室内污染之空调系统.doc

室内污染之空调系统学院：地理与环境科学学院班级：2013级环境科学姓名：*学号：*室内污染之空调系统摘要：文章从新风和回风等空调系统各部件污染的成因、水系统、通风系统以及微生物的存活传播等方面分析了空调系统的污染对室内IAQ(Indoors Air Quality)的影响,利用光触媒等高科技产品和手段研制空调系统空气净化装置,提出防止空调系统污染的措施，了解掌握空调通风系统对室内空气质量及暴露人群健康状况的影响因素，为保障使用集中空调人群身体健康预防疾病提供科学依据。关键词：室内空气品质；空调系统；污染控制；人群健康空调系统收集室内的空气,处理后送回室内,过程中可能把个别空调房间及空调系统本身的污染物迅速地扩散到其他房间,从而使空调系统成为传播、扩散污染物的媒介。据研究资料,空调通风系统由于长期运行、清洁不当、疏于管理等原因,已经成为建筑物室内空气污染的主要来源之一。1. 空调系统带来的室内污染现状 2004 年卫生部开展全国公共场所集中空调通风系统卫 生状况监督检查，对30个省、自治区、直辖市的60个城市937 家公共场所的集中空调进行积尘测试，通风管道内最高积尘量达486eCm，是国家标准的486倍。中央空调系统已成为细菌等微生物繁衍滋长的温床，存在传染多种疾病的隐患。空调的制冷热性能给人们带来了舒适，但也对室内空气的质量带来了负面效应。空调已成了一个重要的污染源。1.1空调系统各部件的污染中央空调系统主要由主机、空气处理机组(AHU)、风管、风口风阀等部件、冷却塔等组成。空调通风系统在对室内空气及新风进行处理时, 能有效减少空气中的污染物, 因此它是一种改善IAQ的合理方式。但是, 如果在设计、安装和运行等阶段考虑不周或处理不善, 它也可能成为破坏室内环境的罪魁祸首。1.1.1空气过滤器过滤器上收集的颗粒物积聚在过滤器表面并渗入内部。达到积聚极限时, 颗粒物飞散, 或因滤料压差过大, 击穿滤料, 过滤效率严重下降; 在通风系统关闭或以最小新风量运行时, 表面空气相对静滞, 颗粒物吸收的气态污染物扩散到过滤器表面, 并积聚到一定浓度, 在早晨刚开机时, 随送风进入室内, 形成一段时间的高污染浓度。空气中微生物就会在过滤器上沉积并适宜环境下生长, 产生挥发性有机化合物。过滤器受潮后, 材料中的水活性会增加, 微生物穿透过滤器生长, 形成气溶胶进入下游的送风中, 对室内人员造成健康威胁。【1】1.1.2换热器（盘管）微生物气溶胶积聚，且过滤器效率较低, 盘管上普遍有积灰，或因安装不善引起过滤渗漏或旁通, 从而导致颗粒物穿透; 盘管上冷凝膜的存在会阻留气溶胶, 导致沉积的增加, 盘管凝水盘的滞水会产生藻类。这些颗粒物的存在和盘管自身的工作环境一起, 成为微生物生长的必要条件。【1】1.1.3通风管道通风管道材料对室内空气中挥发性有机物浓度影响很小。但进入机械通风建筑物内的大部分新风都要通过送风管, 流经风管系统的空气品质通常会受的影响:风管材料(散发的VOC污染物;送风中的VOC污染物在风管表面的吸收解吸;颗粒物在表面的沉降,污染物与风管表面发生化学反应而被去除;污染物和风管表面物质(如油污)发生化学反应生成的产物。【1】 1.1.4 风口的类型和位置（新风和回风）风口对室内气流组织和IAQ的影响较大，当回风口较靠近工作区时, 不管室内污染源位于何处, 工作区的排污效率都会很低。利用回风、减少新风节能，各种建筑装饰材料等释放浓度不及CO2高但威胁人体健康的挥发性有机物(VOC)。回风二次污染室内空气,室外环境逐步变化,空气污染严重,新风质量下降,室外空气中的某些质量指标已过室内质量标准，此时引入的新风会恶化室内空气品质。【2】1.2空调水系统污染1.2.1冷凝水系统污染及其危害换热器多数是在湿工况下工作的,而换热器下面的集水盘常常由于排水坡度不够,或排水管堵塞而积满了凝结水。灰尘和微生物在这种高湿环境下紧粘其中。当空调机组中止运行时,随着机组温度的逐渐回升,为微生物迅速繁殖创造了良好的营养和温、湿度条件,当机组再次起动时,微生物繁殖时生成的大量气体以及细菌、霉菌,在空气中分散成气溶胶,便随送风气流进行空调室内,使室内空气品质恶化。1.2.2冷水系统污染及其危害多为闭式循环,不与大气接触,水温低,因微生物所引起的粘泥、结垢和腐蚀现象并不严重，但用喷水室来处理空气的开式循环系统同样会因为新风过滤不良或空调箱漏风等原因而使大量的尘埃和细菌进入喷水室,污染喷水室底池中的积水。运行期间,喷水室温度回升,底池积水中各种微生物大量迅速繁殖,当空调系统再次起动时,就会随送风气流进入空调室内,污染室内环境,从而引起“空调病”的发生。1.2.3冷却水系统污染及其危害与大气直接相通,空气污染物随时可进循环冷却水系统,温度和PH值适合大多数微生物的繁殖生长,且随着冷却水的不断循环蒸发,营养源增加,微生物迅速地大量繁殖，冷却水水质恶化并和其他杂质掺混,形成粘垢附着在冷凝器的传热管壁上,使热交换效率大大下降,水流阻力增加,并一步促使腐蚀发生。