空氣凈化處理

課題三空氣的凈化處理知識目標：

了解空氣凈化的標準及要求，學習空氣過濾器的類別、特點和使用要求能力目標：

掌握空氣過濾器特點和使用要求對于空調(diào)系統(tǒng)來說，一般都要引進新風(即室外空氣)，因此不可避免地要遇到并解決大氣塵的問題。大氣塵是指大氣中的懸浮微粒，是空氣凈化的直接處理對象之一。大氣中懸浮微粒的組成成分、分布特性和濃度與空氣凈化效果有密切關(guān)系，對選用合理的過濾方式和裝置有重要影響。

大氣塵的組成大氣塵的組成成分和數(shù)量因季節(jié)、地點等不同而差別很大，特別是工業(yè)城市及其近郊，情況要復雜得多。一、空氣凈化的標準和要求（一）空氣的凈化標準空氣的含塵濃度是指單位體積的空氣中含有的灰塵量凈化標準通常用空氣潔凈度等級來衡量。懸浮微粒的濃度通常采用以下三種表示方法

(1)質(zhì)量濃度又稱計重濃度，是以單位體積空氣中含有懸浮微粒的質(zhì)量表示，記做mg/m3；

(2)計數(shù)濃度單位體積空氣中含有各種粒徑

懸浮微粒的總數(shù)，記做粒/m3或粒/L；

(3)粒徑計數(shù)濃度單位體積空氣中含有某一粒徑范圍內(nèi)的懸浮微粒的顆粒數(shù)(粒/m3或粒/L)。（二）空氣中懸浮微粒的類型1.按微粒的形成方式分類

(1)分散性微粒固體或液體在分裂、破碎、氣流、振蕩等作用下，變成懸浮狀態(tài)而形成。固態(tài)分散性微粒是形狀完全不規(guī)則的粒子，或是由集結(jié)不緊、凝并松散的粒子組合而又形成球形的粒子。

(2)凝集性微粒通過燃燒、升華和蒸氣凝結(jié)以及氣體反應(yīng)而形成。一般是由數(shù)目很多的有著規(guī)則結(jié)晶形狀或者球狀的原生粒子結(jié)成的松散集合體組成。2.按微粒的性質(zhì)分類

(1)無機性微粒如礦物塵粒、建材塵粒和金屬塵粒等。

(2)有機性微粒如植物纖維，動物的毛、發(fā)、角質(zhì)、皮屑，化學染料和塑料等。

(3)有生命微粒如單細胞藻類、菌類、原生動物、細菌和病毒等。

3.按微粒的大小分類

(1)可見微粒肉眼可見，微粒直徑大于10μm。

(2)顯微微粒在普通顯微鏡下可以看見，微粒直徑小于0.25-10μm。

(3)超顯微微粒在超顯微鏡或電子顯微鏡下可以看見，微粒直徑小于0.25μm。4.微粒的通俗分類

(1)灰塵包括所有固態(tài)分散性微粒，也稱為粉塵。

(2)煙包括所有固態(tài)凝集性微粒，以及液態(tài)粒子和固態(tài)粒子因凝集作用而產(chǎn)生的微粒，還有從液態(tài)粒子過渡到結(jié)晶態(tài)粒子而產(chǎn)生的微粒。

(3)霧包括所有液態(tài)分散性微粒和液態(tài)凝集性微粒。

(4)煙霧包括液態(tài)和固態(tài)，既含有分散性微粒又含有凝集性微粒。與霧略有差異。（三）空氣的凈化標準根據(jù)空調(diào)房間的用途不同，空氣中懸浮微粒的凈化要求可分為以下三類

(l)一般凈化對空氣中的懸浮微粒沒有具體要求，大多數(shù)以溫濕度控制為主的舒適性空調(diào)房間，通常只設(shè)初效過濾器對擬送入空調(diào)房間的空氣進行一般的凈化處理。

