生物洁净室臭氧消毒的残余污染

生物洁净室臭氧消毒的残余污染研究摘要：近年来，臭氧技术已在医学、卫生、食品、食品储藏保鲜、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，取得了显著效果。高浓度臭氧消毒后，臭氧在室内的衰减便成为暖通界关注的问题之一。本文实际测试了一间臭氧消毒的制药洁净厂房，利用质量平衡模型和一阶衰减模型（thefirst-orderdecaymodel），理论上得到臭氧的衰减浓度曲线，再与实际测得的臭氧的衰减浓度曲线进行比较，进而分析理论计算值和实际测量值之的差异以及产生这些差异原因，得到了影响臭氧衰减浓度的相关因素。通过分析检测得到的臭氧浓度数据，消毒结束后臭氧浓度的衰减时间低于预先设定的时间值，即该洁净室臭氧衰减的设计时间符合劳动保护和人员安全的原则。关键字：臭氧消毒一阶衰减模型质量平衡模型臭氧衰减1引言近年来，臭氧技术已在医学、卫生、食品、饲养业、养殖业、食品储藏保鲜、化工生产、大气净化、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，取得了显著效果。臭氧因其强氧化能力，可以破坏微生物的细胞壁，进而割断其核酸，使其丧失生命力，而且采用臭氧消毒具有快速，无二次污染（衰变为氧气），杀菌效果好等多个优点，因此在医院洁净室和食品、制药等有洁净要求的厂房内，利用高浓度的臭氧进行杀毒已经相当普遍；然而另一方面臭氧也是一种室内污染气体，对人体软组织和呼吸道器官等有不同程度的伤害，据医学研究表明臭氧是导致肺气肿、慢性鼻炎、支气管炎等多种呼吸道疾病的重要原因之一。所以，在现在提倡臭氧消毒的同时，高浓度臭氧消毒后，在建议的时间内臭氧的浓度是否可以降到国家标准规定的允许值，很值得我们探讨。鉴于这个原因，我们对某制药厂房臭氧消毒结束后的臭氧浓度进行了检测和分析。2预测模型的建立理论上，利用质量平衡方程和一阶衰减模型（thefirst-orderdecaymodel），得到臭氧产生和衰减的模型如公式(1)所示，公式（1）通常用来预测室内臭氧从产生到衰减整个过程中任意时刻的臭氧浓度：（1）对公式（1）进行求解得公式（2），即室内臭氧浓度随时间变化的浓度值：

（2）其中：C:洁净室室内臭氧浓度，mg/m3;C0:洁净室室内臭氧的背景浓度，mg/m3;S:臭氧的发生源，mg/h;V:被测洁净室的体积，m3;T：时间，h；Kd:臭氧在测试过程中的衰减系数，1/h;由于臭氧是一种强氧化剂，具有强氧化性，它和很多物质都发生反应，因此Kd包括的因素较多，主要包括臭氧的自然衰减系数，臭氧与洁净室内墙壁的反应系数，在臭氧的输送过程中，臭氧与空调系统各部件（过滤器，送、回风管道，机组表面）的反应系数等；通常情况下Kd的值是通过在臭氧发生器打开时，浓度上升时的数据进一步回归得到的。对于臭氧的衰减过程室内臭氧的浓度值，也就是说关闭臭氧发生器，S=0,则公式（2）简化为：

（3）其中：栗C贤0晒:屿碧臭氧发生帆器关闭后交，室内臭妥氧的初始裙浓度铅，壁mg/m姓3违;茫3挥我测试方法爬和测试过陆程宣3.1休塘空调系统孕空调系统腐主要负责窃注射器灌挽装、配制异等区域的摩万级的洁鸡净区。整扑个系统的姜送风量乏为瓦1987叔6m同3餐/维h潮（新风量渐为壶33输%涌），回风防量怜为恩1272食2m旺3急/间h邪，排风量返为繁4620陷m羊3糊/海h搅，被消毒文洁净区的际总体积调为垮563悦m雀3粥；被测试谎洁净室的托送风量备为读2811颂m歪3葡/守h奶，回风量暗为挨969虑m产3微/霜h粥，换气次园数席为航54.9久1/摘h应，体积企为孟51.5己m斯3奏。借首先，开逃启臭氧发蛛生器，使快被消毒的茅洁净室室蜘内的臭氧禁浓度升高殖，当臭氧介浓度达到兼稳定时，画关闭臭氧庭发成器，签打开通风纷系统，使边得臭氧开亦始被稀释疲和衰减，蜡同时开始圾测消毒后妈臭氧在该享洁净室内胳的衰减情前况。如3.2厚拿臭氧的产回生昨本次测试旱的臭氧消春毒的生物祝洁净室所纲采用的高畏浓度臭氧弊，是通过到臭氧发生嫂器产生的想。臭氧发吨生器安装挺的具体位劣置通常有球三种：安报装在空调剑系统的送更风道中；辣安装在空武调系统的拥回风道中靠；安装在喘空调机组杆内。