及預(yù)電荷集塵、催化凈化和負(fù)離子發(fā)生等作用。但是該技術(shù)不能徹底降解污染物,且往往伴有其他副產(chǎn)物的產(chǎn)生,會(huì)引起二次污染,所以運(yùn)用該技術(shù)時(shí)需要有其他的后續(xù)處理技術(shù),并解決能耗大等問題。
負(fù)離子凈化方法 空氣離子是指浮游在空氣中的帶電的細(xì)微粒子,其形成是由于處于電中性的氣體分子受到外力的作用,失去或得到電子,失去電子的為正粒子,得到電子的為負(fù)離子。負(fù)離子有益于人體健康,能改善大腦皮層的功能,振奮精神,消除疲勞,改善睡眠,對(duì)人體的心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等均有一定的益處。
負(fù)離子借助凝結(jié)和吸附作用,能吸附在固相或液相污染物微粒上,從而形成大離子沉降下來,起到降低空氣污染物濃度、凈化空氣的作用。負(fù)離子能使細(xì)菌蛋白質(zhì)表層的電性兩級(jí)顛倒,促使細(xì)菌死亡,從而達(dá)到消毒與滅菌的目的。在室內(nèi)用人工負(fù)離子作用2小時(shí),室內(nèi)空氣中的懸浮微粒、細(xì)菌總數(shù)和甲醛等的濃度都有明顯的降低。該技術(shù)能較為有效地除去空氣中的細(xì)菌及塵埃,但是卻使塵埃易吸附在墻紙和玻璃等處,不能被清除出室內(nèi)。
臭氧凈化方法臭氧具有強(qiáng)氧化性、高效消毒和催化作用,在室內(nèi)空氣污染控制中將臭氧直接與室內(nèi)空氣混合或?qū)⒊粞踔苯俞尫诺绞覂?nèi)空氣中,可以達(dá)到消毒滅菌的目的。
臭氧可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、公共場所、家庭、特殊場所(如軍用及一些專用船艙等)以及食品消毒柜的滅菌消毒。臭氧的強(qiáng)氧化性還可以快速分解帶有臭味或其他氣味的無機(jī)或有機(jī)物質(zhì),起到消除異味的作用。
從各種凈化技術(shù)的凈化效果比較可以看出,光催化技術(shù)在常溫、常壓的條件下就能夠使反應(yīng)順利進(jìn)行,而且能將空氣中的低濃度的有害氣體和異味徹底分解為無臭、無害產(chǎn)物,無二次污染,能徹底消除有害氣體。由于該技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)越性能,越來越受到重視,成為各國研究和開發(fā)的熱點(diǎn),有望被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空氣污染的治理中。
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