第2章 空气洁净技术 污染物与洁净室.ppt
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1、第第2 2章章 空气洁净技术空气洁净技术 污染物与污染物与洁净室洁净室第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁污染物与洁净室净室通常所指的空气污染物主要有三类通常所指的空气污染物主要有三类悬浮在空气中的悬浮在空气中的固态、液态微粒固态、液态微粒;霉菌、致病菌等悬浮在空气中的霉菌、致病菌等悬浮在空气中的微生物微生物;各种对人体或生产过程有害的各种对人体或生产过程有害的气体气体。由由于于空空气气净净化化的的目目的的与与对对象象不不同同,净净化化的的内内容容、方方法法和和衡衡量量标标准准也也不不同同。以以洁洁净净室室为为对对象象的的空空气气净净化化的的目目的的,就就是是最最大大可可能能地地把把空
2、空气气介介质质中中的的悬悬浮浮微微粒粒除掉,对于生物洁净室,还要控制除掉,对于生物洁净室,还要控制有生命微粒有生命微粒。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁污染物与洁净室净室总总悬悬浮浮颗颗粒粒物物:指指环环境境空空气气中中空空气气动动力力学学当当量量直直径径小小于等于于等于100m的颗粒物。的颗粒物。颗颗粒粒物物PM10:指指环环境境空空气气中中空空气气动动力力学学当当量量直直径径小小于于等于等于10m的颗粒物,也称的颗粒物,也称可吸入颗粒物可吸入颗粒物。颗颗粒粒物物PM2.5:指指环环境境空空气气中中空空气气动动力力学学当当量量直直径径小小于于等于等于2.5m的颗粒物,也称的颗粒物
3、,也称细颗粒物细颗粒物。GB3095-2012环境空气质量标准环境空气质量标准 第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁污染物与洁净室净室按微粒的形成方式分类按微粒的形成方式分类分散性微粒;凝集性微粒分散性微粒;凝集性微粒。按微粒的来源分类按微粒的来源分类无机性微粒;有机性微粒无机性微粒;有机性微粒;有生命微粒。;有生命微粒。按微粒的大小分类按微粒的大小分类可见微粒;显微微粒可见微粒;显微微粒;超显微微粒。;超显微微粒。l可见微粒可见微粒肉眼可见,微粒直径大于肉眼可见,微粒直径大于10m;l显微微粒显微微粒在普通显微镜下可以看见,微粒直径为在普通显微镜下可以看见,微粒直径为0.25m10m
4、;l超显微微粒超显微微粒在超显微镜或电子显微镜下可以看见,微粒直径在超显微镜或电子显微镜下可以看见,微粒直径小于小于0.25m。l微粒的通用分类微粒的通用分类1)灰尘灰尘包括所有固态分散性微粒,也称为粉尘;包括所有固态分散性微粒,也称为粉尘;2)烟烟包包括括所所用用固固态态凝凝集集性性微微粒粒,以以及及液液态态粒粒子子和和固固态态粒粒子子因因凝凝集集作作用而产生的微粒。烟的微粒大小远在用而产生的微粒。烟的微粒大小远在0.5m以下以下;3)雾雾包包括括所所有有液液态态分分散散性性微微粒粒和和液液态态凝凝集集性性微微粒粒。雾雾概概括括为为“系系属属于于气气体体中中液液滴滴的的悬悬浮浮体体的的总总称
5、称”。微微粒粒大大小小介介于于0.1m100m之之间间。(雾雾和和霾霾的的区区别别主主要要在在于于水水分分含含量量的的大大小小:水水分分含含量量达达到到90以以上上的的叫叫雾雾,水水分分含含量量低低于于80的的叫叫霾霾。8090之之间间的的,是是雾雾和和霾的混合物,但主要成分是霾。霾的混合物,但主要成分是霾。)4)烟烟雾雾包包括括液液态态和和固固态态,既既含含有有分分散散性性微微粒粒又又含含有有凝凝聚聚性性微微粒粒。微微粒粒大大小小从从十十分分之之几几微微米米到到几几十十微微米米。ISO的的定定义义:烟烟雾雾“通通常常系系指指由由燃燃烧烧产产生生的的能能见见气气溶溶胶胶”,“不不包包括括水水蒸
6、蒸气气”,说说明明和和雾雾略略有有差差异。异。微粒的分类微粒的分类第2章 空气洁净技术 污染物与洁净室第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁污染物与洁净室净室ni第第i个粒径区间的粒子数;个粒径区间的粒子数;ni粒子总数。粒子总数。图图2-1粒粒子子质质量量累累计计频频率率描描述述粒粒子子集集合合体体的的粒粒径径分分布布状状况况常常用用各各粒粒子子的的数数量量百百分分数数,即相对频率即相对频率表表2-1 2-1 某标准大气尘中悬浮粒子的粒径分布某标准大气尘中悬浮粒子的粒径分布注:注:该项体积(质量)相对频率是指相对于大气尘粒子的频率;该项体积(质量)相对频率是指相对于大气尘粒子的频率;该
