控制方法室内污染物控制的的三种方式•1.污染源头治理•2.通新风稀释、合理组织气流•3.空气净化一、污染源头治理•1.消除室内污染源•2.减小室内污染源散发强度•3污染源局部排风二、通新风稀释、合理组织气流•提供人所必需的氧气并用室外污染物浓度低的空气来稀释室内污染物浓度高的空气。
•室内新风量的确定要考虑四方面室内新风量的确定四个标准•1.以氧气为标准的必要换气量允许浓度为标准的必要换气量•2.以室内CO2•3.以消除臭气为标准的必要换气量•4.以满足室内空气品质国家标准的必要换气量常用指标CO2–一般浓度下,无毒,无臭。
–超过700 ppm,敏感者能觉察到人体的其它代谢污染;–超过1000 ppm,较多人感到不舒服;–超过10,000 ppm,呼吸深度显著增加;–超过40,000 ppm(4%),出现呼吸困难,头痛、头晕,意识水平降低;–超过100,000 ppm(10%),窒息死亡。
室内空气品质标准•中国:规定了室内污染物浓度的上限。
除污染物浓度外,均考虑了温湿度、风速、噪声、照明等影响,相当于反映了部分IEQ水平–公共场所卫生标准,GB16153-1996–室内空气质量标准,国标号GB / T 18883-2002–民用建筑室内污染环境控制规范,GB50325-2001–室内装饰装修材料有害物质限量国家标准,GB18580-2001–室内空气中甲醛卫生标准GB/T16127–住房内氡浓度控制标准,GB/T16146–室内空气中细菌总数卫生标准,GB/T17093–室内空气中二氧化碳卫生标准,GB/T17094–室内空气中可吸入颗粒物卫生标准,GB/T17095–室内空气中氮氧化物卫生标准,GB/T17096–室内空气中二氧化硫卫生标准,GB/T17097三、空气净化方法和原理•1.过滤器过滤•2.吸附净化法•3.紫外灯杀菌•4.臭氧净化方法•5.光催化净化法•6.低温等离子净化法•7.植物净化法1.过滤器过滤•主要功能:处理空气中的颗粒污染•工作原理:扩散:由于扩散作用,d<0.2μm的粒子明显偏离其流线,与滤材相遇,被捕获。
中途拦截:d>0.5μm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。
惯性碰撞:具有比较大惯性的、比较重(d>0.5μm)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。
筛子过滤:直径大的粒子。
•静电捕获: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。
中途拦截惯性碰撞扩散效果筛子效果总效果筛子碰撞拦截2.吸附净化法•吸附是由于吸附质和吸附剂之间的范德华力而使吸附质聚集到吸附剂表面的一种现象•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物理吸附特征•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•对分子量小的化合物作用不明显活性炭•活性炭的吸附性能物质名称饱和吸附量(%) SO210Cl215CS215C6H6(苯) 24O3能还原为O2烹调臭味30厕所臭味30活性炭纤维:20世纪60年代发展起来的一种活性炭新品种•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SO2、H2S、NOx等和有机气体如(VOCs)都有很强的吸附能力,特别适用于吸附去除10-9~10-6g/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。
化学吸附特征•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浸渍高锰酸钾的氧化铝•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(%)NO2NO SO2甲醛HS甲苯浸渍高锰酸钾的氧化铝 1.56 2.858.07 4.1211.1 1.27活性炭9.150.71 5.35 1.55 2.5920.963.紫外灯杀菌•通过紫外线照射,破坏及改变微生物的DNA结构,是细菌死亡或不能繁殖后代。
•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。
•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。
