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      非熱放電對室內空氣凈化效果研究

      時間:2017-7-31 14:13:00 來源:本網 添加人:admin

        研究報告非熱放電對室內空氣凈化效果研究朱益民王曉臣公居民(大連海事大學環境學院,大連116026)提要為了考察非熱放電室內空氣凈化器的實際凈化效果,對現場室內人工發生的懸浮顆粒物和細菌及有害化學氣體等污染物凈化效果進行了實驗觀察。結果,NTP―8T型凈化器在84m3室內密閉運行60min可使空氣中懸浮顆粒下降83%以上,自然菌下降97%;甲醛、氮氣和氮氧化物等有害氣體的濃度顯著降低。結果證明,該凈化器可有效去除懸浮顆粒物和細菌,有效去除多種有害化學氣體。

        本課題獲國家自然科學基金(50208⑴5)資助。

        ournalElectronicPublishingI在凈化器運行前美卩(運行行一定時丨間后依據,2002隨著人們環保意識的提高,室內空氣污染問題越來越受到重視,特別是室內裝修造成的空氣污染危害成為人們關注的熱點,國家有關部門對室內空氣質量制定了評價標準、衛生規范和污染控制規范。

        現有的主要凈化技術有物理過濾和吸附、靜電集塵、臭氧、負離子、化學催化等〔1,但均不同程度存在缺陷。據調查,室內空氣污染物按狀態可分為懸浮顆粒物、氣態污染物以及微生物等〔2,有效去除這些污染物需要解決很多復雜的技術問題。現有的各種凈化技術只對其中的部分污染物起作用而且作用效果有待提高,因此有必要研究先進的室內空氣凈化技術。

        近期的研究認為,等離子體放電和光催化是室內空氣凈化技術的發展趨勢〔3.本研究的非熱電裝置屬于等離子體放電,能產生大量的快速電子、離子、強氧化性自由基等活性粒子〔4.―8T型凈化器的放電功率為40W,風機風量為800m3/h,工作噪聲A聲級小于50dB.為了解其對室內空氣中懸浮顆粒和細菌及有害氣體凈化效果,進行了實驗觀察。現將結果報告如下。

        1方法1.1對煙塵凈化試驗閉室內進行,將NTP―8T型凈化器放置在室內一角,在凈化器風機驅動下空氣通過凈化器在室內循環流動。

        在室內發生煙塵,在凈化器運行前和運行一定時間后,按國標GB/T15432―95中規定的總懸浮顆粒物測定方法進行采樣并分析。以濾膜過濾通過智能總懸浮顆粒物采樣儀采樣,采樣流量為100L/min,米樣時間為30min,用AB204萬分之一天平測量采樣前后濾膜的干重變化來計算空氣中總懸浮顆粒物的濃度。

        1.2對空氣中細菌凈化效果試驗年版〈〈消毒技術規范規定,用FA―型空氣采樣器進行采樣,用營養瓊脂培養基平板(北京奧博星生物技術有限責任公司生產)檢測凈化前后空氣中自然菌數。

        1.3對化學污染物凈化效果測定在實驗空間中,蒸發甲醛溶液來模擬甲醛所造成的室內空氣污染,通過化學反應產生氨、二氧化硫、氮氧化物等污染氣體并使其在室內散發來模擬相應的有害氣體污染。在凈化器運行前和運行一段時間后,進行污染物采樣并分析(每次只有一種污染物存在)以內盛吸收液的氣泡吸收管配合智能氣體米樣儀對甲醛米樣,米樣流量為0.5L/min,米樣時間為30min吸收液配制方法和樣品分析方法依95中規定的乙酰丙酮分光光度法進行。以內盛吸收液的沖擊式氣體吸收瓶配合智能氣體采樣儀對氨采樣,采樣流量為0.5L/min,采樣時間為10min,吸收液配制方法和樣品分析方法252000中規定的納氏試劑分光光度法進行。氮氧化物和二氧化硫的濃度變化分別用日本Shimadzu生產的NOA―7000型氮氧化物氣體分析儀和S0A―7000型SO2氣體分析儀進行實時監測。

        2結果2.1對空氣中懸浮顆粒物凈化放果以不同初始濃度的顆粒物重復進行實驗結果表明,在室內顆粒物嚴重污染的條件下,凈化器可在60min內使顆粒物濃度達到國標GB/T18883 2002要求0.15mg/m3)在室內顆粒物輕度污染的條件下,凈化器可使顆粒物濃度下降一個數量級。

        2.2殺菌效果自然菌數為7 739~24788cfu/m3,經非熱放電凈化器處理30min后下降至933 ~2643cfi/m3,下降率達89.97%,達到國標GB/T188832002要求2500cfu/m3);處理60min后細菌數下降至474cfu/m3,下降率達到97.03%符合衛生部頒標準I類區域的潔凈度要求500cfu/m3)。

        2.3有害化學氣體去除效果在室溫為14經非熱放電凈化器放電處理作用不同時間,分別進行檢測結果表明,對4種有害氣體均有凈化作用。處理30min后甲醛去除率達到80%同時還對低濃度甲醛污染的凈化效果進行了檢測,在1h處理后,甲醛濃度達到國標GB/T18883― 2002要求0.10mg/m3)。處理40min后對氨去除率達到90%處理1h后對氮氧化物去除率達到90%處理30min后對二氧化硫的去除率達到70%表1 NTP-8T型空氣凈化器對顆粒物的凈化效果運行時間對不同初始濃度顆粒物凈化效果(mg/m3)3討論非熱放電凈化技術所用放電能量密度為kW/m3量級,達到或超過脈沖電暈放電的能量密度。因放電強度同脈沖電暈放電在同一數量級上,相對于靜電荷電,該非熱放電能使被污染空氣中的懸浮顆粒物超飽和荷電。同時因直流強電場的作用,該放電方式對顆粒物收集效率高于脈沖電暈放電除塵,因此,非熱放電具有較高的懸浮顆粒物捕集效率。荷電顆粒物被電場力捕集在極板上,經長期運行在極板上形成塵埃后,放電仍可保持穩定。該凈化器在實際應用中對顆粒物具有捕集效率高、運行穩定、風阻小的特點。

        因放電能量密度高,放電產生的活性粒子濃度也相對較高,與層流過濾器和紫外殺菌器等空氣凈化器相比〔1,本空氣凈化器的殺菌效果有顯著的提高。

        本非熱放電技術平均放電強度高和放電能量密度高,能有效產生活性基團。因此,凈化器能快速、高效的去除室內多種有害化學氣體。通過調節凈化器工作參數,使放電伴隨產生的臭氧濃度抑制在ppb量級,從而保證了凈化器在長時間工作過程中不會產生危害人體健康的過量臭氧。

        綜上所述,非熱放電空氣凈化技術是一種新穎的室內空氣凈化技術,其主要特點是一體高效去除懸浮顆粒物,有效殺菌,有效去除多種有害化學氣體;結構簡單,運行穩定,非熱放電伴隨產生的臭氧濃度抑制在ppb量級;凈化器工作噪聲A聲級低于50dB.本研究得到大連市環境監測中心和大連市疾病預防控制中心幫助檢測,特此致謝!

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