密闭式区域的空气净化与小气候调节

杨洪泽 马阳阳

（宿州学院美术与设计学院，安徽 宿州 234000）

密闭式区域的空气净化与小气候调节

杨洪泽 马阳阳

（宿州学院美术与设计学院，安徽 宿州 234000）

密闭式区域污染物主要包括挥发性有机化合物、可吸入固体颗粒物、有害无机小分子和悬浮微生物。室内空气净化与小气候调节是相辅相成的过程，其方法主要包括机械和物理两类，机械方法包括过滤、活性炭吸附、膜分离和水洗净化四种技术；物理方法包括静电集尘、负离子和低温非对称等离子体净化三种技术方法。

密闭区域；净化与调节；方法

密闭式区域是相对于室外开放空间而言的室内区域，密闭式区域内空气污染、煤烟污染与光化学烟雾污染是目前最主要的三大空气污染源。绝大多数情况下，人们每天在室内区域的时间远多于室外，故三者相比，密闭式区域空气污染对人的危害更大。

一、密闭式区域内的污染物种类

密闭式区域内的污染物种类可分为可吸入固体颗粒物、挥发性有机化合物、悬浮微生物和有害无机小分子等种类。可吸入固体颗粒物即烟尘、灰尘、纺织纤维粉尘、皮屑和毛发等悬浮粉尘微粒，是室内空间中最常见且难以避免的污染物；挥发性有机化合物包括醛类、苯类、氯仿类、香烟烟雾和油烟等；悬浮微生物主要包括细菌、病毒和霉菌；常见的有害无机小分子主要有 一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等。

二、净化与调节方法

（一）机械方法。

1.HEPA过滤。

过滤技术是真对密闭区域内颗粒状污染物最为有效的净化与小气候调节手段，空气净化器中通用的高效滤材为多组分的玻璃纤维，简称HEPA。它的优点是对于0.3微米以上的烟雾、可吸入颗粒物和细菌的最大有效滤净比几近100%。不足的是因需定期更换新滤网促使使用成本极大的提高。

2.活性炭吸附。

具有多孔隙结构特征的活性炭吸附技术应用最早、普及程度最高。大孔（r＞500纳米）、中孔（r=250纳米）和微孔（r＜2纳米）各司其职又相互促进，共同实现良好的吸附功能。活性炭的使用成本低，但当吸附上限达到饱和后，原污染物有向外释放的风险，通过反复暴晒可在一定程度上不断恢复其吸附性能。

3.克努森扩散和分子筛分。

克努森扩散和分子筛分是无机膜分离技术的机理表现形式，分子筛分的净化调节功能是基于大分子和小分子对膜的通过性不同。克努森扩散机理的气体分离功能则是基于不同的膜透传质速率来完成。

4.水洗。

水洗亦可理解为以水为介质来打扫卫生，是一种对净化调节技术要求不高的人为方法。擦、拖、冲是三种常见的具体实现形式，不仅可有效去除灰尘、纺织纤维粉尘、皮屑、毛发和霉菌等可见颗粒污染物，亦可对密闭区域进行空气加湿，缓解干燥程度。

（二）物理方法

1.静电集尘。

静电集尘技术正逐渐普及至大众家庭。颗粒污染物由于受电晕作用而具有电荷，在高压静电场环境下，颗粒物被吸着并沉积，且空气中的细菌类微生物可被杀灭，从而起到净化调节的作用。

2.高电压负离子。

负离子具有良好的除异味与杀菌性能，清新空气的效果显著。污染物微粒表面附着具有吸附和凝结性能的高电压负离子后转变为沉降的大粒子，是其净化与调节密闭区域空气质量的主要原理。采用负离子工作方式的空气净化设备，应着重提高负离子与尘埃结合后形成重离子除污与排污性，防止重离子附着在密闭区域的表面。

3.低温非对称等离子体。

通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，等离子体中包含大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子和有害气体分子发生频繁的碰撞，产生雪崩效应式的一系列物理、化学反应，对有毒有害气体及病毒、细菌等进行快速分解。在化学反应的过程中，添加适当的催化剂，能降低分子的活化能从而加速化学反应。韩冰雁开展了3 m3密封舱内的甲醛降解实验，结果显示:采用等离子体单独降解甲醛，90 min后降解效率达到峰值50%；而等离子体耦合催化降解甲醛，20 min时甲醛的降解率达到78%，并在100 min时实现83%的甲醛降解率。

三、结语

由于密闭区域空气污染来源广、危害大，减少或消除各种污染物就显得尤为重要。现有用于密闭区域空气污染控制的各种治理技术，都对空气中的一些污染物有着很好的去除效能，因此目前大多结合以上两种或多种手段进行净化与调节。所以迫切需要研究开发更有效的净化技术。

［1］宋广生，王雨群.室内环境污染控制与治理技术［M］.北京:机械工业出版社2011.

［2］徐玉党.室内污染控制与洁净技术［M］.重庆:重庆大学出版社，2006.

［3］邓高峰.室内空气质量及空气净化装置净化效果评价［D］.北京化工大学，2012.

［4］杨裔；狄彦强；陈彩霞等.吸附催化协同技术去除室内低浓度 VOCs探讨［C］第七届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会.北京，2011: 156-159.

X505

A

1671-864X（2016）09-0291-01

宿州学院大学生创新创业计划资助（省级大学生创新创业训练计划入选项目“密闭式区域的空气净化与小气候调节研究”项目编号：201510379059）。

杨洪泽（1994），男，山东泰安人，本科在读，宿州学院美术与设计学院2013级环境设计专业。

马阳阳（1985），男，山东济南人，硕士，宿州学院助教，研究方向：美术学。