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室内空气净化技术
作者:管理员    发布于:2016-10-31 09:58:45    文字:【】【】【

  室内空气净化技术龚圣黄肖容隋贤栋(华南理工大学化学工程系,广州510640)(华南理工大学机械工程学院,广州510640)点。此外,提出将膜分离与光催化技术相结合,能克服当前各种技术的局限性的构想。这一组合技术可能成为今后该领域研究的一个重要方向。

  近年来,随着我国经济的飞速发展,出现了装修高档的写字楼和豪华的居室,室内环境发生了巨大变化。但现在许多居室的封闭式装修和室内所用的装饰材料造成了室内空气污染。美国环保局的统计表明,室内空气污染程度往往是室外的2 ~5倍,有时甚至可在100倍以上。常见的室内污染物有:甲醛、苯、氨等挥发性气体污染物、生物污染物以及颗粒物等。室内空气污染首先危害呼吸道,除引起“建筑物综合症”外,还会引起或加剧亚慢性、慢性呼吸道疾患,如支气管炎、过敏性肺炎、肺癌及其他器官癌症。

  室内空气污染在国际上已被列为危害人体健康的五大因素之一。室内环境问题关系居民身体健康,已经引起了人们的极大关注。

  1室内空气污染物类型造成室内空气污染的原因是多方面的,污染物也是多种多样的,目前我国室内空气污染主要有:卜4:各种燃料燃烧、烹调油烟及吸烟产生的CO、N2、S2、甲醛、多环芳烃和细微颗粒物等;室内淋浴和加湿空气产生的卤代烃等化学污染物。

  建筑、装饰材料、家具和家用化学品释放的甲醛和VOCs等。

  (4)室内环境是人们生活和活动的主要场所,人们每天有80~90的时间是在室内度过的,通常人员数量较多,通过人体呼吸、汗液等排出的氨类化合物、硫化氢、苯和甲苯等污染物;通过咳嗽、打喷嚏等喷出的流感病毒、结核杆菌和链球菌等生物污染物。

  2室内空气净化技术研究进展目前,室内空气的净化技术主要有吸附、静电、负离子、低温等离子体、光催化以及膜分离等。同0寸,臭氧空气净化和紫外线杀菌等空气净化方法也有少量的报道。

  21吸附法净化吸附法是利用某些有吸附能力的物质如活性炭、Al23、硅胶和分子筛等吸附剂吸附空气中有害成分从而达到消除有害污染物的目的。活性炭作为一种吸附材料已有悠久的历史,自20世纪初活性炭实现工业化以来,就被广泛应用于空气净化。

  2.3负离子技术利用一定浓度的空气负离子来净化空气及消毒,是因为负离子极易与空气中微小污染颗粒相吸附,成为带电的大离子,沉落在地面等的表面,从而使空气得到净化。负离子能使细菌蛋白质表层的电性两级颠倒,促使细菌死亡,达到消毒与灭菌的目的。高压电场会产生大量的负离子,负离子会随着气流扩散到空气中,从而使人们在清洁的空气中感受负离子新鲜空气。李长连报道,在室内用人工负离子作用2h,室内空气中的悬浮微粒、细菌总数和甲醛等的浓度都有明显的降低。

  该技术能较为有效地除去空气中的细菌及尘埃,但是却使尘埃易吸附在墙纸和玻璃等处,不能清除出室内,而对于气体污染物,如VOCs的去除有待进一步研究。同时由于通常使用的离子发生器往往也伴有臭氧的产生。

  2.4低温等离子体技术近年来,低温等离子体应用于污染控制成为一个新兴的交叉学科,目前国内外在该领域的应用研究非常活跃。低温等离子体内部富含电子、离子、自由基和激发态的分子,使气体分子键打开,同时又产生如°OH等自由基和氧化性极强的O3,从而达到处理空气中较低浓度挥发性有机物及微生物的目的,其去除微生物的效果可达95 ,这些研究表明,低温等离子体技术对于汽车尾气排放出的颗粒物、氮氧化物和二氧化硫等具有显著的去除效果。Yan等人,而且它不能很好地除去空气中的细微颗粒物。

  因为空的细菌大,附厉厉粒上blishing自从197藏bookmark3 2.5光催化净化面发生持续的氧化还原反应以来,学者们掀起了光催化的研究热3‘7’15~18.该技术在紫外光照射下,在室温条件下就能将许多有机污染物氧化成无毒无害的CO2和H2.在紫外光照射下,Ti2光降解氯代物P,醛类、酮类、醇类的研究表明,光催化是降解室内空气中挥发性有害气体非常有效的途径,但是不同的研究者取得的研究结果也有一些差异。Augugliaro等人研究了用Ti2对交通工具内的低浓度的VOCs进光降解。在实验条件下,不同的相对湿度对苯、甲苯以及二甲苯的3种异构体的降解效率无明显影响。他们的实验结果显示,这5种污染物的降解效率接近100但降解率依赖于反应气体流量的大小,而且有微量的CO副产物形成。

  用于光催化的纳米Ti2同时还具有杀灭微生物的功能。在实验条件下,用该无机膜能100除去空气中颗粒大于0.2的颗粒物,其对于细菌的总截留率也达到了有机膜具有高的分离系数,但是它存在气体通透量低、耐热和耐腐蚀性差、使用过程中易老化和易堵塞等缺点。无机膜具有较高的通透性和耐热耐压性能,但是它的气体分离系数较低,因而其对室内空气中的低浓度的VOCs的去除效果不理想。

  3展望由于室内空气污染来源广、危害大,减少或消除各种污染物就显得尤为重要。现有用于室内空气污染控制的各种治理技术都对室内空气中的一些污染物有着很好的去除效能。但是它们都有各自的局限性。

  由于目前的各类室内空气净化技术都有其自身的缺陷,因而采用单一技术对室内空气中的各种污染物进行处理,难以取得令人满意的效果。所以,现在迫切需要研究开发更有效的净化技术。但在还没有找到一种可行的新技术能解决各种污染问题的情况下,集中几种现有技术的优点,扬长避短将成为目前的重要研究方向之一。

  从各种净化技术的净化效果比较可以看出,无机膜是除菌除尘的理想选择;同时它还具有耐腐蚀、机械强度高、使用寿命长和气体通透性好等优点。

  而光催化技术在常温、常压的条件下,就能够使反应顺利进行,而且能将空气中的低浓度的有害气体和异味彻底分解为无臭、无害产物,无二次污染,从而彻底消除有害气体。

  如果将光催化技术和无机膜分离技术相结合,利用无机膜为载体将Ti2负载到无机膜上,这样就可以集光催化和膜分离技术于一体。由于无机膜能很好地把颗粒物和细菌除去,从而避免了光催化因催化剂表面微孔的堵塞引起的失活问题,使光催化(下转第69页)无需对废水进行消毒杀菌,在工程上应用可大大降低运行成本。

  本技术的工程应用需与废水好氧处理工艺结合(如普通活性污泥工艺、生物接触氧化工艺等)才能使皂素生产废水处理达到排放标准,且需在批量试验基础上进一步探讨佳工艺与运行条件。单一酵母菌处理不能直接使处理出水达标,因此这项技术适用于皂素生产废水的预处理。

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