密閉式區(qū)域的空氣凈化與小氣候調節(jié)

楊洪澤 馬陽陽

摘要：密閉式區(qū)域污染物主要包括揮發(fā)性有機化合物、可吸入固體顆粒物、有害無機小分子和懸浮微生物。室內空氣凈化與小氣候調節(jié)是相輔相成的過程，其方法主要包括機械和物理兩類，機械方法包括過濾、活性炭吸附、膜分離和水洗凈化四種技術；物理方法包括靜電集塵、負離子和低溫非對稱等離子體凈化三種技術方法。

關鍵詞：密閉區(qū)域；凈化與調節(jié)；方法

中圖分類號：X505 文獻標識碼：A 文章編號：1671-864X（2016）09-0291-01

密閉式區(qū)域是相對于室外開放空間而言的室內區(qū)域，密閉式區(qū)域內空氣污染、煤煙污染與光化學煙霧污染是目前最主要的三大空氣污染源。絕大多數情況下，人們每天在室內區(qū)域的時間遠多于室外，故三者相比，密閉式區(qū)域空氣污染對人的危害更大。

一、密閉式區(qū)域內的污染物種類

密閉式區(qū)域內的污染物種類可分為可吸入固體顆粒物、揮發(fā)性有機化合物、懸浮微生物和有害無機小分子等種類?？晌牍腆w顆粒物即煙塵、灰塵、紡織纖維粉塵、皮屑和毛發(fā)等懸浮粉塵微粒，是室內空間中最常見且難以避免的污染物；揮發(fā)性有機化合物包括醛類、苯類、氯仿類、香煙煙霧和油煙等；懸浮微生物主要包括細菌、病毒和霉菌；常見的有害無機小分子主要有 一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等。

二、凈化與調節(jié)方法

（一）機械方法。

1.HEPA過濾。

過濾技術是真對密閉區(qū)域內顆粒狀污染物最為有效的凈化與小氣候調節(jié)手段，空氣凈化器中通用的高效濾材為多組分的玻璃纖維，簡稱HEPA。它的優(yōu)點是對于0.3微米以上的煙霧、可吸入顆粒物和細菌的最大有效濾凈比幾近100%。不足的是因需定期更換新濾網促使使用成本極大的提高。

2.活性炭吸附。

具有多孔隙結構特征的活性炭吸附技術應用最早、普及程度最高。大孔（r>500納米）、中孔（r=250納米）和微孔（r<2納米）各司其職又相互促進，共同實現良好的吸附功能?；钚蕴康氖褂贸杀镜?，但當吸附上限達到飽和后，原污染物有向外釋放的風險，通過反復暴曬可在一定程度上不斷恢復其吸附性能。

3.克努森擴散和分子篩分。

克努森擴散和分子篩分是無機膜分離技術的機理表現形式，分子篩分的凈化調節(jié)功能是基于大分子和小分子對膜的通過性不同。克努森擴散機理的氣體分離功能則是基于不同的膜透傳質速率來完成。

4.水洗。

水洗亦可理解為以水為介質來打掃衛(wèi)生，是一種對凈化調節(jié)技術要求不高的人為方法。擦、拖、沖是三種常見的具體實現形式，不僅可有效去除灰塵、紡織纖維粉塵、皮屑、毛發(fā)和霉菌等可見顆粒污染物，亦可對密閉區(qū)域進行空氣加濕，緩解干燥程度。

（二）物理方法

1.靜電集塵。

靜電集塵技術正逐漸普及至大眾家庭。顆粒污染物由于受電暈作用而具有電荷，在高壓靜電場環(huán)境下，顆粒物被吸著并沉積，且空氣中的細菌類微生物可被殺滅，從而起到凈化調節(jié)的作用。

2.高電壓負離子。

負離子具有良好的除異味與殺菌性能，清新空氣的效果顯著。污染物微粒表面附著具有吸附和凝結性能的高電壓負離子后轉變?yōu)槌两档拇罅Ｗ?，是其凈化與調節(jié)密閉區(qū)域空氣質量的主要原理。采用負離子工作方式的空氣凈化設備，應著重提高負離子與塵埃結合后形成重離子除污與排污性，防止重離子附著在密閉區(qū)域的表面。

3.低溫非對稱等離子體。

通過高壓、高頻脈沖放電形成非對稱等離子體電場，等離子體中包含大量的高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強氧化性的自由基，這些活性粒子和有害氣體分子發(fā)生頻繁的碰撞，產生雪崩效應式的一系列物理、化學反應，對有毒有害氣體及病毒、細菌等進行快速分解。在化學反應的過程中，添加適當的催化劑，能降低分子的活化能從而加速化學反應。韓冰雁開展了3 m3密封艙內的甲醛降解實驗，結果顯示：采用等離子體單獨降解甲醛，90 min后降解效率達到峰值50%；而等離子體耦合催化降解甲醛，20 min時甲醛的降解率達到78%，并在100 min時實現83%的甲醛降解率。

三、結語

由于密閉區(qū)域空氣污染來源廣、危害大，減少或消除各種污染物就顯得尤為重要?，F有用于密閉區(qū)域空氣污染控制的各種治理技術，都對空氣中的一些污染物有著很好的去除效能，因此目前大多結合以上兩種或多種手段進行凈化與調節(jié)。所以迫切需要研究開發(fā)更有效的凈化技術。

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作者簡介：楊洪澤（1994），男，山東泰安人，本科在讀，宿州學院美術與設計學院2013級環(huán)境設計專業(yè)。