由于冷却水系统多在室外自成体系常被人们所忽视。然而合适的水温和PH值以及与大量的灰尘、细菌、霉菌等生物接触机会,却使冷却水系统污染成了空调水系统中最为严重而显著的一例。冷却水系统各种细菌、霉菌的繁衍滋生多大冷却塔内进行,而高层建筑空调系统的冷却塔多置于群房之上,在冷却塔内滋生的各种细菌、霉菌以及可溶性固体在空气中形成的气溶胶,将会弥散于冷却塔周围大气之中,这些含菌空气,或混入风之中进入空调室内,或通过人体带菌进入空调室内,都会对室内空气品质带来极为不良的影响。1.3微生物的存活特性、传播及危害性特点是具有生长、繁殖及延续生物学全过程的能力,只要条件适宜,就会通过细胞分裂繁殖成大的生物群体。研究结果表明微生物群体衰亡与时间呈指数函数关系,细菌和病毒的存活能力与其大小尺寸有很大关系,较小的个体仅需少量水分和养分即可生存,在空气中存活的时间相对较长;与细菌和病毒不同,真菌孢子由于其细胞结构相对完整,存活能力相对较强，空气中的微生物大多附着在灰尘粒子上,悬浮于空气中借助空气的各种运动进行传播。空气中与疾病有关的带菌粒子直径一般为4 20m,来自人体的微生物主要附着在12 15m的灰尘粒子上,许多真菌以单个孢子形式存在于空气中。1 5m的微粒可直接侵入肺泡,6 10m的微粒易沉着在小支气管,10 30m的会沉积在支气管,若微粒上附着致病性的微生物,将引起疾病感染,如熟悉的流感、肺结核、白喉、麻疹、哮喘等。2.室内污染的控制为控制室内生物污染,改善室内空气品质，目前,建筑室内生物污染控制方法主要有通风、空气过滤和紫外线照射。另外还有一些处在发展阶段的技术也可以应用于生物污染控制，包括:静电沉积、负离子灭菌、光催化灭菌、等离子体灭菌、臭氧灭菌和化学消毒剂(如过氧乙酸、过氧化氢、二氧化氯等)喷雾消毒灭菌等,但这些技术并未被充分认识,缺乏长期实际应用效果的考核,甚至还有副作用(如臭氧、微生物变异等),并未得到各国专业标准推荐。目前适用于人居环境建筑室内生物污染控制的主流方向仍是通风和空气过滤。2.1通风通风可以有效降低室内生物污染物浓度,原理为通过加大室内新风量,直接物理稀释室内污染物,简单、有效,但其换气的效果容易受到室外气候条件的影响。建筑通风包括自然通风和机械通风,自然通风可在不消耗不可再生能源情况下提供新鲜清洁的自然空气,带走污浊的室内空气,改善室内环境,当自然通风达不到室内污染控制要求时,应设置机械通风。2.2空气过滤空气过滤是让空气经过纤维过滤材料,将空气中的颗粒污染物捕集下来的净化方式。空气过滤不仅可以过滤颗粒污染物而且可以过滤细菌和病毒，这是因为细菌和病毒这类微生物在空气中是不能单独存在的,常在比它们大数倍的尘粒表面发现。高效过滤器的滤菌效果已成定论，空气过滤结构简单,在集中、半集中空调系统中应用较广泛。3.光催化技术的净化空气功能因 TiO2所产生的氢氧自由基会先行破坏有机气体分子的能量 键,使有机气体成为单一的气体分子,加快有机物质、气体的分解,将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化合物、硫氧化物以及氨等氧化、还原为无害的物质,而且还对人类和动物的气味和烟雾去除,净化空气。光触媒二氧化钦在光的作用下,可以起到除臭,抗菌,防污等优良性能,分解去除甲醛,苯,氮氧化物和其他有机污染物时有较强的作用,分解率90%以上。除臭功能:与臭氧(O3)相比二氧化钦(TiO2)有较强的氧化能力;比活性炭,HEP有较强的吸附性,也有活性炭,HEAP所没有的分解作用(细菌分解),根据有关海外的测试表明,每平方厘米TiO同每平方厘米高性能碳纤维相比,TiO2在脱臭能力上是高效纤维活性碳的150倍这几乎等同于500个活性碳冰箱除臭剂。杀菌能力：TiO2超氧化可破坏细胞的细胞膜,细胞质的损失导致细菌死亡,凝固病毒蛋白质,抑制病毒的活性,而捕捉和杀死空气中漂浮细菌的能力,此外,其杀菌能力99%;同时可杀死大肠杆菌,绿脓菌,金黄色葡萄球菌,黑曲霉等;也可以降解生物细菌在空气中的过敏原,减少过敏性疾病和气喘,同时可以分解细菌,不伤皮肤。抗菌防霉功能 ,防止霉菌和藻类的形成,防止水垢大规模粘连。4.结论室内污染控制技术进展要改善和提高室内空气质量,关键在于消除室内、外污染源,合理使用空调通风系统,并采取各种有效的空气净化技术。包括污染源的控制、通风换气和空调系统的正确运行和管理、室内空气净化技术等。提升室内空气质量、保护人类身体健康,不仅需要科研人员开发更有效、更便捷的室内空气净化技术,而且更要从室内污染的源头抓起,严格控制各种室内建筑、装饰、用具等所造成的空气污染,尽量减少污染的来源。现在提出的一些解决办法或开发的产品,还不能彻底解决室内空气质量问题,只能从局部改善污染问题,目前必须加强基础研究和