空气净化技术现状及其发展趋势刍议

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1、空气净化技术现状及其发展趋势刍议杨晓平YANGXiao-ping（苏州经贸职业技术学院，苏州215009）摘要：首先，介绍目前市场上流行的若干种空气净化技术工作原理，分析这些净化技术在实际应用中的优缺点。其次，重点阐述空气净化技术的新方向——“水洗空气”的基本原理，最后对净化技术发展趋势进行展望和总结。.jyqkQZ1303。简介：杨晓平（1982-），男，江苏苏州人，研究生，讲师，主要研究方向为机电一体化。0引言在我国，随着工业化、城镇化步伐向前不断迈进，大气污染、水污染等问题变得日益突出，近年来，雾霾天气的频频“造访”严重影响人们的日常生活，PM2.5成为每日必须监测的对象，空气质量问

2、题引发人们的普遍忧虑，同时，由于室内装潢装饰材料、日用化学品的使用、家具建材释放的有毒物质，导致室内空气质量直线下降，譬如甲醛等有害气体，苯氡等致癌物质使得长期生活其中的人体产生各种疾病。空气污染对人类健康危害已成为全世界共同面临的难题，为了更加有效地净化空气，还人们一个洁净环保的生活居住环境，空气净化技术的研究应运而生，且在近几年里迅速发展，本文全面介绍目前主要的空气净化技术工作原理，分析其实际应用中的优缺点，并讨论净化技术的发展趋势及发展新方向。1空气净化技术现状分析目前市场上空气净化技术主要包括：机械过滤、吸附过滤，离子化技术、催化氧化技术等。以下依次进行简述并指出其在使用中的优势及

3、不足之处。1.1机械过滤技术机械过滤是指将周围的空气经过风机加压后，在通过设备内部放置的纤维过滤材料时，空气中的颗粒污染物因尘埃粒子的直径大于纤维材料的孔径而被捕获下来，以此来达到除尘净化的目的，这就是机械过滤式方法，此法只能除去直径较大颗粒污染物，对于较小的粒径以及气态而非固态的杂质无法搜集到。这种较早出现的净化技术总体来讲性能不够完善，净化效果有限，只能达到初步过滤等级，具有一定的局限性。其优点是设计简单、使用方便，缺点是净化气态污染物－有害气体性能差，对超微固态颗粒的净化效果也差。1.2吸附过滤技术空气中的污染物存在形式有固态污染物和气态污染物两种，正因为上述机械过滤存在无法过滤气态

4、颗粒的缺陷，随着净化技术进一步发展，活性炭吸附技术被开发设计出来。利用了活性炭对气体具有较强吸附能力的特点，所以其优点是提高了对气态污染物的净化效果，总体上改善净化性能，但是，它的缺点是活性炭的吸附具有饱和度，且一旦饱和就无法继续吸附下去，无法再生。虽然目前在空气过滤领域，活性炭过滤器使用广泛，但其缺陷是天生的，定期需要报废并更换新的活性炭，成本较高。1.3离子化技术此种技术采用的负离子能与空气中的颗粒物结合形成质量较大的粒子而被过滤层捕获附着在过滤材料的表面，低温等离子具备的能量能使气态有机物中的化学键断裂，转化为无害物，负离子能够杀灭某些细菌，具有杀菌的作用，但是，其缺点是化学反应产生

5、臭氧，一定浓度的臭氧对人体健康有害，形成二次污染物。1.4光催化氧化技术光催化氧化是指以某种半导体材料作为光催化剂，在光电转换中进行氧化还原反应。光催化剂中使用最多的是TiO2，纳米TiO2颗粒细化程度高，光催化活性较一般的催化剂（TiO2、ZnO、CdS等）进一步提高。在光化学反应中，TiO2在光照条件下，其表面生成空穴－电子对并与吸附在表面上的物质发生氧化还原反应，空穴具有较强的氧化能力，能够与水反应生成羟基自由基。电子具有还原性与氧气反应生成氧自由基，生成的上述两种自由基均具有很强的化学活性，能与多数有机物发生氧化反应，生成二氧化碳和水，从而达到净化空气的作用。根据上述光催化氧化的基

6、本原理，在常温常压条件下，利用空气中的氧气就能在光照一定时间后，将空气中有机污染物分解为水和二氧化碳无机物，净化效果好，纳米TiO2作为催化剂，化学性质稳定，氧化还原能力强，成本低，不存在像活性炭的吸附饱和现象，使用寿命长。但是，这种催化氧化反应需要在一定的浓度条件下才有效，当空气中污染物浓度较低时，光催化降解速度较慢，会产生有害的中间产物，也会有二次污染的出现，所以，该技术不能直接使用，而是在市场上出现了活性炭－纳米TiO2复合光催化过滤材料，综合两者各自的优点，提高净化效率。2空气净化技术新方向——“水洗空气”水洗空气是指采用先进的空气绕流技术，其原理是将室内污浊的空气通过风机运动吸入

7、到空气净化设备中，通过控制相对旋转的水帘对流组合，将空气切割旋转带入水中，空气顺着水帘对流组合的叠状微孔循环形成高速绕流，从而保持设备净化模块中的空气溶于水中，延长空气与水的接触时间和接触面积，使有害物质充分溶解于水，从而提高净化能力。水作为大自然的一种固、液、气形式同时存在的特性物质，水的净化功能非常神奇，现在提倡要保护生态湿地，保护湖泊水源地，就是因为水无疑是自然界最好的净化剂载体，这些生态湿地、湖泊等是人类生活环境