7、项体积(质量)相对频率是指相对于该区间粒子的频率。该项体积(质量)相对频率是指相对于该区间粒子的频率。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁净室污染物与洁净室细细菌菌、病病毒毒、真真菌菌、花花粉粉、藻藻类类和和噬噬菌菌体体等等都都是是重重要要的空气污染源。的空气污染源。空气微生物都是由自然因素和人为因素污染的结果。空气微生物都是由自然因素和人为因素污染的结果。空气微生物的来源空气微生物的来源:来源于植物来源于植物;来源于动物来源于动物;来源于生产活动来源于生产活动;来来源源于于人人体体,人人类类是是许许多多场场合合特特别别是是公公共共场场所所空空气气微生物的重要来源;微生物的重要来源;来
8、源于自然界。来源于自然界。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁净室污染物与洁净室正正常常人人在在静静止止条条件件下下每每分分钟钟可可向向空空气气排排放放5001500个个微生物;微生物;人在活动时每分钟向空气中排放数千至数万微生物;人在活动时每分钟向空气中排放数千至数万微生物;人体外层皮肤每平方毫米可有人体外层皮肤每平方毫米可有1106个微生物;个微生物;每毫升唾液中含有每毫升唾液中含有1109个微生物;个微生物;每毫升鼻涕中含有每毫升鼻涕中含有1106个微生物;个微生物;打打喷喷嚏嚏产产生生的的气气溶溶胶胶中中(如如果果没没有有手手绢绢一一类类的的遮遮拦拦),含有含有1106个微生物
9、;个微生物;人人体体分分泌泌物物中中每每克克可可含含有有1102个个微微生生物物。这这大大约约是是分分泌物干重的泌物干重的50%。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁净室污染物与洁净室大大气气微微生生物物的的污污染染是是由由生生命命微微粒粒的的污污染染,和和洁洁净净室室空空气气净净化化有有关关的的主主要要是是细细菌菌和和藻藻类类,室室外外大大气气菌菌的的浓浓度度在在不不同同的的地地区区和和不不同同的的时时间间变变化化很很大大,一一般般情情况况下下,大大气气菌菌浓浓度度为为10005000pc/m3,一一般般可可取取20003000pc/m3。从从微微生生物物角角度度上上看看,不不论论是
10、是细细菌菌还还是是病病毒毒,只只有有附附在在载载体体上上方方可可能能生生存存,载载体体的的大大小小称称为为微微生生物物的的等等价价直直径径,在在非非洁洁净净的的普普通通房房间间,微微生生物物等等价价直直径径在在68m,一般情况下的室外为,一般情况下的室外为812m,在洁净室为,在洁净室为15m。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室室外污染源室外污染源大气尘大气尘(无生命的固体物无生命的固体物)大气中的微生物大气中的微生物细菌;藻类细菌;藻类;真菌类;真菌类;原生物;原生物;病毒;病毒。室内污染源室内污染源大大气气中中含含尘尘、含含菌菌、洁洁净净空空调调系系统统中中新新
11、风风带带入的尘粒和微生物;入的尘粒和微生物;作作业业人人员员发发尘尘;建建筑筑围围护护结结构构、设设施施的的产产尘尘;设备及产品生产过程的产尘。设备及产品生产过程的产尘。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁净室污染物与洁净室工作人员是潜在的最大污染源人人体体在在24小小时时之之内内掉掉落落的的皮皮肤肤碎碎屑屑有有十十亿亿之之多多。即即使使是是静静止止站站立立,一一个个人人每每分分钟钟之之内内也也会掉落大约十万个微粒会掉落大约十万个微粒如如果果以以每每小小时时3千千米米的的速速度度行行走走,则则每每分分钟钟之之内掉落的微粒将达到内掉落的微粒将达到500万。万。作业人员发尘量(一)作业人员
