CN102705914A - 通风系统pm2.5及空气污染物净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种通风系统PM2.5及空气污染物净化处理方法，其特征是首先将通风系统的待处理空气通过连接管道送入一个净化处理箱中，并在净化处理箱的进风口处安装一个风速监控装置；其次，在净化处理箱中安装一个调速风机，用于将通风系统中排出的待处理空气送入后续的PM2.5过滤器中进行过滤，将待处理空气中颗径小于2.5微米的颗粒进行吸附去除；然后使空气进入改性光角媒系统；最后，使经过催化氧化及白葡萄糖球菌的灭杀后的空气进入排气室中作排出前的最终处理，为室内提供洁净清新的无污染空气。本发明方法简单，易于实现，处理效率高。
Description
通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种空气净化处理技术，尤其是一种通风系统空气处理方法，具体地说是一种通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法。
背景技术
[0002] 通风系统是现代建筑中的必备系统，其目的在于为建筑提供新风和舒适的工作生活环境。研究表明室内空气质量与建筑通风空调系统有很大关系，如果通风系统设计、运行或管理不善，将会变成污染源污染室内空气，危害人体健康。美国研究人员分析了 1000多幢建筑物中室内空气污染问题，发现50 %以上是建筑物通风系统过滤效果差，加拿大环卫组织研究发现：人类68 %的疾病是由于室内空气污染造成的，而且发病率逐年上升。我国卫生部2004年2月至4月组织开展全国公共场所通风系统卫生状况监督检查，抽检结果令人吃惊：全国共抽检了 60多个城市具备集中空调设施的937家公共场所，包括宾馆 饭店、大型商场、超市，检测样品5600件。其中属于严重污染的集中空调通风系统有441家，占抽检总数的47. I %，中等污染438家，占抽检总数46. 7 %，合格的58家，占抽检总数的6. 2 %。北京市卫生局也于2004年分三次对北京80家左右的公共场所的中央空调卫生状况进行抽查，检查结果90 %属于严重污染。
[0003] 大型人口流动和聚集地的空气污染包括物理性污染、化学性污染和生物性污染。物理性污染是指因物理因素，如电磁辐射、噪音、振动，以及不合适的温度、湿度、风速和照明等引起的污染。化学性污染是指因化学物质，如甲醛、苯系物、氨气和悬浮颗粒物等引起的污染。生物性污染是指因生物污染因子，主要包括细菌、真菌、花粉、病毒、生物体有机成分等引起的污染。室内空气污染物种类很多，一般地，按其存在状态可分为悬浮颗粒物和气态污染物两大类。前者是指悬浮在空气中的固体粒子和液体粒子，包括无机和有机颗粒物、微生物及生物溶胶等；后者是以分子状态存在的污染物，包括无机、有机化合物和放射性物质等。
[0004] 在上述污染物中，PM2. 5颗粒由于粒径小，非常容易携带大量的细菌、病毒等有毒、有害物质，且在空气中的停留时间长、输送距离远，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，也可以通过支气管和肺泡进入血液，其中的细菌、病毒等有害气体、重金属等溶解在血液中，对人体健康的伤害更大。PM2. 5颗粒还会对环境造成严重影响。因为颗粒物中I微米以下的微粒沉降速度慢，在大气中存留时间久，在大气动力作用下能够吹送到很远的地方。所以颗粒物的污染往往波及很大区域，甚至成为全球性的问题。粒径在0. I〜I微米的颗粒物，与可见光的波长相近，对可见光有很强的散射作用。这是造成大气能见度降低的主要原因。
[0005] 另外，室内的挥发性有机化合物VOCs具有毒性、刺激性，有些还具有遗传毒性，如苯能致癌，乙烷、庚烷、辛烷等对人体中枢神经系统有影响。室内CO浓度很高可以导致意外中毒死亡。臭氧浓度过高，可能造成呼吸道刺激、哮喘病。由二氧化硫和氮氧化物化学转化生成的硫酸和硝酸微粒是造成酸雨的主要原因。大量的颗粒物落在植物叶子上影响植物生长，落在建筑物和衣服上能起沾污和腐蚀作用。大气中大量的颗粒物，干扰太阳和地面的辐射，从而对地区性甚至全球性的气候发生影响。
[0006] 因此，通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理技术在大型建筑中的广泛应用，一方面既能为此地吹来清新“自然风”，让人们有个新鲜洁净的生存环境，另一方面能减少因空气中的细菌、微生物超标引发的群体性公共卫生事件的发生，及时分解有害物质、输送新鲜空气，减少灾情对人们造成的二次伤害，为公共场所的安全提供有力保障，对构建文明和谐社会具有十分重要的意义和价值。
