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    时jian:2020-02-27  来源:车jian緃uanheng|shi品緃uan礿ian|洁净蕑hi跏襹洁净实验室-济南jin贝娱乐xiazai緃uanheng有xian公司  浏览次shu: 105 次
    文zhang简介:緃uan盏髦杏τ米贤夥鴝hao消毒技术改善空气zhiliang和环境, 1 yin言 HVAC系tong常处于shi工况, 其shi表面如ling却盘管、di水盘襶ue胺绲赖萪u是细菌、霉菌等滋生繁殖的wenchuang, 成为菌源、jian埃源和气蝑ui? 细菌的代谢物);而整个系tong成为chuan播媒介。在以

    1 yin言


    HVAC系tong常处于shi工况, 其shi表面如ling却盘管、di水盘襶ue胺绲赖萪u是细菌、霉菌等滋生繁殖的wenchuang, 成为菌源、jian埃源和气蝑ui? 细菌的代谢物);而整个系tong成为chuan播媒介。在以控制微生物为膋ang牡纳锝嗑皇抑? jiang会造成更为褁ian氐膆ou果, 尤其在医yuan中, 更觴ing斐shan徊娓腥镜膚ei险, 这已被蔰ao鵩an复证实。另外, 各种形式的空调系tong的ling却盘管表面一dan被霉菌等污染, 继而沾染灰尘, 会造成huanre能力显zhuxia降, dao致系tong能haozeng加[1]

    以控制细菌为膋ang牡纳锝嗑皇以谏杓粕咸子霉ひ到嗑皇业姆椒? 仅重视含尘du或huan气次shu等一xie指标, 忽视细菌滋生源的控制, 违背了生物洁净技术的宗旨。生物洁净技术根眏ing淮嬖诳刂屏>兜母拍? dui微生物wei害来说不存在xiaxian粒径,微生物控制的宗旨是清除微生物的suo有wei害, jiang细菌浓du控制在一定水平上[2]。在医yuan层流蕑hi跏襶in起术hou感染的不是尘埃粒子, 而是某xiete定条件的致病菌, 而且还要达到一定的浓du, 緃uan皇谴锏秸庖荒kang牡腷ao障手duan。洁净du级别不同, 但在卫生xue上ke能是等价的, 或者说yin起术hou感染率ke能wuchayi[3]。xian有shu据资liao表明, 即shi是作为緃uan盏飨祎ong重要组成部分的空气过lv器, 其在dui控制微生物方面并不是完全觴ingУ? 有时还会dao致空气zhiliang恶化闭。suo以, 这jiu要求dui生物洁净室微生物的污染及其yin起的医yuan感染作出更加觴ingУ南祎ongxing的dui策。从生物洁净的意义上讲,控制细菌繁殖应该比除掉细菌更重要。

    chuantong的shu适xing空调系tong仅停留在dui空气的reshi处理水平上, 而dui空气zhiliang的重视chengdu不够, 尤其是空调系tong中的微生物控制, dao致“ 病tai建筑综簒ianⅰ 发病情况越来越duo, dui空调房jian的空气zhiliang抱怨不断, dui身体健kang和工作效率造成很da的影响。因tou资及运xingfei用的xian制, shu适xing空调系tong不ke能按zhao緃uan盏飨祎ong设计, 这jiu需要寻求觴ingУ摹⒌蛅ou资的技术来解决shu适xing空调系tong的微生物污染问题。

    随zhou生活水平ti高及社会的发展, 人们dui空调系tong的微生物污萰u丫嗟敝厥? 尤其是美国“ 9·11” 事件hou发生的炭ju恐怖事件。国外的研究和蔰ao视τ帽砻? 紫外辐zhao消毒(Ultvariolet Germicidal Irradiation)技术在HVAC系tong中的应用dui控制微生物的生长和chuan播, 襶ue癹ie能du是很觴ingУ摹C拦鶪SA 最新设备标准(#5 Mechanical,section 5.4,Drains and DrainPans)已经推荐在空调的shi表面和di水盘安装紫外C 设备控制微生物的生长和chuan播。

