。 去除I -9 - 10-6g/m3量级
的有机气体，在室内空 气净化方面有广阔的应 用前景。
»化学吸附
普通活性炭对分子量小的化合物(如氨、硫化氢和甲醛) 吸附效果较差，故一般采用浸渍高锰酸钾的氧化铝作 为吸附剂进行化学吸附。
浸渍高锰酸钾的氧化铝和活性炭对一些空气污染物吸附效果比较表
吸附量(％)
浸,高锰酸钾 的 氧化铝
紫外光谱
紫外光谱分为UVA (320- 400nm)、UVB(280-320nm)和UVC(100-280nm)， 波长短的UVC杀菌能力较强。185nm以下的辐射会产生臭氧。
I I
—般紫外灯安置在房间上部，不直接照射人，空气受热源加热向上运动缓慢进入 紫外辐照区，受辐照后的空气再下降到房间的人员活动区，在这一过程中，细菌 和病毒会不断被降低活性，直至灭杀。
空气过滤去除悬浮颗粒物
过滤器主要功能: 处理空气中的颗粒污染。
常见误解: 过滤器像筛子一样，只有当悬浮在空 气中的颗粒粒径比滤网的孔径大时才 能被过滤掉。其实，过滤器和筛子的 工作原理大相径庭。
过滤器过滤照片
»空气过滤器原理
®扩散 由于扩散作用，dv0.2呻的粒子明显偏离其流线，与滤材相遇，被捕获。
在此过程中，生成0H基团。0H基团的氧化能力很强，可使有机物 (VOC)被氧化、分解，最终分解为CO?和凡0。
光催化降解VOCs及微生物原理图
岫阖
o — VOCs
降解甲醛反应过程:
TiO —— e~ + h+
氧化反应 HCHO + HO + 2h+ ——> HCOOH + 2H
HCOOH + 2 h+ ——> CO^ + 2 H+
NO2
1.56
NO
2.85
SO2
8.07
甲醛பைடு நூலகம்
4.12
HS
11.1
甲苯
1.27
活性炭
9.15 0.71 5.35 1.55 2.59 20.96
> / 紫夕卜灯杀菌(Ultraviolet Germicidal Irradiation, UVGI)^^
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. 紫外辐照杀菌是常用的空气中杀菌方法，在医院已被广泛使用。■
时间（分）
»臭氧杀菌消毒
一种刺激性气体，是已知的最强的氧化剂之一，其强氧化性、高效 的消毒作用使其在室内空气净化方面有着积极的贡壓
臭氧的主要应用在于灭菌消毒，它可即刻氧化细胞壁， 直至
穿透细胞壁与其体内的不饱和键化合而杀死细菌， 这种强的
灭菌能力来源于其高的还原电位。
名称
------ 常见的灭菌消毒物质的还原电位表
• 90%的苯在常青藤中消失；
• 龙舌兰则可吞食70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯; 与植物同时生长在土壤中的微生物在经历代代遗传后， 其吸 收化学物质的能力还会加强。
吊兰能吞食96%的一氧化碳，86%的甲醛。
» 利用植物净化空气
可以作为室内空气污染物的指示物的植物：
在S02浓度超过0.3 ppm时，接触一段时间，就会出现受害的症状; 在0.5ppm的臭氧中暴露半小时就会有受害反应;
♦空气中的污染物在吸附剂表面发生化学反应 ♦对分子量小的化合物作用显著
，/吸附方法
♦吸附对于室内VOCs和其他污染物是一种比较有效
而又简单的消除技术. ♦目前比较常用的吸附剂是活性炭 物理吸附 ♦固体材料吸附能力的大小取决于固体的比表面积
（即1g固体的表面积），比表面积越大，吸附能力 越
强.
