空气净化处理

课题三空气的净化处理知识目标：

了解空气净化的标准及要求，学习空气过滤器的类别、特点和使用要求能力目标：

掌握空气过滤器特点和使用要求对于空调系统来说，一般都要引进新风(即室外空气)，因此不可避免地要遇到并解决大气尘的问题。大气尘是指大气中的悬浮微粒，是空气净化的直接处理对象之一。大气中悬浮微粒的组成成分、分布特性和浓度与空气净化效果有密切关系，对选用合理的过滤方式和装置有重要影响。

大气尘的组成大气尘的组成成分和数量因季节、地点等不同而差别很大，特别是工业城市及其近郊，情况要复杂得多。一、空气净化的标准和要求（一）空气的净化标准空气的含尘浓度是指单位体积的空气中含有的灰尘量净化标准通常用空气洁净度等级来衡量。悬浮微粒的浓度通常采用以下三种表示方法

(1)质量浓度又称计重浓度，是以单位体积空气中含有悬浮微粒的质量表示，记做mg/m3；

(2)计数浓度单位体积空气中含有各种粒径

悬浮微粒的总数，记做粒/m3或粒/L；

(3)粒径计数浓度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(粒/m3或粒/L)。（二）空气中悬浮微粒的类型1.按微粒的形成方式分类

(1)分散性微粒固体或液体在分裂、破碎、气流、振荡等作用下，变成悬浮状态而形成。固态分散性微粒是形状完全不规则的粒子，或是由集结不紧、凝并松散的粒子组合而又形成球形的粒子。

(2)凝集性微粒通过燃烧、升华和蒸气凝结以及气体反应而形成。一般是由数目很多的有着规则结晶形状或者球状的原生粒子结成的松散集合体组成。2.按微粒的性质分类

(1)无机性微粒如矿物尘粒、建材尘粒和金属尘粒等。

(2)有机性微粒如植物纤维，动物的毛、发、角质、皮屑，化学染料和塑料等。

(3)有生命微粒如单细胞藻类、菌类、原生动物、细菌和病毒等。

3.按微粒的大小分类

(1)可见微粒肉眼可见，微粒直径大于10μm。

(2)显微微粒在普通显微镜下可以看见，微粒直径小于0.25-10μm。

(3)超显微微粒在超显微镜或电子显微镜下可以看见，微粒直径小于0.25μm。4.微粒的通俗分类

(1)灰尘包括所有固态分散性微粒，也称为粉尘。

(2)烟包括所有固态凝集性微粒，以及液态粒子和固态粒子因凝集作用而产生的微粒，还有从液态粒子过渡到结晶态粒子而产生的微粒。

(3)雾包括所有液态分散性微粒和液态凝集性微粒。

(4)烟雾包括液态和固态，既含有分散性微粒又含有凝集性微粒。与雾略有差异。（三）空气的净化标准根据空调房间的用途不同，空气中悬浮微粒的净化要求可分为以下三类

(l)一般净化对空气中的悬浮微粒没有具体要求，大多数以温湿度控制为主的舒适性空调房间，通常只设初效过滤器对拟送入空调房间的空气进行一般的净化处理。

(2)中等净化对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求，一般采用二级过滤(在初效过滤器的下游再设一个中效过滤器)，适用于配备有空调系统的大型公共建筑。

(3)超净净化对空气中悬浮微粒的大小和数量均有严格要求(通常是洁净室才有此要求)，一般要采用初、中、高效三种过滤器对拟送入洁净室的空气进行三级过滤。空气洁净度等级是评价空气洁净环境的核心指标，国家标准《洁净厂房设计规范》(GB50073-2001)把洁净室(区)划分为如表7-7列出的九个洁净度等级。二、空气过滤器的类别、特点和使用要求

空气过滤器是空调工程中广泛使用的，对空气进行净化处理的主要装置，也是创造室内优质空气环境质量不可缺少的重要装置。通常所说的空气过滤器是指空气尘粒过滤器(也称粒子过滤器)，其主要作用是捕集空气中的悬浮微粒。清除空气中气态污染物的过滤器称为化学过滤器。（一）过滤器的分类国家标准《空气过滤器》(GB/T14275-73)和《高效空气过滤器》(GB13554-72)，将空气过滤器按其过滤效率分为初效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器五种。根据结构形式的不同平板式过滤器、折褶式过滤器、袋式过滤器和卷绕式过滤器。按滤料更换方式的不同可清洗式过滤器、可更换式过滤器与一次性使用式过滤器。按使用的滤料不同滤纸过滤器、纤维(层)过滤器、无纺布过滤器、泡沫材料过滤器。

