非热放电对室内空气净化效果研究

时间:2017-7-31 14:13:00 来源:本网 添加人:admin

  研究报告非热放电对室内空气净化效果研究朱益民王晓臣公居民(大连海事大学环境学院,大连116026)提要为了考察非热放电室内空气净化器的实际净化效果,对现场室内人工发生的悬浮颗粒物和细菌及有害化学气体等污染物净化效果进行了实验观察。结果,NTP―8T型净化器在84m3室内密闭运行60min可使空气中悬浮颗粒下降83%以上,自然菌下降97%;甲醛、氮气和氮氧化物等有害气体的浓度显著降低。结果证明,该净化器可有效去除悬浮颗粒物和细菌,有效去除多种有害化学气体。

  本课题获国家自然科学基金(50208⑴5)资助。

  ournalElectronicPublishingI在净化器运行前美卩(运行行一定时丨间后依据,2002随着人们环保意识的提高,室内空气污染问题越来越受到重视,特别是室内装修造成的空气污染危害成为人们关注的热点,国家有关部门对室内空气质量制定了评价标准、卫生规范和污染控制规范。

  现有的主要净化技术有物理过滤和吸附、静电集尘、臭氧、负离子、化学催化等〔1,但均不同程度存在缺陷。据调查,室内空气污染物按状态可分为悬浮颗粒物、气态污染物以及微生物等〔2,有效去除这些污染物需要解决很多复杂的技术问题。现有的各种净化技术只对其中的部分污染物起作用而且作用效果有待提高,因此有必要研究先进的室内空气净化技术。

  近期的研究认为,等离子体放电和光催化是室内空气净化技术的发展趋势〔3.本研究的非热电装置属于等离子体放电,能产生大量的快速电子、离子、强氧化性自由基等活性粒子〔4.―8T型净化器的放电功率为40W,风机风量为800m3/h,工作噪声A声级小于50dB.为了解其对室内空气中悬浮颗粒和细菌及有害气体净化效果,进行了实验观察。现将结果报告如下。

  1方法1.1对烟尘净化试验闭室内进行,将NTP―8T型净化器放置在室内一角,在净化器风机驱动下空气通过净化器在室内循环流动。

  在室内发生烟尘,在净化器运行前和运行一定时间后,按国标GB/T15432―95中规定的总悬浮颗粒物测定方法进行采样并分析。以滤膜过滤通过智能总悬浮颗粒物采样仪采样,采样流量为100L/min,米样时间为30min,用AB204万分之一天平测量采样前后滤膜的干重变化来计算空气中总悬浮颗粒物的浓度。

  1.2对空气中细菌净化效果试验年版〈〈消毒技术规范规定,用FA―型空气采样器进行采样,用营养琼脂培养基平板(北京奥博星生物技术有限责任公司生产)检测净化前后空气中自然菌数。

  1.3对化学污染物净化效果测定在实验空间中,蒸发甲醛溶液来模拟甲醛所造成的室内空气污染,通过化学反应产生氨、二氧化硫、氮氧化物等污染气体并使其在室内散发来模拟相应的有害气体污染。在净化器运行前和运行一段时间后,进行污染物采样并分析(每次只有一种污染物存在)以内盛吸收液的气泡吸收管配合智能气体米样仪对甲醛米样,米样流量为0.5L/min,米样时间为30min吸收液配制方法和样品分析方法依95中规定的乙酰丙酮分光光度法进行。以内盛吸收液的冲击式气体吸收瓶配合智能气体采样仪对氨采样,采样流量为0.5L/min,采样时间为10min,吸收液配制方法和样品分析方法252000中规定的纳氏试剂分光光度法进行。氮氧化物和二氧化硫的浓度变化分别用日本Shimadzu生产的NOA―7000型氮氧化物气体分析仪和S0A―7000型SO2气体分析仪进行实时监测。

  2结果2.1对空气中悬浮颗粒物净化放果以不同初始浓度的颗粒物重复进行实验结果表明,在室内颗粒物严重污染的条件下,净化器可在60min内使颗粒物浓度达到国标GB/T18883 2002要求0.15mg/m3)在室内颗粒物轻度污染的条件下,净化器可使颗粒物浓度下降一个数量级。

  2.2杀菌效果自然菌数为7 739~24788cfu/m3,经非热放电净化器处理30min后下降至933 ~2643cfi/m3,下降率达89.97%,达到国标GB/T188832002要求2500cfu/m3);处理60min后细菌数下降至474cfu/m3,下降率达到97.03%符合卫生部颁标准I类区域的洁净度要求500cfu/m3)。

  2.3有害化学气体去除效果在室温为14经非热放电净化器放电处理作用不同时间,分别进行检测结果表明,对4种有害气体均有净化作用。处理30min后甲醛去除率达到80%同时还对低浓度甲醛污染的净化效果进行了检测,在1h处理后,甲醛浓度达到国标GB/T18883― 2002要求0.10mg/m3)。处理40min后对氨去除率达到90%处理1h后对氮氧化物去除率达到90%处理30min后对二氧化硫的去除率达到70%表1 NTP-8T型空气净化器对颗粒物的净化效果运行时间对不同初始浓度颗粒物净化效果(mg/m3)3讨论非热放电净化技术所用放电能量密度为kW/m3量级,达到或超过脉冲电晕放电的能量密度。因放电强度同脉冲电晕放电在同一数量级上,相对于静电荷电,该非热放电能使被污染空气中的悬浮颗粒物超饱和荷电。同时因直流强电场的作用,该放电方式对颗粒物收集效率高于脉冲电晕放电除尘,因此,非热放电具有较高的悬浮颗粒物捕集效率。荷电颗粒物被电场力捕集在极板上,经长期运行在极板上形成尘埃后,放电仍可保持稳定。该净化器在实际应用中对颗粒物具有捕集效率高、运行稳定、风阻小的特点。

  因放电能量密度高,放电产生的活性粒子浓度也相对较高,与层流过滤器和紫外杀菌器等空气净化器相比〔1,本空气净化器的杀菌效果有显著的提高。

  本非热放电技术平均放电强度高和放电能量密度高,能有效产生活性基团。因此,净化器能快速、高效的去除室内多种有害化学气体。通过调节净化器工作参数,使放电伴随产生的臭氧浓度抑制在ppb量级,从而保证了净化器在长时间工作过程中不会产生危害人体健康的过量臭氧。

  综上所述,非热放电空气净化技术是一种新颖的室内空气净化技术,其主要特点是一体高效去除悬浮颗粒物,有效杀菌,有效去除多种有害化学气体;结构简单,运行稳定,非热放电伴随产生的臭氧浓度抑制在ppb量级;净化器工作噪声A声级低于50dB.本研究得到大连市环境监测中心和大连市疾病预防控制中心帮助检测,特此致谢!

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