生物洁净室臭氧消毒的残余污染研究 .docxVIP

工程建筑学相关资料ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION 工程建筑学相关资料 ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION PAGE PAGE 1 生物洁净室臭氧消毒的残余污染研究  摘要：近年来，臭氧技术已在医学、卫生、食品、食品储藏保鲜、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，取得了显著效果。高浓度臭氧消毒后，臭氧在室内的衰减便成为暖通界关注的问题之一。本文实际测试了一间臭氧消毒的制药洁净厂房，利用质量平衡模型和一阶衰减模型（the first-order decay model），理论上得到臭氧的衰减浓度曲线，再与实际测得的臭氧的衰减浓度曲线进行比较，进而分析理论计算值和实际测量值之的差异以及产生这些差异原因，得到了影响臭氧衰减浓度的相关因素。通过分析检测得到的臭氧浓度数据，消毒结束后臭氧浓度的衰减时间低于预先设定的时间值，即该洁净室臭氧衰减的设计时间符合劳动保护和人员安全的原则。 关键词：臭氧消毒 一阶衰减模型 质量平衡模型 臭氧衰减 1 引言近年来，臭氧技术已在医学、卫生、食品、饲养业、养殖业、食品储藏保鲜、化工生产、大气净化、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，取得了显著效果。臭氧因其强氧化能力，可以破坏微生物的细胞壁，进而割断其核酸，使其丧失生命力，而且采用臭氧消毒具有快速，无二次污染（衰变为氧气），杀菌效果好等多个优点，因此在医院洁净室和食品、制药等有洁净要求的厂房内，利用高浓度的臭氧进行杀毒已经相当普遍；然而另一方面臭氧也是一种室内污染气体，对人体软组织和呼吸道器官等有不同程度的伤害，据医学研究表明臭氧是导致肺气肿、慢性鼻炎、支气管炎等多种呼吸道疾病的重要原因之一。所以，在现在提倡臭氧消毒的同时，高浓度臭氧消毒后，在建议的时间内臭氧的浓度是否可以降到国家标准规定的允许值，很值得我们探讨。鉴于这个原因，我们对某制药厂房臭氧消毒结束后的臭氧浓度进行了检测和分析。2 预测模型的建立理论上，利用质量平衡方程和一阶衰减模型（the first-order decay model），得到臭氧产生和衰减的模型如公式(1)所示，公式（1）通常用来预测室内臭氧从产生到衰减整个过程中任意时刻的臭氧浓度：　　　　　　 （1）对公式（1）进行求解得公式（2），即室内臭氧浓度随时间变化的浓度值：　　　　（2）其中：C: 洁净室室内臭氧浓度，mg/m3;C0: 洁净室室内臭氧的背景浓度，mg/m3;S: 臭氧的发生源，mg/h;V: 被测洁净室的体积，m3;T：时间，h；Kd: 臭氧在测试过程中的衰减系数，1/h;由于臭氧是一种强氧化剂，具有强氧化性，它和很多物质都发生反应，因此Kd 包括的因素较多，主要包括臭氧的自然衰减系数，臭氧与洁净室内墙壁的反应系数，在臭氧的输送过程中，臭氧与空调系统各部件（过滤器，送、回风管道，机组表面）的反应系数等；通常情况下Kd的值是通过在臭氧发生器打开时，浓度上升时的数据进一步回归得到的。 对于臭氧的衰减过程室内臭氧的浓度值，也就是说关闭臭氧发生器，S=0， 则公式（2）简化为：　　　　（3）其中：C0: 臭氧发生器关闭后，室内臭氧的初始浓度，mg/m3;3 测试方法和测试过程3.1 空调系统空调系统主要负责注射器灌装、配制等区域的万级的洁净区。整个系统的送风量为19876m3/h（新风量为33%），回风量为12722m3/h，排风量为4620 m3/h，被消毒洁净区的总体积为563 m3；被测试洁净室的送风量为2811m3/h，回风量为969 m3/h，换气次数为54.9 1/h，体积为51.5 m3。首先，开启臭氧发生器，使被消毒的洁净室室内的臭氧浓度升高，当臭氧浓度达到稳定时，关闭臭氧发成器，打开通风系统，使得臭氧开始被稀释和衰减，同时开始测消毒后臭氧在该洁净室内的衰减情况。3.2 臭氧的产生3.3 采样点位置室内臭氧浓度采样点的具体位置如图2所示，位置位于空调系统中的一间污染物有严格要求的洁净室内，该洁净室的尺寸为2.2×9.0×2.6m3，共有4个送风口，一个回风口，一个排风口，两扇向内开启的门（在测试期间关闭）；采样点的高度1.5m。 3.4 臭氧浓度的检测和记录臭氧浓度的检测采用ZX-01型紫外吸收式臭氧分析仪。该臭氧分析仪的量程0~10ppm，最小可检测量0.004ppm，精度为二级，前面显示器显示数字是四位或五位，RS232接口，采样气体流速500ml/min，仪器工作温度范围15~35℃，标准温度是25±1℃；相对湿度范围0~95%。臭氧浓度的记录是通过数据线与计算机联接，由相应的程序每6秒记录一次，计算机自动记录和保存。为了测试人员的安全，测试人员和仪器