空气过滤器按过滤效率分的类型空气过滤器种类粗效过滤器初效过滤器/中效过滤器/亚高效过滤器/高效过滤器/超高效过滤器粗效过滤器尼龙网空气过滤器

用途：空气质量要求不高的通风空调系统，或周围环境较恶劣，粉尘较高的场所作为初级预过滤。特点：阻力小、易清洗、易维护。铝网板式空气过滤器用途：空气质量要求不高的通风空调系统，或周围环境较恶劣、粉尘、油脂较大的场所作为初级预过滤。

特点：耐用、容易清洗。金属网式初效过滤器初效过滤器初效空气过滤器适用于空调系统的初级过滤，主要用于过滤5um以上尘埃粒子。初效过滤器有板式、折叠式、袋式三种样式，外框材料有纸框、铝框、镀锌板框，过滤材料有无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等。用途：一般通风空气处理设备中的过滤段或新风系统的初级过滤。特点：可自行更换滤料，纸框初效为一次性。中效过滤器中效过滤器广泛适用于空调系统的中级过滤，主要用于过滤1-5um以上尘埃粒子，具有阻力小、风量大的优点。中效过滤器有袋式、框式和组合式、折叠式等。用途：通风系统的过滤。电子、制药、机械仪表、冶金、石油、化工、轻工、食品等领域的一般空气净化。特点：效率高、容尘量大、占用空间小。

袋式过滤器a）泡沫塑料b）无纺布

抽屉式过滤器袋式中效过滤器用途：中央空调集中通风系统，或作为高效过滤器的前置过滤器，它可以减轻高效过滤器的负担，延长其使用寿命，也可用于工业领域的一般空气净化。特点：阻力小、容尘量大管式高中效过滤器1-面板2-滤管3-塑料套管高效过滤器高效过滤器主要用于过滤0.3UM以下的空气悬浮颗粒，作为各种过滤系统的末端过滤。采用超细玻璃纤维滤纸、PP高效纸、以胶版纸、铝箔板等材料折叠为分隔。密封胶密封。镀锌板、铝合金型材、不锈钢板为框。PP纸：新型过滤材料，产品耐酸碱、耐腐蚀、熔点高、性能稳定、无毒、无味、分布均匀，具有低阻、高效、高强度、环保特点。用途：洁净空调系统，高洁净度环境。按GB/T6165-1985《高效空气过滤器性能试验方法透过率和阻力》规定的方法检验，其透过率≤0.1%（即效率≥99.9%）或对粒径≥0.1μm微粒的计数透过率≤0.001%（即效率≥99.999%）的过滤器为高效空气过滤器。特点：效率高，阻力小。高效过滤器a)过滤器外形b)带分隔板(片)多折式结构c)无分隔板(片)多折式结构1-滤料2-分隔板（片）3-密封胶4-木外框5-贴线亚高效过滤器用途：各类洁净工程以及有特殊要求的中央空调和工艺性送风系统的未端过滤或洁净室的过滤。特点：容尘量大，过滤效率高，阻力低。V-BED高效滤网v-bed型的中、高效过滤器，这款产品是专为在低阻力下达到大风量需求设计开发的。Lv的高效率系列可以在250Pa初期阻力的情况下风速达到2.5m/s（即500fpm).Lv系列的过滤器的滤料选用的是进口的超细玻璃纤维，滤料经无隔板技术折叠成型后放在V型的框架内。特点:使用寿命长，过滤效果较容易达到，风阻低大风量过滤器空调末端高性能过滤器。特点：容尘量大，风量大，阻力低。