(2)中等凈化對空氣中懸浮微粒的質(zhì)量濃度有一定要求，一般采用二級過濾(在初效過濾器的下游再設(shè)一個中效過濾器)，適用于配備有空調(diào)系統(tǒng)的大型公共建筑。

(3)超凈凈化對空氣中懸浮微粒的大小和數(shù)量均有嚴格要求(通常是潔凈室才有此要求)，一般要采用初、中、高效三種過濾器對擬送入潔凈室的空氣進行三級過濾?？諝鉂崈舳鹊燃壥窃u價空氣潔凈環(huán)境的核心指標，國家標準《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》(GB50073-2001)把潔凈室(區(qū))劃分為如表7-7列出的九個潔凈度等級。二、空氣過濾器的類別、特點和使用要求

空氣過濾器是空調(diào)工程中廣泛使用的，對空氣進行凈化處理的主要裝置，也是創(chuàng)造室內(nèi)優(yōu)質(zhì)空氣環(huán)境質(zhì)量不可缺少的重要裝置。通常所說的空氣過濾器是指空氣塵粒過濾器(也稱粒子過濾器)，其主要作用是捕集空氣中的懸浮微粒。清除空氣中氣態(tài)污染物的過濾器稱為化學過濾器。（一）過濾器的分類國家標準《空氣過濾器》(GB/T14275-73)和《高效空氣過濾器》(GB13554-72)，將空氣過濾器按其過濾效率分為初效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器五種。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同平板式過濾器、折褶式過濾器、袋式過濾器和卷繞式過濾器。按濾料更換方式的不同可清洗式過濾器、可更換式過濾器與一次性使用式過濾器。按使用的濾料不同濾紙過濾器、纖維(層)過濾器、無紡布過濾器、泡沫材料過濾器。

空氣過濾器按過濾效率分的類型空氣過濾器種類粗效過濾器初效過濾器/中效過濾器/亞高效過濾器/高效過濾器/超高效過濾器粗效過濾器尼龍網(wǎng)空氣過濾器

用途：空氣質(zhì)量要求不高的通風空調(diào)系統(tǒng)，或周圍環(huán)境較惡劣，粉塵較高的場所作為初級預過濾。特點：阻力小、易清洗、易維護。鋁網(wǎng)板式空氣過濾器用途：空氣質(zhì)量要求不高的通風空調(diào)系統(tǒng)，或周圍環(huán)境較惡劣、粉塵、油脂較大的場所作為初級預過濾。

特點：耐用、容易清洗。金屬網(wǎng)式初效過濾器初效過濾器初效空氣過濾器適用于空調(diào)系統(tǒng)的初級過濾，主要用于過濾5um以上塵埃粒子。初效過濾器有板式、折疊式、袋式三種樣式，外框材料有紙框、鋁框、鍍鋅板框，過濾材料有無紡布、尼龍網(wǎng)、活性碳濾材、金屬孔網(wǎng)等。用途：一般通風空氣處理設(shè)備中的過濾段或新風系統(tǒng)的初級過濾。特點：可自行更換濾料，紙框初效為一次性。中效過濾器中效過濾器廣泛適用于空調(diào)系統(tǒng)的中級過濾，主要用于過濾1-5um以上塵埃粒子，具有阻力小、風量大的優(yōu)點。中效過濾器有袋式、框式和組合式、折疊式等。用途：通風系統(tǒng)的過濾。電子、制藥、機械儀表、冶金、石油、化工、輕工、食品等領(lǐng)域的一般空氣凈化。特點：效率高、容塵量大、占用空間小。