该制尸药公司消涛毒系统的戴臭氧发生支器安装在谋空调机组扫内，具体壁的位置如毕图匪1朝床所示。所处选臭氧发才生器是一恐台康尔公哑司生产的与内置式臭全氧发生器没（型际号贱KCF-环G6卫0镜），发生仆量缓为颗60±6洗g/喊h蒙。由于臭锋氧本身的船衰减和室家内的温度都、湿度有呆密切关系广，因此在王打开臭氧武发生器之旁前，要相远应的关闭消空调系统茎的加湿，冰加热段。位为了使臭话氧在空调米系统中形总成内循环吊，应关闭长新风和排互风，开量机执1今～俯2依小时后，星关闭臭氧犬发生器；展打开通风即系统，以谅保证臭氧躺浓度可以葬在规定时抹间内降到抹标准允许道值。售3.3连翠采样点位斧置引室内臭氧册浓度采样详点的具体扯位置如平图彼2挨所示，位拌置位于空糟调系统中恭的一间污头染物有严娱格要求的屋洁净室内湿，该洁净斯室的尺寸匠为亩2.2×者9.0×枪2.6m匠3诞，共葬有可4歼个送风口本，一个回摄风口，一膛个排风口卖，两扇向推内开启的由门（在测士试期间关拉闭）；采心样点的高禽度会1.5泡m筛。葱3.4呆母臭氧浓度叨的检测和摇记录肢臭氧浓度阶的检测采香用渠ZX-0兔1拜型紫外吸爸收式臭氧强分析仪。秆该臭氧分呈析仪的量锄程掠0~10舒pp数m睁，最小可档检测斜量厘0.00剪4pp插m伟，精度为搅二级，前苹面显示器肝显示数字送是四位或走五位晶，奏RS23箩2蛾接口，采超样气体流劈速保500m占l/mi抛n月，仪器工统作温度范偶围嘴15~3焦5塘℃葛，标准温校度斑是明25±乎1居℃坑；相对湿斧度范角围茅0~95恋%球。臭氧浓挺度的记录酷是通过数圆据线与计足算机联接户，由相应砌的程序败每鸡6歼秒记录一息次，计算瞎机自动记口录和保存自。我为了测试抵人员的安奔全，测试辩人员和仪爆器放在该独空调系统卡的外部，另而向被测倦洁净室内税通入一根驻采样管，生通过采样匪管和仪器形的进气口孟相连，用撑来测试和垄记录洁净枯室内任意碍时刻的臭略氧浓度慧。窝甲4胖送测试结果伪讨论与分筐析百当室内臭胞氧的含量泊达到稳定苗值时，关劳闭臭氧发虏生器时，槐此时被测燕房间的臭拖氧浓度私为卸1.53菠7象～拉1.54疗5pp皂m止（缩3.07解mg/m逮3搞），也就樱是衰减时第的初始浓挑度。打开梦通风系统凉，通入的肆新风的臭根氧浓度淋为脱0.01摔4pp仍m伸（努0.02屈8mg尾/m纵3惠）。通过乳对浓度上丝升时的数廉据进行回彻归，得到撑臭氧在本或空调系统冠中的衰减厌系核数幻K塌d贸的值渗为罪0.12性61/诉h声，再利用勇一阶模型短和公式偿（幼3秩）可预测削室内臭氧弹随时间衰丽减的浓度谷，因此洁桌净室在臭止氧消毒后然，臭氧进武入衰减期股浓度的预有测值和实惹测值关系棒如下腔图努3文所示：常国家标准视（省GB/T亦1888怜3-20玉0轧2洗）规定的崭室内所允突许的臭氧躁浓度值秧为纲0.16牌mg/m竖3丧（中0.08钟pp岸m恭）。由暂图芒3悉可以看出络，通过一垃阶衰减模桨型的预测周值，需要乱经过大椒约边2广5复分钟的衰广减，室内膨可达到允施许值；而偶实际测试滴的结果是集，在打开戒通风系水统帖13.波5俭分钟后，斜室内臭氧援浓度便降沾到浸了姥0.07蚕5pp挨m冬。厂家建王议经凶过寄3项0却分钟后可成进入室内注，由爆图射3务可以看出型该预定时慧间内，臭抚氧的浓度余可以降到博规定的允丰许值，可熟以达到对委人员的劳见动保护要歌求。鉴实测浓度店曲线和通菊过模型的肥预测浓度牢曲线的基境本相同，枕证明一阶客衰减模型惠可以对用洪于气体在沟室内衰减涉的浓度研伐究。实测语曲线和预风测曲线之蚁间的差异剩，更说明慨了臭氧在其室内的衰刷减是一个妨很复杂的们过程，比同如臭氧的坟衰减和室拌内的臭氧衣浓度有很听大关系，炒同时室内览的可与臭修氧反应的放有机成分调也影响衰悬减系串数晒K椅d偏，娱K椒d俯值是通过使数学回归蠢得到的，抚也具有一号定的误差夫。因此，血在处理臭纷氧这种很暑活泼的物戴质时，应乞考虑全面眉并完善一粘阶衰减模威型。5结论惯臭氧消毒首已经在许漂多行业被像广泛采用松，本文对示制药厂房算的臭氧消崇毒后的残碗余污染的所研究，表方明在臭氧仗消毒后存斗在残余污毫染，但如吴果采取较概好的通风骡措施，可宏以使残余聪污染降到菊标准以下动。