    2 UVGI技术简介

    紫外线癱huangǔし治狝、B、C san个波duan和真空紫外线,

    A 波duan320 ~ 400nm,B波duan275 ~ 320nm,C波200 ~275nm, 真空紫外线100 ~200nm。其中C 波duan紫外线杀菌最觴ing? 杀菌作用最莐ang牟╠uan是250 ~270nm。当微生物经过紫外C zhao射区域时紫外线会穿透微生物的细bao膜和细bao核, po坏蛋白zhi和核酸(DNA) 的分子键, shi其失去复制能力或失去活xing, 从而达到杀菌消毒的膋ang摹ui微生物的杀灭率qu决于其suo吸收的紫外辐zhao剂liang, 辐zhao

    剂liang为辐zhao强du与辐zhao时jian的乘积。

    xian代UVGI消毒技术具有高效、广谱、wu二次污染、jieyue能hao、tou资小和应用灵活祌en詚hu优点。该技术在国外空气消毒领域内的应用穌uanб瞶heng在xun速拓展, 应用形式越来越duoyang化, 在空气消毒领域内的地位越来越重要, 已qu得了显zhu的经济效益和社会效益。

    3 国内外紫外技术的研究及应用

    3.1 国外情况

    国外di一个UVGI水消毒装置完成于1909年, 而di一个VUGI空气消毒装置直到20 世纪30年代年才出xian。di一个UVGI空气消毒系tong的设计方法在1940年被ti出, 其hou续不同的ban本被延用至今, 光莐ang募扑慊旧鲜前磟hao这yang的原ze: 在ju灯管謝ing?00mm以内, zhao射强du与ju离成fan比,在500mm以上, zhao射强dudayue与ju离平方成fan眖uhuantong的微生物受紫外辐zhao响应mo型如( l) 式suo示,

    式中S― 经过时jiant hou的细菌存活率%;

    k ― 杀灭常shucm2(μW·s);

    I ― 光强拌μW/cm2蔮ao狐/p>

    t ― 辐zhao时jians

    以往设计方法的萣i菰谟羸

    (l) cuo误地定义了光强场, 这yang的计算方法与光探测仪得到的结果不同;

    (2) weichan明灯的位置和类型;

    (3) 忽视表面fan射造成的光强场的变化;

    (4 ) 相duishidu的修zheng仅xian于duida肠gan菌的研究, 而忽视了dui其它微生物的研究, dao致xuduo矛盾的结果出xian, 例如, 研究表明沙雷shi菌属的杀灭常shu随zhou相duishidu的zeng加而减小, 而lian球菌的杀灭常shu随相duishidu的zeng加而zeng加;

    (5) dui微生物受紫外辐zhao的响应分析不够细致、全面, 在整个杀菌过cheng均shi用如(l) 式的指shu式衰减方cheng, 但当辐zhao的时jian较短或较长的情况xia,这种计算方法jiu不够准确。

    suo以设计者仅凭经验来确定系tong。如只是用尽ke能duo的灯填满断面, 或者基于一xie粗糙的试验。daliang的设计是按zhaokai平方的原ze来定义光强场, 但这yang的mo衪ou韵祎ong设计来说不够准确, dao致过高或过低的hou果。过羕e杓频南祎ong, 尽管bao险,但会造成昂贵的经济kai支襶ue澳躭iang浪fei。除了改善灯本身的设计外, hou来也没有zi细研究yin起VUGI 系tong失败的根本原因, 因为消毒效果不wen定, dao致VUGI 空气消毒的应用工业一直停滞了shu十年。近几年来, 随zhou紫外灯本身xing能的ti高, 紫外空气消毒技术又硈hi殖雠頱o发展的势tou。目前已duidan灯系tong进xing了比较全面深人的理论研究, dui光强场的计算ti出了新的计算方法, 如(2) 式suo示,该计算方法是jiang辐射角系shu的概念yin人到光强场的计算中来, shi计算的准确xingdadati高。

    式中Is ― 任一点的紫外光强拜μW/cm2蔮ao狐/p>

    Euv ― 灯的紫外shu出功率召μW ;

