空气净化与空气品质课件

第四章第四章第四章第四章重庆大学城市建设与环境工程学院重庆大学城市建设与环境工程学院重庆大学城市建设与环境工程学院重庆大学城市建设与环境工程学院第四章重庆大学城市建设与环境工程学院空气净化与空气品质24.1 空气空气净化的要求化的要求一、空气污染物一、空气污染物固态和液态污染物固态和液态污染物以悬浮粒子的形式存在于空中。以悬浮粒子的形式存在于空中。包括：粉尘、烟雾、微生物、花粉、包括：粉尘、烟雾、微生物、花粉、细菌等。细菌等。气态污染物气态污染物常以分子形式混合在空气中。常以分子形式混合在空气中。污染物浓度污染物浓度单位体积空气中的污染物含量。单位体积空气中的污染物含量。1.气态污染物浓度的表示气态污染物浓度的表示质量浓度质量浓度单位体积空气中所含气态污染物质单位体积空气中所含气态污染物质量，量，mg/m3；1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求24.1 空气净化的要求一、空气污染物空气中含有悬浮污染物的34.1 空气空气净化的要求化的要求体积浓度体积浓度单位体积空气中所含气态污染物体单位体积空气中所含气态污染物体积，积，mL/m3，或，或ppm（百万分率）（百万分率）1mL/m3=1ppm。标准状态下：标准状态下：Y 气态污染物的质量浓度，气态污染物的质量浓度，mg/m3;M 气态污染物的摩尔质量，气态污染物的摩尔质量，g/mol;C 气态污染物的体积浓度，气态污染物的体积浓度，ppm或或mL/m3。1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求34.1 空气净化的要求体积浓度空气中含有悬浮污染物的浓度44.1 空气空气净化的要求化的要求2.颗粒状悬浮粒子污染物浓度的表示颗粒状悬浮粒子污染物浓度的表示质量浓度质量浓度单位体积空气中含有悬浮粒子的质单位体积空气中含有悬浮粒子的质量，量，mg/m3或或mg/l；计数浓度（颗粒浓度）计数浓度（颗粒浓度）单位体积空气中含有悬浮粒子的颗单位体积空气中含有悬浮粒子的颗粒数，粒数，pc/m3或或pc/l；悬浮粒子污染物浓度含尘浓度4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；44.1 空气净化的要求2.颗粒状悬浮粒子污染物浓度的表示54.1 空气空气净化的要求化的要求粒径计数浓度粒径计数浓度单位体积空气中含有某一粒径范围单位体积空气中含有某一粒径范围内的悬浮微粒的颗粒数，内的悬浮微粒的颗粒数，pc/m3（粒（粒m3）或）或pc/l（粒（粒/升）。升）。粒径分布特性粒径分布特性分布规律：分布规律：大颗粒粒子质量大；大颗粒粒子质量大；小微粒粒子数量多。小微粒粒子数量多。按质量计大颗按质量计大颗粒占比例很高粒占比例很高按个数计小颗按个数计小颗粒占比例很高粒占比例很高4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；54.1 空气净化的要求粒径计数浓度按质量计大颗粒占比例很64.1 空气空气净化的要求化的要求二、室内空气的净化要求卫生保健需要；工业生产需要。净化要求分为：1.一般净化一般净化 无具体指标要求；无具体指标要求；2.中等净化中等净化 对悬浮物质量浓度有一定要求；对悬浮物质量浓度有一定要求；3.超净净化超净净化 对悬浮物大小和数量均有严格要求对悬浮物大小和数量均有严格要求,需要在洁净室内实现。需要在洁净室内实现。洁净室：洁净室：空气中悬浮粒子浓度受控的房间。空气中悬浮粒子浓度受控的房间。4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；2.房间空气的房间空气的净化要求；净化要求；64.1 空气净化的要求二、室内空气的净化要求4.1 基本要74.1 空气空气净化的要求化的要求三、空气洁净度等级洁净度洁净度空气的洁净程度。空气的洁净程度。国家标准洁净厂房设计规范规定了洁净度等级，包括下列内容：1.粒径范围：粒径范围：0.15m 共6 种；2.洁净度级别洁净度级别9个整数级别，最小允许递增量为0.1级，共计81级。16级的表示值：每m3空气中，粒径0.1m的最大允许粒子数的常用对数值（以10为底），保留1位小数。4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；2.房间空气的净化要求；3.我国洁净度我国洁净度等级的划分等级的划分方法。方法。74.1 空气净化的要求三、空气洁净度等级4.1 基本要求空84.1 空气空气净化的要求化的要求变化规律：级数越小，净化要求越高：每m3空气中0.1m 粒子粒子4级为10000个，1级则为10个；相同等级，控制粒径越大，允许浓度限值越小。（见表4.2）4.1 4.1 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气中含有悬浮污染物的浓度表示方法；2.房间空气的净化要求；3.我国洁净度等级的划分方法。84.1 空气净化的要求变化规律：4.1 基本要求空气中含有94.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理处理技术：有效的空气过滤；有效的空气过滤；合理的气流组织形式。