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              關于PM2.5治理技術在民用方面的應用

              作者:廣州家泰風來源:www.3lukou.com 瀏覽次數: 日期:2013年9月26日 13:03

              關于PM2.5治理技術在民用方面的應用

               

              李曉民

               

              廣州市家泰通風設備有限公司

               

                摘 要:講述了PM2.5的概念、危害和治理方法,目前PM2.5的治理技術以及民用PM2.5治理應用技術的開發。

                關鍵詞:PM2.5,治理技術,民用治理,過濾,活性炭。

               

               

              1,簡介

               

                  隨著我國工業化、城市進程的進一步加快,PM2.5問題愈發嚴重,對人體健康的危害也越來越大。醫學研究表面,PM2.5不易被阻擋,吸入人體后會直接進入支氣管和肺泡,其中的有毒有害氣體、重金屬等也會溶解到血液中,隨著血液流動而分布到全身;目前已知的PM2.5對人體健康的影響主要包括:增加重病和慢性病患者的死亡率;使呼吸系統、心臟系統疾病惡化;改變肺功能及其結構;改變免疫功能;患癌率增加;干擾肺部的氣體交換,引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病。每個人每天平均要吸入約1萬升的空氣,進入肺泡的微塵可迅速被吸收、不經過肝臟解毒直接進入血液循環分布到全身;其次,會損害血紅蛋白輸送氧的能力,喪失血液。對貧血和血液循環障礙的病人來說,可能產生嚴重后果。例如可以加重呼吸系統疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病。而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫學技術的進步,逐步暴露出其恐怖的一面。

                  研究PM2.5在民用方面的應用,能夠在PM2.5問題無法根治的當前環境下,局部范圍內有效減少和去除PM2.5,保證人們的健康生活。

               

              2,PM2.5基本知識

               

                  PM,英文全稱為particulate matter(顆粒物)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。與較粗的大氣顆粒物相比,PM2.5粒徑小,富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、 輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。PM2.5的來源復雜,成分自然也很復雜。主要成分有碳、有機碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其他的常見成分包括各種金屬元素,既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素,也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等源自人類污染的重金屬元素。

               

              3,PM2.5治理方法

              (1)宏觀治理,從源頭控制PM2.5。

                  要想從根本上治理PM2.5,必須要從源頭做起,進行能源結構和產業結構的調整,提高汽車尾氣的排放標準,推動企業由由粗加工向深加工轉變,由低端產品向高端產品轉變,減少工業生產產生的PM2.5。發達國家防治大氣污染一般是先治理煤煙型污染,問題基本解決后開始防治工業污染造成的空氣污染,之后才開始治理由汽車、生活、家具生產、家庭裝修等造成的PM2.5和臭氧污染。不同階段的主要污染物比較單一,來源也比較明確,因而防治路線、管理和技術措施也相對單一。北京的大氣污染特點是燃煤污染、工業污染、機動車污染和揚塵污染幾乎同時顯現出來。因此,必須根據不同發展階段的特點,抓住主要污染物下手,循序漸進治理大氣污染問題。

              (2)局部控制,通過技術手段有效減少局部范圍內PM2.5的含量

                 針對PM2.5的成分,可以大致分為以下3種。

              ① 除塵:利用機械過濾,濕法,吸附,電離沉積等方式,除去PM2.5中的顆粒物。

              ② 除去有機物:采用吸附,殺菌等方式,針對PM2.5中所含的氮氧化合物,細菌,病毒,霉菌等有機物進行消除。

              ③ 除去有毒有害氣體:利用活性炭吸附等方式,除去PM2.5中所含的甲醛,二氧化硫等有毒有害氣體。

              4,典型PM2.5治理技術(專業性)