该消毒端形式消毒喘后的臭氧愧含量，在再预设时间扁内降到了恶国家规定恢的允许值方，达到了卧劳动保护敞和人员安嚷全的要求众。阀但是，由架于该臭氧滥发生器打羊开阶段，卵空调自控滥系统不能时关闭新风形和排风，亮所以，臭租氧的浓度刺并没有达眨到预计的泽浓度值。缩如果臭氧叶的浓度达牌到了预定窄值，它的荐衰减情况差如何，有顷待我们进倍一步研究鱼，同时建瑞议在采用袍臭氧消毒毙时，不要贴单独考虑策其优点，历应该优缺露点兼顾，战在消毒后慢可进入消屠毒区的时保间的设定洲上，要充孤分考虑人达员健康和抛安全。惑通过对实悲际臭氧浓槽度和理论披预测值的宝相互比较木，验证了扩一阶衰减骂模型在室认内污染气单体残余物仗的研究上旧是适用性怕。本文通觉过对室内笼消毒后臭陷氧衰减的灭研究，对父于研究其狂他室内污新染气体有来一定的参允考价值。斗在今后的皂研究中，忌要对影响礼衰减系数挣的因素考祸虑全面。参考文献谢[1]津识柏婧，刘她俊杰等．亮静电过滤眼器产生臭叉氧的实验维研究．暖郊通空调吊，宜200滚3碍（碎6补）塔，泽20-2坏2摔．侮[2]央J.L.危Niu鸽,T.哗C.W.更Tun猴g,J喷.Bu妥rnet拣t,2己001,限Qua兄ntif即icat礼ion雄ofd刑ust鲁remo钱val欺and午ozon离eem菜issi鲜ono嚼fio疼nize缓rai锄r-cl葱eane库rsb幕ych排ambe拌rte岛stin位g,J奉ourn器alo菜fEl该ectr胶osta化tics侮51-修52(2丛001)异20-骨2辆4适．立[3]咬GSa煮rwar底,R究Cors至i,D钳All蛋en,角CWe乓schl秘er,燃Prod避ucti久ona宣ndl被evel漠sof宅sel躺ecte驰din米door捉rad顿ical云s:a役mod研elin蒜gas卷sess役ment卸,Pr幻ocee竞ding午s:I隆ndoo也rAi刺r20滑02,爬80-8混5眠[4]舰Jian榜lei黎Niu,会Tho忍mas夸C.W.年Tun削g,J奶.Bu岗rnet零t,O众zone第emi暑ssio胆nra攻tet群esti区nga订ndr揉anki巾ngm蛛etho杀dus品ing娇envi济ronm蛾enta螺lch则ambe简r,A抚tmos结pher茎icE沸nvir榴onme悼nt3漂5(20开01)涨2143本-215屯1疯[5]股S.B严aba,清S.渴Sato描h,C搂.Ya蝴mabe萌,20伪02,营Deve考lopm呈ent假ofm台easu翁reme尸nte私quip用ment掉of唤half榴lif竟eof罢ozo够ne,喜Vacu扣um6龟5(20炕02)录489-烛495垫[6]馅D.B罚owse群r,D追.Fu娱gler歼,In乌door验ozo吉nea数nde依lect参roni烧cai飘rcl终eane辽rs,打Proc族eedi用ngs:恋Ind舰oor饿Air扬2002油,67色0-67吧5挖[7]爷Xudo租ngY捕ang,陪Qin盖gyan斑Che基n,J蜻ieZ诉eng,娇Eff只ects盗of旦airf喘low浴onV灰OCe交miss滨ions效fro鬼m弱热“冷we板t费”健coa漫ting阻mat厕eria纳ls:旋expe馅rime真ntal计mea律sure拿ment咱san下dnu金meri压cal探simu盆lati虎on,剂ASHR软AET货rans霜acti旗ons挎801-修811失[8]音S.C封.Le可e,S撇anch笨esL铸am,庭HoK激inF仅ai,静Char筹acte齐riza却tion河of课VOCs趁,oz跳one,锤and负PM笔10肃emi么ssio闯nsf兼rom粥offi镜cee雀quip薄ment欧in鲁ane蚁nvir选onme灯ntal渴cha期mber矛,Bu广ildi猾nga凯ndE嚼nvir夺onme先nt3夺6(20镰01)谋837-抵842民[9]茄怎国家质量渐标挽准端GB/T伶188煤83-2荣00岭2棒，振“贿室内空气小质量标铅准乖”某,旷国家质量聪监督检验咱疫总局，脾卫生局，姿国家环境减保护总圾局鹅2002让/