合理的气流组织形式。一、空气的过滤滤尘机理及影响因素1.滤尘机理惯性效应惯性效应惯性力作用，保持原方向，与滤料相惯性力作用，保持原方向，与滤料相撞；撞；扩散效应扩散效应布朗运动，与滤料接触被拦截阻留；布朗运动，与滤料接触被拦截阻留；静电效应静电效应滤料、粒子电荷吸附；滤料、粒子电荷吸附；4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气过滤的滤尘机理；2.影响过滤效率的主要因素；94.2 空气颗粒状污染物的净化处理处理技术：4.2 基本104.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理吸附效应吸附效应分子引力及表面吸附作用，尘粒附着分子引力及表面吸附作用，尘粒附着于滤料纤维表面。于滤料纤维表面。2.影响因素影响因素尘粒粒径尘粒粒径大粒径惯性作用大，小粒径扩散作用加强；滤料纤维直径和间距滤料纤维直径和间距细微密实增强惯性和扩散作用，但阻力增加；过滤风速过滤风速加大风速增强惯性，减小扩散和吸附效果，增加阻力；会有二次飞扬；4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气过滤的滤尘机理；2.影响过滤效率的主要因素；104.2 空气颗粒状污染物的净化处理吸附效应4.2 基114.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理附尘影响附尘影响灰尘吸附在滤料表面，增加过滤效率，也加大了阻力，并有可能挤破滤料。空气过滤器的主要性能指标空气过滤器的主要性能指标1.过滤效率过滤效率 额定风量下，过滤器额定风量下，过滤器捕集的尘捕集的尘粒量粒量与与进入过滤器的尘粒量进入过滤器的尘粒量比值的比值的百分数。百分数。对应不同浓度表示法有：计重效率、对应不同浓度表示法有：计重效率、计数效率和粒径计数效率。计数效率和粒径计数效率。2.穿透率穿透率K 过滤器后过滤器后空气含尘浓度与空气含尘浓度与过滤过滤器前器前空气含尘浓度的比值。空气含尘浓度的比值。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求1.空气过滤的滤尘机理；2.影响过滤效率的主要因素；3.过滤效率、过滤效率、穿透率的定穿透率的定义及计算；义及计算；（式式4.13）114.2 空气颗粒状污染物的净化处理附尘影响4.2 基124.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理过滤效率与穿透率的关系：过滤效率与穿透率的关系：1K3.过滤器阻力过滤器阻力组成组成滤料阻力；滤料阻力；结构阻力。结构阻力。计算计算与速度有关：与速度有关：迎面风速或迎面风速或滤速滤速越大越大 阻力阻力越大越大阻力特性阻力特性阻力随使用时间增加而增加。阻力随使用时间增加而增加。初阻力初阻力 额定风量下，新过滤器的阻力额定风量下，新过滤器的阻力;4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求框架、分隔片、框架、分隔片、保护面层等保护面层等滤料面积上气流滤料面积上气流通过的速度通过的速度4.过滤器阻力的概念和考虑方法；124.2 空气颗粒状污染物的净化处理过滤效率与穿透率的关134.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理终阻力终阻力 过滤器更换前的阻力。过滤器更换前的阻力。过滤器阻力计算按终阻力考虑。过滤器阻力计算按终阻力考虑。一般取终阻力为初阻力的一般取终阻力为初阻力的 2 倍。倍。4.过滤器的容尘量过滤器的容尘量 额定风量下，过滤器阻力达到额定风量下，过滤器阻力达到终阻力时，过滤器容纳尘粒的总质终阻力时，过滤器容纳尘粒的总质量量。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求4.过滤器阻力的概念和考虑方法；5.过滤器容尘量的定义134.2 空气颗粒状污染物的净化处理终阻力4.2 基本要144.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理 空气过滤器的类型和应用1.分类按效率分粗效、中效、高中效、亚高效、高效。粗效、中效、高中效、亚高效、高效。（见表4.6）按材料分 粘性填料型过滤器结构特点：填料上浸涂粘性油过滤机理：惯性作用和粘性效应。干式纤维型空气过滤器滤料为细微纤维或细微纤维织物。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求6.空气过滤器的分类方式和种类；144.2 空气颗粒状污染物的净化处理 空气过滤器的类型154.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理静电型过滤器两段式电场结构：电离段电离段空气电离，微粒带电；集尘段集尘段电极板吸引带电粒子分离。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求6.空气过滤器的分类方式和种类；154.2 空气颗粒状污染物的净化处理静电型过滤器4.2164.