12、发尘量(一)粒粒/(/(人人min)min),0.5m0.5m作业人员发尘量(二)作业人员发尘量(二)pc/(pc/(人人min)0.5mmin)0.5m 吸烟时的产尘量吸烟时的产尘量 使用化妆品的发尘量使用化妆品的发尘量 洁净室建筑表面发尘量洁净室建筑表面发尘量pc/(minpc/(min地面地面 ),0.5m0.5m着手术服时的人体散发细菌量着手术服时的人体散发细菌量人体的细菌散发量人体的细菌散发量人体各部位的带菌数人体各部位的带菌数第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室危害生产工艺的主要污染源危害生产工艺的主要污染源:人员人员;送风;送风;机器及其其他生产设备;机
13、器及其其他生产设备;原材料与经过加工的原材料;原材料与经过加工的原材料;包装材料;包装材料;生生产产工工艺艺用用各各种种介介质质及及洁洁净净用用化化学学品品;服服装装与与其其他他设设备备中的纺织物;中的纺织物;办公设备与办公材料;办公设备与办公材料;参观人员;参观人员;维修人员,特别是那些来自洁净区外部的人员。维修人员,特别是那些来自洁净区外部的人员。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室与产品接触的污染物来源与产品接触的污染物来源:生产工艺之内产生;生产工艺之内产生;从外部环境传入生产环境之中。从外部环境传入生产环境之中。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染
14、物与洁净室洁净室大气含尘浓度大气含尘浓度计重浓度、计数浓度和沉降浓度三种。计重浓度、计数浓度和沉降浓度三种。1)计计数数浓浓度度是是以以单单位位体体积积空空气气中中含含有有的的微微粒粒个个数数表表示示,如如pc/L或或pc/m3;2)计计重重浓浓度度是是以以单单位位体体积积空空气气中中含含有有的的质质量量表表示示,如如mg/m3或或mg/m3;3)沉沉降降浓浓度度是是以以单单位位时时间间单单位位面面积积自自然然沉沉降降下下来来的的微微粒数或质量表示,如粒数或质量表示,如pc/(2h)或)或t/(km2月)。月)。第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室每每个个城城市市不不
15、同同区区域域和和不不同同季季节节的的大大气气含含尘尘浓浓度度都不同。都不同。洁洁净净技技术术中中计计数数浓浓度度是是洁洁净净厂厂房房空空气气洁洁净净度度等等级级划划分分的的依依据。据。图图2-2空气中的粒子分布金字塔空气中的粒子分布金字塔 大气中含尘浓度大气中含尘浓度第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室大大气气含含菌菌浓浓度度和和大大气气含含尘尘浓浓度度一一样样,随随不不同同地地区区、不不同同的的人人群群活活动动场场所所、气气象象条条件件等等不不同同情情况况变变化化在在较较大大的范围。的范围。室内含尘浓度与含菌浓度的关系室内含尘浓度与含菌浓度的关系空空气气中中存存在在
16、的的微微生生物物,大大多多是是附附着着在在可可供供给给其其所所需需养养分分、水水分分的的尘尘粒粒上上,来来自自人人体体的的微微生生物物主主要要是是附附着着在在1215m的的微微粒粒上上,空空气气中中的的真真菌菌多多数数是是以以单单个孢子的形式悬浮于空气中。个孢子的形式悬浮于空气中。不同场所空气中的细菌总数不同场所空气中的细菌总数 (pc/L)(pc/L)第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与洁污染物与洁净室净室一一般般情情况况下下,大大气气微微粒粒浓浓度度与与细细菌菌浓浓度度的的相相关关性性随随季季节节、地地点点不不同同等等有有所所不不同同,虽虽然然这这样样,到到现现在在为为止止,还还没没
17、有有测测定数据可以说明它们浓度之间的确定关系。定数据可以说明它们浓度之间的确定关系。图图2-3不同粒径大气微粒浓度与细菌浓度关系不同粒径大气微粒浓度与细菌浓度关系图图2-4不同时间的大气微粒浓度与细菌浓度的关系不同时间的大气微粒浓度与细菌浓度的关系 室内的尘埃浓度和细菌浓度室内的尘埃浓度和细菌浓度第第2章章空气洁净技术空气洁净技术污染物与污染物与洁净室洁净室按用途分类按用途分类工业洁净室;工业洁净室;生物洁净室生物洁净室一般生物洁净室一般生物洁净室;生物安全洁净室。;生物安全洁净室。按气流流型分类按气流流型分类 单向气流洁净室;单向气流洁净室;非单向流洁净室非单向流洁净室;混合流洁净室;混合流
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