[0007]目前，人们对于通风系统中的空气污染物仅通过通风换气、静电吸附以及光催化技术进行单一组分处理。对于通风系统中的复杂气体污染物成分，缺乏系统性的一次性处理方案，无法实现对PM2. 5的净化。
发明内容
[0008] 本发明的目的是针对人们目前重视大气环境中的可吸入式颗粒预测而忽视公共建筑物和场所通风系统中可吸入颗粒即PM2. 5颗粒，以及缺少必要的处理方法的问题，发明一种能对PM2. 5颗粒进行过滤，同时又能对通风系统中长期存在的有毒有害物质进行灭杀的通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法。
[0009] 本发明的技术方案是：
一种通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法，其特征是首先将通风系统的待处理空气通过连接管道送入一个净化处理箱中，并在净化处理箱的进风口处安装一个风速监控 装置；其次，在净化处理箱中安装一个调速风机，用于将通风系统中排出的待处理空气送入后续的PM2. 5过滤器中进行过滤，将待处理空气中颗径小于2. 5微米的颗粒进行吸附去除，得到不含微小颗粒的、初步净化的空气；然后使经过初步净化的空气进入改性光角媒系统进行催化氧化和白葡萄糖球菌的灭杀；最后，使经过催化氧化及白葡萄糖球菌的灭杀后的空气进入排气室中作排出前的最终处理，所述的最终处理包括紫外灯灭菌、负离子发生器进一步灭菌和纳米吸附催化，以净化空气中的HC、N0x、S02、03、C0、甲醛和苯类有毒有害物质，经过最终处理的空气经净化处理箱上的排气口排出，为室内提供洁净清新的无污染空气。所述的连接管道与通风系统的出风口及净化处理箱的进风口之间应平滑过渡，以减少空气阻力，所述的连接管道应设有45度连接拐角。
[0010] 所述的净化处理箱的排风口上安装有百叶式格栅。
[0011] 所述PM2. 5过滤器为广谱杀菌剂改性聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA过滤纸。
[0012] 所述改性光触媒系统内的改性光触媒包含一层蜂窝状光触媒滤网和两层表面固载纳米二氧化钛的PM2. 5级滤网。
[0013] 所述蜂窝状光触媒滤网采用招质蜂窝，其孔径为O. 1-0. 3mm,该滤网厚度为O. 5-lmm,固载活性炭含量40_45%，其表面喷涂纳米二氧化钛。
[0014] 所述纳米吸附催化所使用的纳米吸附材料为表面涂有钯、铑、钼类贵金属和铈、铷稀土元素以及金属铜、锰的氧化物的纳米吸附材料。
[0015] 本发明的有益效果：
I、PM2. 5级粉尘即将成为国家空气环境新标准，传统的净化设备无法对PM2. 5级粉尘做相应处理，本发明采用复合式处理方法，实现了对超细粉尘的收集及对所携带病菌的杀灭；
2、针对通风系统内空气的流动特征，采用合理的设备连接方式，系统解决通风系统中污染物通过通风管道传播的弊端；
3、本发明解决了预报后期处理的难题，实现了从预报到处理的质的飞跃。
[0016] 4、本发明方法简单易行，设备结构简单，制造方便，有利于提高公共场所卫生标准，有利于减少疾病和公共卫生事件发生的概率。
附图说明
[0017] 图I是与本发明配套的净化处理箱的结构示意图。
[0018] 图I中：1_进风口连接系统和风速监控装置，2-风机和风速调节控制器，3- PM2. 5过滤系统，4-改性光触媒系统，5-功能紫外灯和负离子发生装置，6-纳米吸附催化净化系统，7-出风口。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0020] 如图I所示。
[0021] 一种通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法，它包括以下步骤：
首先，将通风系统的待处理空气通过连接管道送入一个净化处理箱(如图I所示)中，并在净化处理箱的进风口处安装一个风速监控装置；
其次，在净化处理箱中安装一个调速风机，用于将通风系统中排出的待处理空气送入后续的PM2. 5过滤器中进行过滤，将待处理空气中颗径小于2. 5微米的颗粒进行吸附去除，得到不含微小颗粒的、初步净化的空气；
然后，使经过初步净化的空气进入改性光角媒系统进行催化氧化和白葡萄糖球菌的灭
杀;
最后，使经过催化氧化及白葡萄糖球菌的灭杀后的空气进入排气室中作排出前的最终处理，所述的最终处理包括紫外灯灭菌、负离子发生器进一步灭菌和纳米吸附催化，以净化空气中的HC、N0x、S02、03、C0、甲醛和苯类有毒有害物质，经过最终处理的含有部分负离子的空气经净化处理箱上的排气口排出，为室内提供洁净清新的无污染空气。