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理按构造分平板式、折褶式、袋式、卷挠式。按滤料更换方式分可清洗或可更换型；一次型。2.过滤器的选择与应用过滤器的选择与应用选用原则选用原则一般净化：一般净化：选用一级初效过滤器；选用一级初效过滤器；4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求6.空气过滤器的分类方式和种类；7.过滤器的选用原则和安装位置；164.2 空气颗粒状污染物的净化处理按构造分4.2 基174.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理中等净化：中等净化：设置初、中效两级过滤；设置初、中效两级过滤；超净净化：超净净化：至少设置三级过滤。至少设置三级过滤。一、二两级初、中效预过滤，保护第三级高效过滤、延长高效过滤器的使用寿命。安装位置安装位置初效过滤器：初效过滤器：置于空调处理设备的新风入口或新风新风入口或新风与回风混合之后与回风混合之后；中效（高中效）过滤器中效（高中效）过滤器：集中置于空调系统正压端正压端，空调处理箱送风机之后；4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求6.空气过滤器的分类方式和种类；7.过滤器的选用原则和安装位置；174.2 空气颗粒状污染物的净化处理中等净化：4.2 18CwCnK4.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理高效（亚高、超高效）过滤器：高效（亚高、超高效）过滤器：位于系统末端送风口之前系统末端送风口之前。选择计算选择计算一般净化要求的空调系统如图。LW新风量，m3/hL空调房间的送风量，m3/hL空调房间的回风量，m3/hL”空调房间的排风量，m3/h4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求6.空气过滤器的分类方式和种类；7.过滤器的选用原则和安装位置；8.过滤器选择计算方法。18CwCnK4.2 空气颗粒状污染物的净化处理高效（亚194.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理CW室外空气含尘浓度，mg/m3Cn室内空气允许含尘浓度，mg/m3M空调房间的发尘量，mg/hK穿透率稳定情况时，送入室内的尘粒量应等于流出房间的尘粒量，即：4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求CwCnK6.空气过滤器的分类方式和种类；7.过滤器的选用原则和安装位置。194.2 空气颗粒状污染物的净化处理4.2 基本要求Cw204.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理初效过滤器应具有的效率：二、空气净化系统 净化系统的分类按作用范围全面净化：全室性洁净区域控制。室内整个工作区具有相同洁净度。局部净化：局部空调洁净区域控制。缩小了洁净区域，投资少、效益高；房间局部产尘量对它的影响较大，要求生产过程自动化程度高。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求204.2 空气颗粒状污染物的净化处理初效过滤器应具有的效214.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理 按气流流型单向流型：分垂直单向流和水平单向流。非单向流型（乱流型）：流线不平行，有回流和涡流存在。按构造分整体式（土建式）、装配式、局部净化式等。按用途分工业洁净室以无生命微粒为控制对象；生物洁净室以生命微粒为控制对象。4.2 4.2 基本要求基本要求基本要求基本要求214.2 空气颗粒状污染物的净化处理 按气流流型4.2224.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理净化系统设计 基本型式（表4.6）全室性洁净区域控制（1、2、6、7 方案）；局部性洁净区域控制（3、4、5方案）压差控制 不同等级洁净室洁净区与非洁净区之间洁净区与室外的压差：10Pa。气流流型14级：垂直单向流；5级：垂直或水平单向流；69级：非单向流。5Pa224.2 空气颗粒状污染物的净化处理净化系统设计5P234.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理 送风量的确定送风量的确定取三项要求中的最大值：取三项要求中的最大值：保证洁净度等级需要洁净度等级需要的送风量：按热、湿负荷热、湿负荷计算确定的送风量；向洁净室内供给的新鲜空气量新鲜空气量。空气洁净度等级气流流型平均风速(m/s)换气次数(h-1)14单向流 0.30.5 5单向流 0.20.5 6非单向流 5060 7非单向流 1525 89非单向流 1015 234.2 空气颗粒状污染物的净化处理 送风量的确定空气244.2 空气空气颗粒状粒状污染物的染物的净化化处理理按室内发尘量进行计算：按室内发尘量进行计算：（参见式3.7）式中 L送风量，m3/h；Cn室内空气允许含尘浓度，mg/m3Cs送风含尘浓度，mg/m3M空调房间的发尘量，mg/ha安全系数，与发尘源的分布及散发的不均匀性、室内气流组织形式有关；单向流洁净室：a=1，非单向流a=35，一般通风房间可在310范围内选用。