    Ftot― 总辐射角系shu;

    r ― 灯的半径;

    l― 灯的长du。

    dui微生物受紫外辐zhao的响应也ti出了新的两阶duanshuxuemo型, 如(3) 式suo示,

    式中S― 经过时jiant hou的细菌存活率%;

    kf― 快速杀灭聅hihu,cm2/(μWs);

    ks―慢速杀灭聅hihu,cm2/(μWs);

    f― 慢速杀灭阶duan的细菌占chu始浓du的bai分比(决定于ks)。

    新的设计计算方法shi系tong的xing能, 效率dadati高, 同蔮en档土似湟淮蝨ou资。国外目前VU GI 技术应用于很duo种场合的微生物控制, 如风道、过lv器、ling却盘管, 襶ue捌渌掌聿考quⅫ/p>

    duiUVG I 技术与过lv器各自的作用也有了新的renshi, ren为过lv器与UVGI 系tong结合shi用时,VUGI 起的是补chong不足的作用而不是附加辅助的作用, 是不ke替代的, 解决过lv器不能解决的问题,te别是dui以控制微生物为膋ang牡纳锝嗑皇yao8選ing能的fan光材liaodui紫外空气消毒效果也起zhou重要作用, dui消毒腔内的一次fan射及hou续内部fan射dui消毒效果的影响也zheng在进xing深人研究。另外, 在研究中xian,UVGI 技术还会带来jie能的效果, 因为它会杀死生长在ling却盘管表面上的微生物, 同时也减少了灰尘附zhou的机会, shi系tong始zhongbao持高效

    率的re絟uan狐sup>[4]

    3.2 国内情况

    国内目前紫外消毒技术还是以jingtaizhao射消毒为zhu, 应用在一xie专门、te定的场合, 如医yuan层流蕑hi跏业? 其缺点是消毒时人员不能在场。八十年代, 国内kai发了类似于空气自净器的循环风紫外线空气消毒灭菌装置[5], 但这种独li的设备的循环穌uanв衳ian, 只能起到辅助作用。另外有专利文献报道一种新衪ou磟hao式紫外灭菌灯ke在人员停留时dui房jian进xing消毒, 其原理是利用室内空气自然dui流循环流过紫外灯, 而达到消毒的膋ang? 但kao自然dui流产生的流liangbi竟太小, 且人是最da的发菌源, 当有人员活动时, 原来的灭菌效果很快jiu荡然wu存。

    国产紫外灯xing能也制yue了紫外技术在空气消毒领域内的应用, 国产紫外灯寿命一般在1000 -2000小时, 紫外shu出强du一般占灯总功率的5 -10 % ,臭yang发生liang襜u蟙a。磗ong? 国内dui紫外光莐ang募嗖庵厥觕hengdu不够, 这yangjiu会有ke能造成事故。

    4 几种改善空气zhi. 的手duan分析

    4.1 新风

    通风ke稀shi污染物浓du, 从而改善空气品zhi,但不能消除污染源。另外, 因jie能或运xingfei用的xian制, duoshu建筑的通风liang受到xian制, 甚至褁ian夭蛔恪>」艹9娴目盏飨祎ong设计中du要考虑新风liang, 但首先补进系tong的新风本身的zhiliang值得考虑,其次造成的负hezeng加, 而且蔰ao试藊ing管理如何也是很关键的。

    4.2 过lv

    过lv是空气洁净中最常用的手duan, 用于过lv灰尘和病菌, 但不能完全去除细菌和病毒, 也不能阻止霉菌在shi表面上生长。而且在蔰ao蕇hi用中,在条件如shidu适yi、有一定的ying养源情况xia, 过lv器也会滋生细菌。另外, 过lv精du越高的过lv器,系tong的能hao也越da。

    4.3 喷yao

    shi用yao物shi房jian内有te殊的气味, yao物消毒时需控制touyao的剂liang, 太少ze影响消毒效果, 太duo又容yi造成二次污染, 而且微生物也会逐渐产生抗yaoxing。到目前为止, 还wei发xiandui人wu害而又能杀菌的消毒剂。

    4.4 aoyang

    臭yang有很莐ang纳本芰? 但臭yangdui人体有wei害作用, 同时会dui橡胶、钢铁等产生po坏作用。美国加利福ni亚EPA已zhong告市民shen用臭yang消秊ing贰Ⅻ/p>

    4.5 光催化

    光催化是一xiang比较新的技术, 但还不够成熟,例如如何ti高光能利用率, 如何觴ing宄浔砻娴奈畚? te别是ben蟙i锉粂ang化hou在其表面形成的zhan膜。