•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。
4.臭氧净化方法•臭氧,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献。
•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。
臭氧发生技术光化学法优点:纯度高,对湿度和温度不敏感,有很好的重复性缺点:转化效率地,产量低耗电量大电化学法:固态聚合物电解质电极与金属氧化催化技术优点:臭氧浓度高,成分纯电晕放电法:利用交变电压场,是含氧气体产生电晕放电,电晕中的自由高能电子能够是的氧气转变为臭氧。
5.光催化净化法1.反应机理:光催化反应的本质是在光电转换中进行氧化还原反应2.催化剂:TiO 2TiO 2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TiO 2作催化剂,在太阳光尤其是紫外线的照射下,使得TiO 2固体表面生成空穴(h +)和电子(e -),空穴使H 2O 氧化,电子使空气中的O 2还原,在此过程中,生成OH 基团。
OH 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 2和H 2O 。
3.光源要求•一般在紫外光照射下VOCs 才会发生光催化降解•光催化反应器中采用的光源多为中压或低压汞灯。
光催化降解VOCs hv >Eg Eg =3.2eV -e +h λ<380nm 2TiO 22CO ,H O,etc导带价带-e 2O •HO OH ⋅-⋅2O H 2OVOCs6.低温等离子净化法等离子体是物质存在的第四种状态,是由电子、离子、原子、分子和自由基等粒子组成的集合体。
其中离子、电子和激发态原子都是极活泼的反应性物种。
脉冲电晕等离子体化学处理技术•利用高能电子(5eV ~20eV)轰击反应器中的气体分子(NO x ,SO x ,O 2和H 2O 等);经过激活、分解和电离等过程产生氧化能力很强的自由基(·OH 、·HO 2)、原子氧(O)和臭氧(O 3)等,这些强氧化物质可迅速氧化掉NO x 和SO 2,在H 2O 分子作用下生成HNO 3和H 2SO 4,把VOCs 分解为H 2O 和CO 2。
等离子体放电催化光催化材料高压电高压放电平板电极平板电极UV 光催化微生物VOCs7.植物净化法•美国宇航局科学家威廉发现绿色植物对居室和办公室的污染空气有很好的净化作用:–24小时照明条件下,芦荟吸收了1m3空气中90%的醛;–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;–吊兰能吞食96%的一氧化碳,86%的甲醛。
一、强劲去甲醛型吊兰特性:养殖容易,适应性强,最为传统的居室垂挂植物之一。
它叶片细长柔软,从叶腋中抽生出小植株,由盆沿向下垂,舒展散垂,似花朵,四季常绿。
功效:可吸收室内80%以上的有害气体,吸收甲醛的能力超强。
一般房间养l~2盆吊兰,空气中有毒气体即可吸收殆尽,故吊兰又有“绿色净化器”之美称。
虎尾兰特性:叶簇生,剑叶刚直立,叶全缘,表面乳白、淡黄、深绿相间,呈横带斑纹。
常见的家庭盆栽品种,耐干旱,喜阳光温暖,也耐阴,忌水涝。
功效:可吸收室内80%以上的有害气体,吸收甲醛的能力超强。
长春藤特性:是最理想的室内外垂直绿化品种,常绿藤本,枝蔓细弱而柔软,具气生根,能攀援在其他物体上。
叶互生,叶片三角状卵形,盆栽需要量日渐增多。
它典型的阴性植物,能生长在全光照的环境中,在温暖湿润的气候条件下生长良好,不耐寒。
功效:强效除甲醛。
能分解两种有害物质,即存在于地毯,绝缘材料、胶合板中的甲醛和隐匿于壁纸中对肾脏有害的二甲苯。
二、能吸甲醛的多用观赏型芦荟多年生常绿多肉植物,茎节较短,直立,叶肥厚,多汁,披针形。
喜温暖、干燥气候,耐寒能力不强,不耐荫。
它不仅是吸收甲醛的好手,而且具有很强的药用价值,如杀菌、美容的功效。
现已经开发出不少盆栽品种,具有很强的观赏性,可用于装饰居室。
龙舌兰多年生常绿植物,植株高大,叶色灰绿或蓝灰,叶缘有刺,花黄绿色。
喜温暖、光线充足的环境,耐旱性极强。
这种植物也是吸收甲醛的好手。
此外还可用于酿酒,用其配制的龙舌兰酒是非常有名的。
扶郎花(又名非洲菊)菊科宿根草本,花径较大,花色丰富,四季常开。
喜温暖、阳光充足和空气流通的环境,属半耐寒性花卉,喜肥沃疏松,富含腐殖质的沙质壤土。
这种植物不仅是吸收甲醛的好手,而且具有很强的观赏性,有不少品种更可用于切花花材。