              ① 植物吸收。一是滯塵,由于許多植物的葉比較粗糙,又有折皺,有的具有絨毛,有的具有蠟質,有的還能分泌粘液,蘇聯研究材料證明,每年每公頃云杉可阻擋灰塵32噸。
              二是不僅能驅散、攔阻,而且還能吸收和轉化有毒物質的能力,吸附空氣中的硫,鉛等金屬和非金屬,沈陽林科所研究觀查在鉛污染較重的地區,,一公斤青楊干葉,可吸收鉛塵 616 毫克,一公斤桑樹干葉可吸收鉛塵 526.9毫克,這就是為什么有些人進城,總覺得城里烏煙瘴氣空氣惡濁,很不舒服,回到郊區就覺得好多了。
              三是光合作用增加空氣中的氧,如果每個人擁有140平方米森林便可保持大氣含量的穩定平衡。
              四是葉片的蒸騰增大了空氣的濕度,塵土不容易飄浮。

              ② 吸收法。利用設備把水通過高壓撞到一個核心的部件上,當撞擊時,水分子在瞬間分裂成無數微米級的顆粒。這些微米級的顆粒具有很大的表面積,能有效地和空氣中的雜質接觸,增加比重,從而讓空氣中的雜質降落,達到降塵的目的。

              ③ 紫外線殺菌。紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。紫外線消毒技術是基于現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上,利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死,達到消毒的目的。

                   機械過濾除塵 就是利用多孔介質的過濾捕集PM2.5中的顆粒物

              ④ 電除塵。煙氣中灰塵塵粒通過高壓靜電場時,與電極間的正負離子和電子發生碰撞而荷電(或在離子擴散運動中荷電),帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運動并積附在異性電極上,通過振打等方式使電極上的灰塵落入收集灰斗中,使通過電除塵器的煙氣得到凈化,達到保護大氣,保護環境的目的.

              ⑤ 活性炭過濾?;钚蕴渴且环N很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔----毛細管.這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質)充分接觸,當這些氣體(雜質)碰到毛細管就被吸附,起凈化作用。

              5,民用PM2.5治理的概念

                  民用PM2.5治理,是區別于工業PM2.5治理和實驗室PM2.5治理的一種概念。工業PM2.5治理的方法有很多種,例如工業靜電除塵設備等,其特點一般是PM2.5成分比較固定,設備體積和能耗都相對較大, PM2.5去處率較低,例如GB 9078-1996工業爐窯大氣污染物排放標準中規定工業煙(粉)塵的排放標準是100~500mg/m³。而實驗室PM2.5治理,例如無菌室,其特點是去除率要求高,成本高,例如《藥品衛生檢驗方法》,《中國藥品檢驗標準操作規范》中(無菌檢查法)章節中要求無菌室潔凈度達到1000級。民用PM2.5治理,是通過一定的技術手段,處理人們生活工作的室內環境空氣,使其PM2.5含量能降低到一個比較低的水平,同時還要將其含氧量維持到室外空氣的標準。

              6,PM2.5民用治理的應用

                   由于民用技術在價格,體積,操作等方面的局限性,目前,PM2.5民用治理應用技術一般有以下幾種方式。

              ① 在室內栽種綠色植物。利用通過綠色植物對PM2.5中的顆粒吸附,滯塵,對有毒有害氣體的吸收,光合作用產生氧氣等作用,減少室內空氣中的PM2.5含量。

              ② 空氣凈化器。目前空氣凈化器大多利用微風扇使室內空氣循環流動,污染的空氣通過機內的空氣過濾器后將各種污染物清除或吸附,然后經過裝在出風口的負離子發生器,將空氣不斷電離,產生大量負離子,被微風扇送出,形成負離子氣流,達到清潔、凈化空氣的目的。

              ③ 空氣加濕器??諝饧訚衿髟硎遣捎贸暡ǖ确绞綄⑺F化,并通過風機將霧化的水汽吹出殼體,進而提高室內的濕度,濕度增加時,污染物表面富含水份,通過相互凝聚成較大顆粒發生沉降,達到除去PM2.5中顆粒物的目的。