，/吸附方法 活性炭纤维：20世纪60年代发展起来的一种活性炭新品种
②中途拦截 d>0.5pm的粒子扩散效应不明显，但可能因为尺寸较大而和过滤器纤维碰上。 ③惯性碰撞 具有比较大惯性的、比较重（d>0.5呻）的粒子通常难于绕过过滤器纤维而和纤维直
接接 触，从而被捕获。
粒子或者过滤器纤维被有意带上电荷，这样静电力就可在捕获粒子中起重要作用。
⑤筛子过滤
直径大的粒子。
»过滤器主要性能指标
分子式
标准电极电位 V
名称
分子式
臭氧 双氧水 高锰酸离子
H2O2 MnO2
2.07
二氧化氯
C1O2
1.78
C12
1.67
标准电极电位 V
1.50 1.36
» 利用植物净化空气
• 24小时照明条件下，芦荟吸收了 Im3空气中90%的醛; •绿色植物吸入化学物质的能力来自于盆栽土壤中的微 生物， 而不主要是叶子。
〃稀释〃 保证足够的新风量或通风换气量，稀释和排除室内气态污染物。这也是改善室内空气品质的 基本方法；
〃清除〃 采用各种物理或化学方法如过滤、吸附、吸收、氧化还原等将空气中的有害物清除或分解 掉。
I
»空气浄化方法和原理
I 空气过滤
吸附方法
紫外灯杀菌
I ， 纳米材料光催化
臭氧消毒灭菌
I ^1 ， 」用植物净化空气
大亏污架控帝II
AIR POLLUTION CONTROL
—天津大学
室内环境空气污染与控制
第十章
O
丿
室内环境污染物控制
10-3
丿
»污染物的控制方法
〃堵源”
建筑设计与施工特别是围护结构表层材料的选用中，采用VOC等有害气体释放量少的材料；
I____________________________________________________________________________________________________________________I
单级过滤器的效率为:门=宜冬=(1 - p) X100%
过滤器阻力 过 滤器的容尘量
，/吸附方法
吸附是由于吸附质和吸附剂之间的吸附力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一 种现象，分为：
物理吸附常见
♦吸附质和吸附剂之间不发生化学反应； ♦对所吸附的气体选择性不强； ♦吸附过程快，参与吸附的各相之间瞬间达到平衡； ♦吸附过程为低放热反应过程，放热量比相应气体的液化潜热稍大; ♦吸附剂与吸附质间吸附力不强，在条件改变时可脱附； 化学吸附♦对分子量小的化合物作用不明显。
含大量微孔，其体积占 了总孔体积的90%左右, 因此有较大的比表面积: 多数为800〜1500m2/g!
与粒状活性炭相比，活 性炭纤维吸附容量大， 吸附或脱附速度快，再 生容易，不易粉化，不 会造成粉尘二次污染。
对无机气体如SO2s H2SS NOx 等 和 有 机 气 体 如 (VOCs )都有很强的吸附 能力，特别适用于吸附
紫外灯杀菌需要一定的作用时间，一般细菌在受到紫外灯发出的辐射数分钟后才 死亡。
»光催化降解VOCs
是一种N型半导体，有很强的氧化性和还原性。在光化学反应中，以 TiO2作催化剂，在太阳光尤其是紫夕卜线的照射下，使得TiO2固体表面
生成空穴(h + )和电子(e-),空穴使凡0氧化，电子使空气中的。2还原，
在浓度为0.05〜O.lppm的乙烯下几个小时，花萼就会发生异常现象
»空气净化方法总结
物理污染,
X X
t
化学污染
X t xy t
、/
t
微生物污染 业
x/X
曰 通
t
过
X
滤 吸
t
附
化光
xy
催
t
要了解"病情"，对症 下药。 目前，空气净化方法产 品宣传中大多为"包治 百病”。 现实世界中无万能"灵 丹妙药”。
还原反应 O2 + 4e + 4H + —2^ 2H O
光催化材料 REPLAY
» 不同方法空气净化效果比较
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自然换气 椰壳活性炭吸附
. 光催化纳米过濾器运转
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60 120 180 240 300