幾種新型空氣過濾器凈化效果分析

１ 前言 
     美國 ＡＳＨＲＡＥ 標(biāo)淮 ６２－ １９８９Ｒ 中規(guī)定普通空調(diào)系統(tǒng)要求配備至少滿足對(duì)粒徑 ３!ｍ 粒子的過濾效率為 ６０％的空氣過濾器， 這相當(dāng)于國標(biāo) 《一般通風(fēng)用空氣過濾器》中的中效空氣過濾器的水平 。由于考慮投資和運(yùn)行成本， 國內(nèi)許多空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中往往只采用對(duì)吸入塵無過濾效率的金屬絲網(wǎng)加粗孔泡沫塑料的粗效過濾器， 加上運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)，出現(xiàn)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)管積灰和表冷器積塵， 導(dǎo)致室內(nèi)不良的空氣品質(zhì)等問題 。隨著人們對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的日益關(guān)注， 舒適性空調(diào)也引入了 “清潔空氣”的概念。此清潔空氣的定義雖不能和傳統(tǒng)潔凈空調(diào)所要求的條件相提并論， 但也要求送入室內(nèi)空氣的塵、菌濃度及空氣污染物濃度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。因此， 空氣過濾裝置不僅要承擔(dān)起除塵作用， 還得兼顧殺菌。而傳統(tǒng)的纖維過濾器在大多數(shù)時(shí)間， 都處于積灰狀態(tài)， 且濾材殺菌缺乏主動(dòng)性， zui多屬于“防霉”。要減少乃至清除空氣中的微生物， 就要采取其它輔助手段。為此各種原理的新型空氣過濾器就進(jìn)入了人們的視野， 空氣潔凈市場也越來越火。尤其是 ＳＡＲＳ 后， 國內(nèi)興起了空氣凈化過濾產(chǎn)品熱， 國外各類抗菌、濾塵產(chǎn)品也紛紛涌入。 
    目前市場上出現(xiàn)的許多凈化產(chǎn)品， 從原理上講并不是什么新概念。綜合舒適性空調(diào)系統(tǒng)中使用的空氣過濾器，殺菌原理可分為靜電過濾、活性炭、等離子、負(fù)離子、ＴｉＯ２ 光催化等。圖 １ 是課題組在 ２００４ 年調(diào)查上海 ８ 棟*空調(diào)大樓在 ＳＡＲＳ 后新增設(shè)的幾種凈化設(shè)備。作為傳統(tǒng)過濾方法的改善手段， 這些凈化過濾的實(shí)際效果究竟如何？為此， 我們對(duì)幾種新型空氣過濾器的濾菌和濾塵效果進(jìn)行了現(xiàn)場測(cè)試， 并通過比較和分析， 評(píng)價(jià)出這些新型凈化產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)行效果， 從而對(duì)合理選用空調(diào)系統(tǒng)的過濾方式有一定的借鑒作用。 
 
         
 圖 １ 空調(diào)系統(tǒng)使用的凈化產(chǎn)品 
 ２ 幾種新型空氣過濾器 
    在舒適性空調(diào)系統(tǒng)中， 新型空氣過濾器產(chǎn)品名目繁多，現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前已使用的產(chǎn)品大致可歸為靜電過濾器、等離子空氣過濾器、臭氧發(fā)生器和納米催化凈化器等。 
 ３ 空氣凈化產(chǎn)品濾菌濾塵效果的現(xiàn)場測(cè)試 
 ３．１ 測(cè)試目的 