折叠式过滤器a）平板形b）V形c）多V形非筛滤过滤的过滤器在空调工程的空气净化中还采用湿式过滤器、静电过滤器等其他类型的过滤装置，它们的滤尘机理与空气过滤器完全不相同。湿式过滤是依靠向滤料装置上喷淋水来除去空气中的尘粒，同时还能除去大气中的亚硫酸气体等，其过滤效率与中效或高中效空气过滤器相当。静电过滤器利用电源产生的高电压，使空气电离而形成数量相等的正、负离子，通过过滤器的正、负电极将带电尘粒吸引并将其除去。一般属于高中效或亚高效过滤器。静电过滤器一般仅作为中间过滤器使用。UV/光电子净化也是采用静电过滤的原理实现对超细微粒的过滤（见图7-11）。这种方法与普通静电过滤器不同，它是利用紫外线照射在金属膜层上产生光电效应，在空气中产生电子和负离子，使流经的超细微粒荷电而被集尘极捕集。

UV／光电子净化原理大多数民用与工业建筑空调以温湿度控制为主，其净化要求为一般净化，空调系统或装置通常只设一道初效过滤器将大微粒滤掉即可。对于要求较高的空调房间，采用中等净化。在这类系统中可设置两道过滤器，即一道初效过滤器和一道中效过滤器，便可满足要求。对有超净净化要求的生产或实验工艺，至少需设置3级过滤，1、2级为初、中效过滤器，用作预过滤，第3级设高效过滤器。高效过滤器应设置在送风系统的末端。在确定了过滤器的净化级别后，根据系统所需处理的风量和过滤器产品的额定风量，选择所需过滤器的个数。净化空调与一般空调的差别净化空调与一般空调的设计原理和方法相同，只是在以下诸方面有不同，需要引起注意。

1)净化空调系统所控制的参数除空气的温湿度之外，还特别要严格控制房间空气的洁净度和压力等参数。对于生物洁净室，菌含量则是另一个需要严格控制的参数。

2)净化空调系统的空气处理过程除了热湿处理外，还特别要严格进行空气的净化(过滤)处理。净化空调系统的送风要经过初效、中效和高效过滤器的三级过滤或初效、中效、亚高效过滤器的三级过滤。且大多数高效空气过滤器是设在送风系统的末端，即送风口处。3)净化空调系统的送风量在一般情况下远远大于一般空调系统的送风量。

4)净化空调系统的气流分布是使送风气流尽量覆盖工作区，即使洁净的送风气流不受污染的、以最短的距离直接送到工作区。而一般空调系统为使温湿度均匀，尽量使工作区处在送风气流的回流区。

5)净化空调系统要使洁净室按要求维持一定的正压或负压，以保证洁净室不受外界污染或不污染外界。而一般空调房间对室内正压或负压没有严格要求。附录：附录：中国标准欧洲标准

EN779-1993

美国DOP法

0.3um效率/%

ASHRA标准

计重法效率/%

ASHRAE标准

比色法效率/%

粗效过滤器G1

<65

初效过滤器G2

65-80

初效过滤器G3

80-90

中效过滤器G4

>=90

中效过滤器F5

40-60

中效过滤器F6

20-25

60-80

中效过滤器F7

55-60

80-90

中效过滤器F8

65-70

90-95

中效过滤器F9

75-80

>=95

亚高效过滤器H10

>85

亚高效过滤器H11

>98

亚高效过滤器H12

>99.9

高效过滤器H13

>99.97

高效过滤器H14

>99.997

超高效过滤器U15

>99.9997

超高效过滤器U16

>99.99997

超高效过滤器U17

>99.999997

三、空气的除臭、除菌方法（一）空气过滤器的主要性能指标（书本44页）（二）灭菌方法用于生物洁净室和医院手术室的净化空调系统，以及在发生流行病疫情时，有可能通过空调系统传染扩散的一般舒适性空调系统，对其送风还需要进行过滤除菌或紫外线辐照灭菌处理。

1.过滤除菌可利用中效、亚高效和高效过滤器对悬浮微粒进行过滤的同时捕集微生物，即可大量减少空气中细菌等微生物的含量。传统的空气过滤器只能滤除微生物，但不能杀灭它，使微生物有可能穿透过滤器，造成二次污染，要杀灭还需另外配备相关装置。为解决传统空气过滤器不能杀菌的问题，可采用抗菌滤料，这些滤料有的是依靠在滤料上喷涂灭菌剂来实现灭菌功能；有的是在纤维加工时就植入杀菌材料，以保证其灭菌功效的永久性(与过滤器寿命相同)。

2.紫外线辐照灭菌