浅谈复印机产出的臭氧的危害以及解决臭氧的方法

李颖 徐珉轲 周梦荷 伍伶 杨子轩

摘 要：据调查，在众多涉及到激光反应的办公室里，均有氧气转化为臭氧的反应。臭氧不易消散，长时间积聚还会发生二次污染，对人体健康造成威胁。本文将阐述臭氧的发生机理，对人体的危害，以及消除臭氧的有效方法——填料塔吸收法。

关键词：臭氧；臭氧的危害；填料塔吸收法；

引言

随着信息化时代的到来，打印机、复印机等办公设备也越来越普遍地在人们的工作和生活中得到使用。这虽然提高了工作效率，但是它们也会产生一些有害气体。其中臭氧逐渐成为造成室内空气污染的原因之一。文印室的打印机，复印机等设备在办公过程会产生大量臭氧，降低了空气质量，危害了人体健康。所以，我们应当合理防治臭氧，保护人们的健康，提升人们的生产生活水平。

一、文印室内臭氧的产生以及危害

复印机、激光打印机、静电除尘器、紫外线消毒器等均是室内臭氧污染的重要来源。这些机器在工作的时候，会将周围空气中的氧气在电弧的作用下，转变为臭氧。而这些电器由于工作原理、设计结构，工作时间等不同，散发臭氧的能力也有所不同。

臭氧会对人的身体健康造成危害。室内环境中聚集浓度较高的臭氧会与室内环境中的其他化学物质发生化学反应，比如室内建筑材料、人体表面、气相化学物质等。一般来说，这些反应可以消耗室内环境中的臭氧。但同时，这些反应也会产生大量对人体有害的二次反应产物。并且这些二次产物对于人体健康的危害往往比臭氧本身更严重，从而给人体带来不可恢复的损害。例如，臭氧与建筑材料反应会生成各种醛类、酮类、醇类等致癌物质，危害人体健康；臭氧能将空气中的氮转化为氮氧化物，刺激人体呼吸道，导致呼吸道的炎症和病变。另外，臭氧被吸入体内后，能迅速转化为超氧基，使不饱和脂肪酸氧化，引起细胞的损伤。

二、对复印机室内臭氧的常规防护措施

目前常用的臭氧净化方法包括：绿植栽培法、大气稀释法、吸附吸收法、分解法。绿植栽培法、大气稀释法是最简单最经济的处理方法，通过在室内外种植可以吸收臭氧的绿色植物，保持室内外空气畅通，便可降低室内臭氧浓度。但该两种方法受季节性影响较大，在冬季，室外空气相对污浊，便也起不到净化室内空气的作用。因此才有了，吸附吸收法、催化分解法，通过物理、化学的方法，以达到消除臭氧净化空气的目的。

常用的吸附吸收法包括化学吸收法和物理吸附法两种。化学吸收法是化学用品与臭氧发生反应。但这种方法在吸收臭氧过程中存在原材料难以获得，废弃物难以处理等缺点。

物理吸收法是使用臭氧过滤膜。臭氧过滤膜是以活性炭作为吸附填料，来吸附室内的臭氧。但是活性炭使用一段时间后会失去活性，需要经常更换。并且活性炭吸附的效果会受湿度、气流、压力等环境因素的影响，性能并不稳定。

分解法包含热辐射分解法和催化分解法两种。辐射分解法利用1200-1300nm的紫外线或近红外辐射激发臭氧，加速臭氧向氧的转化。但是这种方法当臭氧浓度高的时候效果并不理想。并且对于放置在狭隘地域的文印室，由于无法合理的采取光照，便不能使用该方法。催化分解法是利用催化剂催化分解臭氧，常用的催化剂如贵金属或半导体催化剂等。但目前市场上，能够使用的催化剂催化效果不佳，性能不稳定。

三、填料塔循环还原性溶液吸收臭氧法

我们在这里提供一种填料塔循环还原性溶液吸收臭氧法。首先，它的原理是使臭氧与酸性氯化亚铁溶液接触，具有还原性的二价铁离子与具有氧化性的臭氧发生氧化还原反应，二价铁离子变成稳定的三价铁离子，臭氧分子则进入溶液中与氢离子结合生成水。

离子反应方程式如下所示：

该装置为一个简单的填料吸收塔，该塔共有三个部分，分别为：进风，净化，再生。第一，进风阶段：塔身左侧的风扇将打印机产生的废气臭氧与空气的混合气体源源不断地吹入塔内。第二，净化阶段：塔身右侧水槽中的泵将吸收剂酸性氯化亚铁溶液通过管道从塔身上方泵入塔内，气液两相在塔身中部的填料层充分接触并发生如上反应（1）。之后混合气體中臭氧浓度大大降低，从上方排气孔排出。溶液中二价铁离子减少，三价铁离子增多，酸性下降，随管道流入水槽中。第三，再生阶段：水槽内加有铁粉，与三价铁离子发生反应（2）生成二价铁离子。此外，由于反应过程中溶液酸性下降，水槽内要定期补充稀盐酸。

最后，我们认为该装置除臭氧的缺点有：一、氯化亚铁溶液具有腐蚀性，不可以和人接触，要保证密封严实，以防泄露。二、装置内需要定期补充盐酸，会造成一定人力的浪费。三、由于溶液量逐渐增多，但水槽体积一定，所以需要定期排放一定的溶液。四、该反应必须在酸性条件下进行，因为在碱性条件下会有沉淀生成，化学反应方程如下：

装置内有沉淀的时候会发生堵塞，以及一些不可预测的危险，所以必须在酸性条件下，才可以安全进行。

优点：一、氧气极易溶于水，采用气液接触的方式，使吸收效率得到极大的提高。二、氯化亚铁与臭氧反应迅速，得到的生成物稳定，可逆程度可以被完全的忽略。三、该装置采用填料塔的结构，使气体与液体接触更加的充分，吸收剂的利用率得到提高。四、装置右侧的水槽，用来盛装溶剂，定期加入铁粉和稀盐酸，可以使吸收剂得到循环再生，十分的方便，能够简单的操作与控制。五、该装置体积较小，外形美观，实用性强，可以适应于各大，小型文印室，办公室。

四、结论

1）经复印机产生的臭氧，散布在文印室中，对办公人员的身体健康产生危害。主要体现在对呼吸道，肺部的感染，严重者会出现头晕，甚至损害办公人员的免疫系统。为了保证文印室内工作人员的身体健康，我们必须严格控制文印室内的臭氧浓度。

2）现在，消除室内臭氧的主要方法有吸附过滤法以及催化分解法两种方法。但是这两种方法自身都存在着不足，我们进行创新，设计出一种填料塔循环还原性溶液吸收臭氧法，希望可以更好的解决臭氧问题。目前，文印室内除臭氧的方法仍需要改进，希望大家共同努力，寻找合适的催化剂，改善净化装置的结构，改换吸收剂，增大吸收效率。从多方面进行研究与探讨，使得室内臭氧浓度达标，保障室内工作人员的健康。

参考文献：

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