袋式過濾器a）泡沫塑料b）無紡布

抽屜式過濾器袋式中效過濾器用途：中央空調(diào)集中通風系統(tǒng)，或作為高效過濾器的前置過濾器，它可以減輕高效過濾器的負擔，延長其使用壽命，也可用于工業(yè)領(lǐng)域的一般空氣凈化。特點：阻力小、容塵量大管式高中效過濾器1-面板2-濾管3-塑料套管高效過濾器高效過濾器主要用于過濾0.3UM以下的空氣懸浮顆粒，作為各種過濾系統(tǒng)的末端過濾。采用超細玻璃纖維濾紙、PP高效紙、以膠版紙、鋁箔板等材料折疊為分隔。密封膠密封。鍍鋅板、鋁合金型材、不銹鋼板為框。PP紙：新型過濾材料，產(chǎn)品耐酸堿、耐腐蝕、熔點高、性能穩(wěn)定、無毒、無味、分布均勻，具有低阻、高效、高強度、環(huán)保特點。用途：潔凈空調(diào)系統(tǒng)，高潔凈度環(huán)境。按GB/T6165-1985《高效空氣過濾器性能試驗方法透過率和阻力》規(guī)定的方法檢驗，其透過率≤0.1%（即效率≥99.9%）或?qū)α健?.1μm微粒的計數(shù)透過率≤0.001%（即效率≥99.999%）的過濾器為高效空氣過濾器。特點：效率高，阻力小。高效過濾器a)過濾器外形b)帶分隔板(片)多折式結(jié)構(gòu)c)無分隔板(片)多折式結(jié)構(gòu)1-濾料2-分隔板（片）3-密封膠4-木外框5-貼線亞高效過濾器用途：各類潔凈工程以及有特殊要求的中央空調(diào)和工藝性送風系統(tǒng)的未端過濾或潔凈室的過濾。特點：容塵量大，過濾效率高，阻力低。V-BED高效濾網(wǎng)v-bed型的中、高效過濾器，這款產(chǎn)品是專為在低阻力下達到大風量需求設(shè)計開發(fā)的。Lv的高效率系列可以在250Pa初期阻力的情況下風速達到2.5m/s（即500fpm).Lv系列的過濾器的濾料選用的是進口的超細玻璃纖維，濾料經(jīng)無隔板技術(shù)折疊成型后放在V型的框架內(nèi)。特點:使用壽命長，過濾效果較容易達到，風阻低大風量過濾器空調(diào)末端高性能過濾器。特點：容塵量大，風量大，阻力低。

折疊式過濾器a）平板形b）V形c）多V形非篩濾過濾的過濾器在空調(diào)工程的空氣凈化中還采用濕式過濾器、靜電過濾器等其他類型的過濾裝置，它們的濾塵機理與空氣過濾器完全不相同。濕式過濾是依靠向濾料裝置上噴淋水來除去空氣中的塵粒，同時還能除去大氣中的亞硫酸氣體等，其過濾效率與中效或高中效空氣過濾器相當。靜電過濾器利用電源產(chǎn)生的高電壓，使空氣電離而形成數(shù)量相等的正、負離子，通過過濾器的正、負電極將帶電塵粒吸引并將其除去。一般屬于高中效或亞高效過濾器。靜電過濾器一般僅作為中間過濾器使用。UV/光電子凈化也是采用靜電過濾的原理實現(xiàn)對超細微粒的過濾（見圖7-11）。這種方法與普通靜電過濾器不同，它是利用紫外線照射在金屬膜層上產(chǎn)生光電效應(yīng)，在空氣中產(chǎn)生電子和負離子，使流經(jīng)的超細微粒荷電而被集塵極捕集。