    目前的舒適性*空調(diào)系統(tǒng)中， 新型的空氣凈化產(chǎn)品主要以靜電過濾器及等離子體空氣凈化器居多，主要是這兩種凈化方式不會(huì)對(duì)原通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)性能產(chǎn)生任何影響， 且操作上也較容易實(shí)現(xiàn)， 特別是對(duì)已建系統(tǒng)增設(shè)靜電過濾器非常方便。我們與日本國立保健醫(yī)療*合作， 于 ０４ 年到 ０５ 年之間， 對(duì)上海 ４ 幢使用等離子體凈化或靜電過濾器的*空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了濾菌濾塵凈化效果的現(xiàn)場測(cè)試。 
 ３．２ 測(cè)試對(duì)象 
    在調(diào)研的 ８ 棟空調(diào)大樓中， 我們選擇了較典型的 ４ 個(gè)空調(diào)系統(tǒng)作為測(cè)試分析對(duì)象，  具體測(cè)試根據(jù) 《消毒技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。為測(cè)試各空氣過濾器的實(shí)際濾塵濾菌效果， 我們通過比較空氣過濾器開啟時(shí)其前后菌塵濃度的變化來分析這幾種空氣過濾器的濾菌除塵效率。同時(shí)也通過比較空氣過濾器分別處于關(guān)閉與開啟狀態(tài)下時(shí)室內(nèi)的菌塵濃度的變化來定性比較各過濾器的凈化效果。 
 ４ 測(cè)試結(jié)果及分析 
 ４．１ 空氣過濾器的濾菌濾塵效果 
    在使用不同空氣過濾器的空調(diào)系統(tǒng) Ａ、系統(tǒng) Ｂ 和系統(tǒng)Ｃ 中， 過濾器的除菌和分級(jí)除塵效率如表 ４ 和圖 ２ 所示。在使用等離子空氣過濾器的空調(diào)系統(tǒng)中， 過濾器的濾菌效率平均為 ３９．３％，而各自的除塵效率 （ 特別是對(duì)能沉積在人體肺泡內(nèi)， 危害人體健康的粒徑小于 ５!ｍ 的塵埃） 平均約為 ４３．０％。而靜電空氣過濾器的濾菌效率為 ６６．７％，除菌效果明顯； 靜電過濾器對(duì) １．０～５．０!ｍ 左右的粒子凈化效率較高， 可達(dá) ８０％， 表明靜電空氣過濾器對(duì)去除可吸入微粒， 尤其是小顆粒塵埃有顯著的作用。 
 ４．２ 空氣過濾器開啟前后室內(nèi)菌塵值的變化 
    在使用不同種類空氣過濾器的空調(diào)系統(tǒng) Ａ、Ｃ 和 Ｄ 中，空氣過濾器開啟前后的室內(nèi)菌塵變化見表 ５ 和圖 ３。在設(shè)有等離子空氣過濾器的空調(diào)系統(tǒng)中， 過濾器開啟前后室內(nèi)的含菌濃度下降率為 ５０．０％，含塵濃度對(duì)粒徑小于５!ｍ 的塵埃平均降低率為 ３２．１％。而在使用靜電過濾器的系統(tǒng) Ｃ 和系統(tǒng) Ｄ 中， 過濾器開啟前后室內(nèi)的含菌濃度下降率約 ５５．２％，比等離子空氣過濾器除菌效果高 １０．４％， 室內(nèi)的含塵濃度降低率平均也達(dá)到 ６４．１％ （ 粒徑小于 ５!ｍ 的塵埃） ， 比采用等離子空氣過濾器過濾效果高 ９９．７％， 過濾小微粒的效果非常明顯。 
 ５ 結(jié)論與討論 
   （１） 安裝靜電空氣過濾器的除菌率比等離子空氣過濾器的平均值高一倍； 安裝靜電空氣過濾器的室內(nèi)菌值下降率比等離子空氣過濾器的高 １０．４％， 說明靜電過濾器的濾菌效果較顯著。 
   （２） 靜電過濾器對(duì) １．０～５．０!ｍ 左右的粒子凈化效率高達(dá) ８０％； 采用靜電空氣過濾器的室內(nèi)含塵濃度值約為裝有等離子體空氣過濾器室內(nèi)含塵埃濃度值的一半， 表明靜電空氣過濾器的對(duì)凈化室內(nèi)可吸入微粒， 尤其是小顆粒塵埃的效果明顯。 
 （３） 新型的靜電空氣過濾器在除塵、除菌方面效果明顯， 它阻力小 （３￣５ｍｍＨ２Ｏ） ， 耗電少， 特別適合既有空調(diào)過濾設(shè)備的改造， 課題組的調(diào)研表明， 目前國內(nèi)已有將其作為空調(diào)機(jī)組主過濾器的成功案例 ， 相信只要有效地控制靜電過濾器電場易擊穿、集塵后放電效率下降和設(shè)備成本較高的因素， 靜電空氣過濾器可作為*空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)一種有效的空氣凈化手段。