              ④ 中央新風系統。在傳統中央新風系統的基礎上,采取在進風口進行PM2.5機械過濾的方式,對進入室內的空氣進行過濾,降低PM2.5含量。

              ⑤ PM2.5通風器。將機械除塵和活性炭過濾以及負離子發生器除塵的方式和窗式通風相結合,在有效除去PM2.5的同時,也能達到增加室內新風,提高室內含氧量的目的,可以提出公司,可以引用相關數據和技術。(重點提出)

              7, 衡量PM2.5民用治理的參數

                  目前PM2.5民用治理的方法和手段形形色色,衡量這些方式的參數包括以下:去除效率,處理后環境空氣的含氧量,二次污染,噪音,能耗,清新和更換配件頻率,可操作性,價格

              ①  去除效率:單位時間內有效去除PM2.5的效率,包括有機物,無機物和有毒有害氣體

              ②  含氧量:含氧量是衡量空氣標準的一個主要參數,能夠增加環境空氣的含氧量對PM2.5治理意義重大。

              ③ 二次污染:空氣在經過處理后,是否會造成新的污染,例如,中央新風系統的管道中含的細菌和病毒等,會對空氣形成二次污染,增加空氣中的細菌和病毒含量。

              ④ 噪音:在處理PM2.5的同時是否會產生噪音

              ⑤ 能耗:在處理PM2.5的時候需要消耗的電能

              ⑥ 清洗和更換頻率:通過吸附和過濾的去除PM2.5的方式,其吸附和過濾配件會飽和,需要清洗或者更換是否頻繁,例如,PM2.5通風器可以實現灰塵的自清理,大大降低過濾部件的清洗頻率。

              ⑦ 價格:設備或者相應建設需要的成本

               

               

              去除效率

              含氧量

              二次污染

              噪音

              能耗

              頻率

              價格(元)

              綠色植物

              10%

              可增加

              50

              空氣凈化器

              99%

              30db

              12W/h

              1月/次

              1800

              空氣加濕器

              40%

              20db

              20W/h

              2年/次

              400

              中央新風系統

              40%

              可增加

              10db

              40W/h

              1天/次

              10000

              PM2.5通風器

              99%

              可增加

              40db

              18W/h

              1月/次

              3500

               

              8,民用PM2.5治理技術的研發

                 目前,民用除PM2.5技術,都相應的存在一些問題,今后的研究應該針對以下方面。

              ① 去除效率低:在現有技術的基礎上,通過研發新的過濾和吸附材料,新的技術手段,提高過濾效率,將過濾時間縮短,提高單位時間內的過濾量。

              ② 部件清洗更換頻繁:現有的除PM2.5的技術都存在一個更換或者清洗的問題,自清理技術相對不是很完善,通過研發,實現設備在運轉的同時,高效的自動清潔,減少部件清洗和更換的頻率。

              ③ 功能不完善:一方面,現有的民用PM2.5設備功能相對單一,難以高效的除去PM2.5中的全部成分。另一方面,現有的大部分PM2.5設備只針對PM2.5,功能相對單一。今后可以針對這兩方面,不斷的完善技術手段,增加輔助功能,例如增加空氣含氧量等。

              ④ 二次污染等問題:治理PM2.5的同時,要防止二次污染的發生,研發新的技術手段,杜絕二次污染發生的可能,提高PM2.5治理的效率。

               

               

              參考文獻

              [1] 朱勁松.過濾除塵技術.上海交通大學學報

              [2] 環保部.空氣質量標準. GB3095-2012

              [3] 孟哲.問診PM2.5.汽車財經.

              [4] 朱建超. PM2.5的綜述與思考.中國衛生檢驗雜志

              所屬類別: 行業新聞

              該資訊的關鍵詞為:

              專業從事室內空氣優化設施產品的研發、生產、銷售的民營企業,PM2.5通風器、隔音通風器、窗式通風器、自然通風器、幕墻通風器

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