[0022] 图I中的净化处理箱，根据功能区域的不同，可分为进风空间和出风空间两部分。进风空间的主要装置包括进风口连接系统和风速监控装置I、风机和风速调节控制器2、PM2. 5过滤系统3 ;功能紫外灯和负离子发生装置5以及纳米吸附催化净化单元6设于出风空间内，改性光触媒系统4设于进风空间和出风空间之间。
[0023] 通风系统通过进风口与净化箱相连。通风管道与进风口的连接处采用45°倒角设计，以减少空气在流动过程中的阻力。进风口处设置有风速监控装置，用于检测管道风速。
[0024] 从进风口进入的管道空气通过风机直接进入PM2. 5过滤器，其过滤网为广谱杀菌剂改性聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA过滤纸，从而实现对PM2. 5的完全净化。风机的启动通过风速调节控制器进行控制。根据风速检测器检测的风速实现对风机的变频连续 调速和智能开关控制。[0025] 过滤后的空气进入改性光触媒系统内，改性光触媒包含一层蜂窝状光触媒滤网和两层表面固载纳米二氧化钛的PM2. 5级滤网，能有效催化氧化CO和杀灭白葡萄糖球菌等细菌。蜂窝状光触媒滤网可采用铝质蜂窝，其孔径为O. 1-0. 3mm，该滤网厚度为O. 5-lmm,固载活性炭含量40-45%，其表面喷涂纳米二氧化钛。
[0026] 空气经光触媒净化后，进入功能紫外灯和负离子发生装置，进一步进行灭菌。
[0027] 灭菌后的空气进入纳米吸附催化净化系统。纳米吸附材料为表面涂有贵金属或稀土元素的纳米吸附材料。纳米吸附材料表面涂布不同比例的活性催化剂钯、铑、钼等贵金属和稀土元素铈、铷以及其他金属铜、锰的氧化物，能有效净化HC、N0x、S02、03、C0、甲醛和苯
类等有毒有害物质。
[0028] 经纳米吸附催化系统净化后的空气流入出风口。出风口采用百叶或格栅形式，空气通过出风口直接流入建筑空间中。
[0029] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1. 一种通风系统PM2. 5及空气污染物净化处理方法，其特征是首先将通风系统的待处理空气通过连接管道送入一个净化处理箱中，并在净化处理箱的进风口处安装一个风速监控装置；其次，在净化处理箱中安装一个调速风机，用于将通风系统中排出的待处理空气送入后续的PM2. 5过滤器中进行过滤，将待处理空气中颗径小于2. 5微米的颗粒进行吸附去除，得到不含微小颗粒的、初步净化的空气；然后使经过初步净化的空气进入改性光角媒系统进行催化氧化和白葡萄糖球菌的灭杀；最后，使经过催化氧化及白葡萄糖球菌的灭杀后的空气进入排气室中作排出前的最终处理，所述的最终处理包括紫外灯灭菌、负离子发生器进一步灭菌和纳米吸附催化，以净化空气中的HC、NOx、S02、03、C0、甲醛和苯类有毒有害物质，经过最终处理的空气经净化处理箱上的排气口排出，为室内提供洁净清新的无污染空气。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述的连接管道与通风系统的出风口及净化处理箱的进风口之间应平滑过渡，以减少空气阻力，所述的连接管道应设有45度连接拐角。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述的净化处理箱的排风口上安装有百叶式格栅。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述PM2. 5过滤器为广谱杀菌剂改性聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或ffiPA过滤纸。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述改性光触媒系统内的改性光触媒包含一层蜂窝状光触媒滤网和两层表面固载纳米二氧化钛的PM2. 5级滤网。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述蜂窝状光触媒滤网采用铝质蜂窝，其孔径为0. 1-0. 3mm，该滤网厚度为0. 5-lmm,固载活性炭含量40_45%，其表面喷涂纳米二氧化钛。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征是所述纳米吸附催化所使用的纳米吸附材料为表面涂有钯、铑、钼类贵金属和铈、铷稀土元素以及金属铜、锰的氧化物的纳米吸附材料。
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