UV／光電子凈化原理大多數(shù)民用與工業(yè)建筑空調(diào)以溫濕度控制為主，其凈化要求為一般凈化，空調(diào)系統(tǒng)或裝置通常只設(shè)一道初效過濾器將大微粒濾掉即可。對于要求較高的空調(diào)房間，采用中等凈化。在這類系統(tǒng)中可設(shè)置兩道過濾器，即一道初效過濾器和一道中效過濾器，便可滿足要求。對有超凈凈化要求的生產(chǎn)或?qū)嶒灩に?，至少需設(shè)置3級過濾，1、2級為初、中效過濾器，用作預過濾，第3級設(shè)高效過濾器。高效過濾器應(yīng)設(shè)置在送風系統(tǒng)的末端。在確定了過濾器的凈化級別后，根據(jù)系統(tǒng)所需處理的風量和過濾器產(chǎn)品的額定風量，選擇所需過濾器的個數(shù)。凈化空調(diào)與一般空調(diào)的差別凈化空調(diào)與一般空調(diào)的設(shè)計原理和方法相同，只是在以下諸方面有不同，需要引起注意。

1)凈化空調(diào)系統(tǒng)所控制的參數(shù)除空氣的溫濕度之外，還特別要嚴格控制房間空氣的潔凈度和壓力等參數(shù)。對于生物潔凈室，菌含量則是另一個需要嚴格控制的參數(shù)。

2)凈化空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程除了熱濕處理外，還特別要嚴格進行空氣的凈化(過濾)處理。凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風要經(jīng)過初效、中效和高效過濾器的三級過濾或初效、中效、亞高效過濾器的三級過濾。且大多數(shù)高效空氣過濾器是設(shè)在送風系統(tǒng)的末端，即送風口處。3)凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風量在一般情況下遠遠大于一般空調(diào)系統(tǒng)的送風量。

4)凈化空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布是使送風氣流盡量覆蓋工作區(qū)，即使?jié)崈舻乃惋L氣流不受污染的、以最短的距離直接送到工作區(qū)。而一般空調(diào)系統(tǒng)為使溫濕度均勻，盡量使工作區(qū)處在送風氣流的回流區(qū)。

5)凈化空調(diào)系統(tǒng)要使?jié)崈羰野匆缶S持一定的正壓或負壓，以保證潔凈室不受外界污染或不污染外界。而一般空調(diào)房間對室內(nèi)正壓或負壓沒有嚴格要求。附錄：附錄：中國標準歐洲標準

EN779-1993

美國DOP法

0.3um效率/%

ASHRA標準

計重法效率/%

ASHRAE標準

比色法效率/%

粗效過濾器G1

<65

初效過濾器G2

65-80

初效過濾器G3

80-90

中效過濾器G4

>=90

中效過濾器F5

40-60

中效過濾器F6

20-25

60-80

中效過濾器F7

55-60

80-90

中效過濾器F8

65-70

90-95

中效過濾器F9

75-80

>=95

亞高效過濾器H10

>85

亞高效過濾器H11

>98

亞高效過濾器H12

>99.9

高效過濾器H13

>99.97

高效過濾器H14

>99.997

超高效過濾器U15

>99.9997

超高效過濾器U16

>99.99997

超高效過濾器U17

>99.999997

三、空氣的除臭、除菌方法（一）空氣過濾器的主要性能指標（書本44頁）（二）滅菌方法用于生物潔凈室和醫(yī)院手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)，以及在發(fā)生流行病疫情時，有可能通過空調(diào)系統(tǒng)傳染擴散的一般舒適性空調(diào)系統(tǒng)，對其送風還需要進行過濾除菌或紫外線輻照滅菌處理。

1.過濾除菌可利用中效、亞高效和高效過濾器對懸浮微粒進行過濾的同時捕集微生物，即可大量減少空氣中細菌等微生物的含量。傳統(tǒng)的空氣過濾器只能濾除微生物，但不能殺滅它，使微生物有可能穿透過濾器，造成二次污染，要殺滅還需另外配備相關(guān)裝置。為解決傳統(tǒng)空氣過濾器不能殺菌的問題，可采用抗菌濾料，這些濾料有的是依靠在濾料上噴涂滅菌劑來實現(xiàn)滅菌功能；有的是在纖維加工時就植入殺菌材料，以保證其滅菌功效的永久性(與過濾器壽命相同)。

2.紫外線輻照滅菌