    4 .6 jing电

    jing电空气緃uan爸媚延谑祒ianduo指标的体系,除尘緃uan室膊粀en定, 又容yi产生二次场尘, suo以jing电空气緃uan爸貌坏米魑huan盏飨祎ong的song风末级緃uan枋? 也不得作为独li机组直jie设在洁净层流蕑hi跏液徒嗑桓ㄖ梅磕? 日本空气清净xie会的空气緃uan植嵋裁魅匪得髁苏庖坏恻sup>[6]

    5 UVGI技术应用中yao要研緆ang奈侍狳/p>

    在吸收国外研究成果的基础上, 应发展符合我国国情的UVGI空气消毒技术, 尤其是在HVAC系tong中的应用, 需要研緆ang哪谌載a致如xia:

    (1) VU GI 消毒腔内空气流动的计算流体力xue

    研究;

    (2) duiduo灯系tong进xing深人研究;

    (3) 编制动tai紫外消毒mo拟计算chengxu, 包kuo光强场的计算chengxu和流场计算chengxu;

    (4) 杀菌常shu的研究;

    (5) 详细研究相duishidudui杀菌常shu的影响;

    (6) 研究和应用高fan光xing的材liao;

    (7) 建li紫外空气消毒设计的指dao方zhen;

    (8) 研究簍ou⒄谷绾蝧hi过lv系tong和UVGI 技术更好配合, 优化系tongxing能, 并降低能hao。科xue技术发展到今天, 任何一门技术du不能独li地由某dan一xue科来完成,UVGI技术的研究工作需要光xue、电子技术、控制技术、计算流体力xue、材liaoxue, 化xue、空气微生物xue、医xue、实验技术襶ue皀uan通工cheng祌en喙豿ue科xie同进xing。

    6 结语

    空气调jie技术不仅要在能源利用、能liang的jieyue和回收、能liang转huan和chuan递设备xing能改进、系tong的技术经济分析和优化及计算机控制等方面继续研究和kai发, 而且要进一bu研究创造有利于健kang的适于人类工作和生活的内瞜ao誮ian环境。

    目前改善空气zhiliang的各謟hi謉uandu不是万能的。bixuzhendui具体问题, 选择不同技术簍ou嘀旨际鮨ian合应用。尤其在以微生物控制为膋ang牡纳锝嗑皇抑? ke以UVGI 技术为zhu, 结合建筑设计, 如人流、物流的路线, 襶ue捌渌ㄖ胧? 如人员zhou装、器材消秊uyue凹忧kao盏飨祎ong的运xing管理等, 从各个方面来控制微生物污染及其yin起的感染。UVG I 技术作为一种控制经由空气途径yin起的微生物感染的技术, 有zhou其自身的优势, 在HVAC系tong中的应用在国际上刚刚kai始不久, ke以预见其wu论在shu适xing空调系tong还是緃uan盏飨祎ong中dujiang有广阔的应用前景, duiti高人民的生活zhiliang, jieyue能hao, 具有重da意义。我国nuan通技术始zhong与发达国家有chaju, 目前一xie相关规范也不健全, 我国应尽快制定各种生物洁净室的相关规范、标准, 同时UVGI技术也会jiang得到更快、更da的发展。

    参考文献

       1 Heinemann,S,H,N.Nolard.( 1994) Biocontaminationin air-conditioning.Health imp]icanonsof fungi in indoor envionments.R.A. Samson.Amsterdam.Elevier:179,

       2沈晋明黄霞生物洁净技术与微生物控制洁净与空调技术2002,2:8 -12

       3唐会jie沈晋明医yuan洁净层流蕑hi跏业氖夷诳盏鞑蝧hu分析洁净与空调技术2002,2:24 - 27

       4 Shaughnessy,R,E,LeVetin,and C.Rogers.(1999)”The dffects of UV -C on biological contamination ofAHUs in a com-mercial office buildinS: Preliminary results.”Indoor Environment

    99:195 - 202.

       5xu钟麟空气洁净技术原理同济daxue出ban社1998.4:325.  326 - 330

       6《医yuan洁净蕑hi醪拷ㄉ璞曜肌穌i五zhangdisan十条.

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