论文部分内容阅读
人们一天中的大部分活动都是在室内环境下进行的,随着城市人口密度的增加,室内空气微生物气溶胶污染日趋严重,呼吸道感染率高达20%,由此引起的呼气困难、头晕头痛等病症严重危害人们的身体健康,问题亟待解决。本文选用课题组自制的泡状真空紫外灯作为光源,结合紫外线和臭氧两种杀菌因子,研究其对目标微生物气溶胶的杀灭效果。根据紫外灯外形结构特征及相关资料研究确定紫外线反应器形状尺寸,研究分析紫外灯光强分布及其在大流量下的稳定功率和产臭氧率;对臭氧催化反应器的载体、催化剂、负载方法进行选择并确定催化层厚度,确定大肠杆菌和枯草芽孢杆菌芽孢作为目标微生物。研究空气流量、相对湿度、有机物含量、微生物种类、紫外线强度等因素对紫外线一次通过杀菌率的影响,同时还研究了空气流量、臭氧浓度、相对湿度、微生物种类等因素对臭氧催化杀菌率的影响。最后研究在微生物气溶胶模拟现场,在不同杀菌时间、相对湿度、有机物含量、微生物种类等因素下,联合装置的杀菌效果,以及联合装置对实际现场空气中自然菌的杀灭效果。根据紫外灯外形结构特征及相关资料研究确定了紫外反应器为圆柱形、直径为250mm、长度为600mm、内贴镀铝反光膜,紫外灯臭氧产率在0.25g/h-0.74g/h之间,功率稳定在85W-90W,反应器内部光强均大于1.4mW/cm2。对臭氧催化工艺研究表明,蜂窝陶瓷适合作为载体,二氧化锰为最佳催化剂,水解氧化法为最优负载方法,当催化层高度为40cm时,在不同空气流量下,臭氧催化转化率均可达到100%。研究表明,紫外线杀菌率随着流量的增加(1.5m3/min-6.0m3/min)、相对湿度变大(55%-90%)、有机物含量(0-4%)的增大而降低,随着微生物浓度和光强的增大而升高;臭氧催化杀菌率随着臭氧浓度和相对湿度的增大而升高,随气体流量的增大而减小。由联合装置在微生物气溶胶模拟现场实验表明,相对湿度为88%-93%,微生物气溶胶浓度为105CFU/m3,空气流量为4.5m3/min时,联合装置对大肠杆菌的40min杀灭对数达3.11,对芽孢的60min杀灭对数达3.16;由实际现场杀菌实验可知,当房间大小为21m3和37m3时,在运行60min和90min后,联合装置对空气自然菌的杀灭率可达90%以上。