244.2 空气颗粒状污染物的净化处理按室内发尘量进行计254.3 4.3 4.3 空气的除臭、空气的除臭、空气的除臭、空气的除臭、空气的除臭、空气的除臭、灭灭灭菌和离子化菌和离子化菌和离子化菌和离子化菌和离子化菌和离子化气相污染物的处理。气相污染物的处理。常用方法：常用方法：洗涤吸收；洗涤吸收；化学物理吸附等。化学物理吸附等。（自学相关内容）（自学相关内容）4.3 基本要求基本要求254.3 空气的除臭、灭菌和离子化气相污染物的处理。（自学264.4 室内空气品室内空气品质 一、室内空气品质的评价一、室内空气品质的评价评价方法评价方法1.客观评价：客观评价：测定参数，进行定量分析：测定参数，进行定量分析：室内空气污染物浓度；室内空气污染物浓度；空气温度、相对湿度；空气温度、相对湿度；风速、照度和噪声。风速、照度和噪声。反映空气污染物浓度超过允许浓度对室内空气品质的影响。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求1.室内空气品室内空气品质的评价方质的评价方法；法；2.空调系统引空调系统引起室内空气起室内空气品质下降的品质下降的几种原因。几种原因。264.4 室内空气品质 一、室内空气品质的评价4.4 基本274.4 室内空气品室内空气品质2.主观评价：主观评价：调查调查人们的主观感受，采用数理人们的主观感受，采用数理统计统计方法整理分析，建立室内空气品质方法整理分析，建立室内空气品质主观评价体系。主观评价体系。表明低浓度污染物综合作用对人们的影响。表明低浓度污染物综合作用对人们的影响。评价等级评价等级分为5个等级个等级：清洁、清洁、未污染、未污染、轻污染、轻污染、中污染、中污染、重污染。重污染。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求1.室内空气品室内空气品质的评价方质的评价方法；法；2.空调系统引空调系统引起室内空气起室内空气品质下降的品质下降的几种原因。几种原因。274.4 室内空气品质2.主观评价：4.4 基本要求室内284.4 室内空气品室内空气品质二、室内空气品质的影响因素二、室内空气品质的影响因素室内空气品质是多种因素综合作用的结果；空气污染物是影响室内空气品质的基基本原因本原因。空调系统引起室内空气品质下降的原因：空调系统引起室内空气品质下降的原因：通风不良通风不良表现为：新风量不足，新风比太小；新风量不足，新风比太小；系统设计不合理，导致通风效率下降，系统设计不合理，导致通风效率下降，空气污染加剧。空气污染加剧。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求1.室内空气品室内空气品质的评价方质的评价方法；法；2.空调系统引空调系统引起室内空气起室内空气品质下降的品质下降的几种原因。几种原因。284.4 室内空气品质二、室内空气品质的影响因素4.4 基294.4 室内空气品室内空气品质人体二氧化碳呼出量如下表：大气中CO2含量约为0.03 室内卫生标准规定CO2允许浓度为0.1（停留时间短时为0.15）。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求工作状态CO2呼出量（l/h人）（g/h人）安静时 13 19.5 极轻的工作 22 33 轻劳动 30 45 中等劳动 46 69 重劳动 74 111 1.室内空气品室内空气品质的评价方质的评价方法；法；2.空调系统引空调系统引起室内空气起室内空气品质下降的品质下降的几种原因。几种原因。294.4 室内空气品质人体二氧化碳呼出量如下表：4.4 基304.4 室内空气品室内空气品质空气过滤不佳空气过滤不佳缺少过滤装置；有些装有过滤器的系统，因管理不善而达不到要求。系统污染严重系统污染严重通风空调系统本身是脏的，形成细菌和霉菌的滋生地。其它污染：其它污染：人体、家具、地毯、建筑材料、装修材料等产生的污染。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求1.室内空气品室内空气品质的评价方质的评价方法；法；2.空调系统引空调系统引起室内空气起室内空气品质下降的品质下降的几种原因。几种原因。304.4 室内空气品质空气过滤不佳4.4 基本要求室内空314.4 室内空气品室内空气品质三、提高室内空气品质的途径和技术措施三、提高室内空气品质的途径和技术措施控制室内污染；提高新风效应；改良空调系统等。方法和设施：1.滤尘：除了通常的滤网外，有些还采用了UV光电子净化器（滤微尘、烟雾）；2.去除挥发性有机化合物（VOC）：活性碳、光触媒（纳米）（除臭、滤烟、苯、甲醛等）；3.灭菌：生物酶、金属离子（杀菌）；4.离子化：负离子发生器。4.4 4.4 基本要求基本要求基本要求基本要求314.4 室内空气品质三、提高室内空气品质的途径和技术措施32第 四 章32第 四 章