空气净化器研究背景意义及种类

空气净化器研究背景意义及种类

空气净化器研究背景意义及种类

1 空气净化器研究的背景和意义

室内空气污染物的特征

颗粒污染物及其危害

气态污染物及其危害

2 空气净化装置种类及特点

污染物转移式室内空气净化器

污染物转化式室内空气净化器

1 空气净化器研究的背景和意义

进入 21 世纪后，环境污染的控制与治理是人类社会面临和亟待解决的重大课题。特别是近年来，人们对环保的认识已由室外延伸到了室内。有调查显示：室内空气的污染程度要比户外空气污染严重十至百倍以上。从汽油、建筑材料、家具、香烟、电器等释放到室内的挥发性有机化学物质多达三百多种，其中包括甲醛、苯系物、氨、二氯（三氯）乙烯、一氧化碳、二氧化氮，二氧化硫等高危险、高毒害气体。这些化学物质会引发人类和动物中枢神经系统、呼吸系统、生殖系统、循环系统和免疫系统的功能异常，出现头痛、咽喉发干和皮炎，损害 DNA，长期吸入甚至可以引起白血病、癌症等难以治愈的疾病。

室内空气污染物的特征

室内空气污染与大气污染由于所处的环境不同,其污染特征也不同。室内空气污染具有如下几方面特征：

(1)累积性:室内环境往往是相对封闭的空间，从污染物进入室内导致浓度升高，到排出室外浓度渐趋于零,都需要经过较长的时间。室内物品,包括建筑装饰材料、家具、地毯等都可能释放出一定的化学物质,它们将逐渐积累,导致室内污染物浓度增大,从而对人体构成危害。

(2)长期性:由于大多数人大部分时间处于室内环境, 正常人每年有80%~90%以上的时间在室内度过，即使浓度很低的污染物,长期作用于人体,健康所遭受的潜在影响也是无法估量的。

(3)多样性:室内污染来源主要有消费品和化学品的使用,建筑和装饰材料以及个人活动等。包括生物性污染物,如细菌;化学性污染物,如甲醛、氨气、苯、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等;还有放射性污染物氡气等。室内

空气污染物是指存在于室内空气中对人体有害的颗粒物或气体，一般地，按其来源和性质的不同，可分为颗粒污染物和气态污染物两大类。

颗粒污染物及其危害

颗粒污染物又可分为固体颗粒和微生物，主要是指:灰尘、可吸入颗粒物、植物花粉、微生物细胞等，其主要来源于自然源和人工源。其中对人体危害最大的是PM10，即空气动力学当量直径小于或等于10μm的颗粒物，亦称可吸入颗粒物，可以进入人体的上下呼吸道。因为粒径大于10μm的颗粒会被鼻与呼吸道粘液排除，所以对人体不产生危害，而小于10μm的颗粒和则可以深入肺部进行沉积，甚至通过肺泡直接进入血液循环系统，危害呼吸系统和引起心血管系统的病变，可能使人患肺炎、肺气肿、肺癌、矽肺等疾病。

气态污染物及其危害

气态污染物分为有机和无机有害气体污染物,无机的污染物包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、臭氧、氡气等；而室内气态污染物主要是指挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCS)。VOCS是指饱和蒸气压> Pa或沸点<260℃的有机化合物，按其化学结构可进一步分为:烷烃、烯烃、芳香烃、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它类。目前已鉴定出3000多种。人们可能同时和50～300种化合物接触，而其中每种化合物的浓度都在每立方米微克的级别上。

苯和苯系物是人们最为关注的室内空气污染物之一。一方面是由于其来源广：它广泛存在于涂料、油漆、粘合剂以及防水材料、合成纤维、塑料和燃料及橡胶中，这些物质是最常用的家居用品。另一方面是其毒性大：苯暴露的主要途径是以蒸汽形式被吸入，在血液/肺泡之间的分配系数为～,最初几分钟吸收率最高,后随着血液浓度的上升而下降。吸入人体的苯30%～80%进入血液循环中,抑制人体造血功能，致使红细胞、白细胞和血小板减少，诱发白血病，长期低浓度暴露会伤害听力，导致头痛、头昏、乏力、苍白、视力减退及平衡功能失调问题；苯还可以通过皮肤被吸收,但很少。目前，苯和苯系物已被世界卫生组织确定为强致癌物质。再一方面是其化学性质稳定：苯特殊的大Π键结构很难被传统的化学方法氧化分解掉。面对室内空气污染的严峻形势，人们迫切需要寻求一种经济有效且环境友好的处理方法。

2 空气净化装置种类及特点

室内空气的净化方式分为自然净化法和强制净化法。自然净化就是通过自然通风，开窗通风换气或安装排风扇，用新鲜空气置换室内被污染的空气，适合污染物较轻的场合，但不适合中度以上的污染。自然净化的效果取决于室外环境的清洁程度。强制净化则是采用一定的技术或技术产品使室内空气的质量好转，特别适用于目前建筑节能、室内保温、统一空调的使用，要求居室和办公场所具有良好的密封性，室内产生的污染物很难向室外扩散的现状。

污染物转移式室内空气净化器

这一类强制净化的处理控制方法又称非破坏性方法，即回收法，是室内空气的传统处理方法，通常利用物理或化学方法将空气污染物进行收集。

(1)机械过滤式净化器

这种净化器由过滤除尘装置及送风装置组成。室内空气经过风机加压后通过多孔性过滤材料如无纺布、滤纸和纤维材料等，将空气中的颗粒污染物捕集下来以达到净化空气的目的。其特点是除尘效率高、容尘量大、使用寿命长；但是，它只能有效去除空气中一定粒径范围的颗粒污染物，对气态污染物却无法去除.因而，其性能不够完善，总体净化效果不佳。

(2)吸附式净化器

采用具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积的吸附材料，如活性炭、分子筛等，对有害气体进行吸附，利用吸附材料对气体具有较强吸附能力的特点，提高了对气态污染物的净化效果，在总体上改善了净化性能，是目前市场上的主导产品。但由于吸附材料存在吸附饱和状态，存在“二次污染”和吸附材料再生的问题。因而，实际使用时不够方便，这是限制其广泛应用的主要原因，亟待解决。

(3)静电式净化器

由高压静电除尘装置利用阳极电晕放电原理，使空气中的尘粒带正电荷，借助库仑力将带电尘粒捕集在集尘装置上，从而达到除尘净化的目的。它由离子化装置、集尘装置、送风装置等部件构成，除尘效率可达到 90％以上，能够捕集小于～μm 左右的微粒，压力损失小。对粒径较大的颗粒污染物的净化效果较好，但是无法净化气态污染物，同时还会产生臭氧等二次污染物，属于逐步淘汰产品。

(4) 负氧离子空气净化器

此种净化器由直流高压静电产生负离子，由负电产生臭氧，电晕极属直流电