溫度、相對濕度、最小靜壓差、換氣次數、自凈時間、最小新風量、噪聲、最低照度等是手術部凈化工程的重要技術指標,這些技術指標決定著凈化工程是否通過綜合性能全面評定的檢測。其中自凈時間是在正常運行的換氣次數條件下,使手術室內術后廢棄物已被清除后的空氣含塵濃度降低約 90%或降低到設計潔凈度級別上限濃度之內所需的時間,潔凈室的潔凈度就是根據空氣中含塵濃度劃分的,可見空氣中含塵濃度在凈化工程中非常重要,降低空氣含塵濃度最有效的方法就是在空調系統中加裝過濾器。
在手術部凈化空調系統中在新風空調機組內一般設置初效過濾器、中效過濾器、亞高效過濾器三級過濾。在循環空調機組一般設置初中效過濾器二級過濾。在末端送風口處設置高效過濾器,在回排風口處根據正負壓設置中、高效過濾器。空氣中浮游的細菌和病毒微粒較大時,阻隔空氣過濾器對其有較高的過濾效率。在凈化工程推行初期過濾器對細菌的清除效率是其他消毒方法無法比擬的,但也有其弊端:
(1)過濾器特別是高效過濾器的初/終阻力一般為 250 kPa/500 kPa 左右,過濾器的阻力大電機的機外余壓就會變大,空調系統的配置就會提高;
(2)高效過濾器對于< 0.5 μm 的微粒過濾效率很低;
(3)高效過濾器一般 3 年~4 年更換一次,增加了使用成本。針對過濾器的弊端,隨著科學技術的不斷發展已經有新技術應用到醫用凈化行業上。主要有靜電吸附空氣凈化消毒技術、離子體空氣凈化消毒技術及光觸媒等。
1 靜電吸附空氣凈化消毒技術
1.1 靜電吸附式空氣凈化消毒裝置的工作原理靜電吸附式空氣凈化消毒裝置是利用放電絲和負極板產生高壓靜電場。在高壓發生器的作用下靜電吸附裝置可產生 4 kV~8 kV 的直流高壓電壓并在靜電吸附裝置內部形成很強的靜電場。當室內空氣通過靜電吸附裝置時,空氣中的顆粒物(包括微生物)被迫帶上正電荷后被吸附到負板上。靜電吸附裝置捕捉能力很強,能夠捕捉直徑為 0.01 μm 的顆粒物。
1.2 靜電吸附式空氣凈化消毒裝置主要類別國內外常用的靜電吸附裝置主要有兩類,即兩段板式靜電吸附裝置和蜂窩狀靜電吸附裝置。兩段板式靜電吸附裝置是國際上最常用的優秀的靜電吸附裝置,其優點是不僅提高了除菌和集塵效率而且容易清洗。目前,兩段式靜電吸附裝置深受國內空氣凈化器生產企業的青睞。其工作原理圖如圖 1所示。蜂窩狀靜電吸附裝置是國內空氣凈化器生產企業最常用的靜電吸附裝置。其特點是工藝相對簡單而且采用“蜂巢”來提高負極板的面積。蜂窩裝靜電吸附裝置最大的不足點是集塵效率差、清洗困難和產生較多量的臭氧。
2 離子空氣凈化消毒技術
離子空氣凈化消毒技術主要是等離子體空氣凈化消毒裝置及負離子空氣凈化裝置。
2.1 等離子體空氣凈化消毒裝置
2.1.1 等離子體的概念等離子體的概念:由大量的帶電的正粒子、負粒子組成的集合體,當正電荷與負電荷電量相等時,即為等離子體。其中光氫等離子體空氣凈化消毒裝置最為常用。
2.1.2 光氫等離子體空氣凈化消毒裝置的工作原理光氫等離子體空氣凈化消毒裝置工作原理如圖2 所示。在多波段特定波長的光照射下,一方面,空氣中的有機分子吸收特定波長光子能量而發生光敏過程,有機物分子迅速分解為離子、游離態原子、受激分子或中性分子;另一方面,空氣中的氧分子吸收特定強度的光子能量而生成化學活性極強的原子氧、基態氧和負氧離子,而且空氣中的水分子和氫在高能電子和活性氧的作用之下生成氫氧自由基。而特定的光波作用于鈦銦等稀有金屬表面時,也會產生分解、氧化還原的作用。
在這些具有強氧化性質的原子氧、基態氧和氫氧自由基的作用之下,不僅把有機物的光敏分解物迅速氧化還原成水和二氧化碳等無害無味的氣體,而且空氣中的細菌、病毒、霉菌等生物污染物也被特定多波段光線照射殺死,達到清除有害氣體、除煙脫臭、消毒滅菌及清新空氣的目的。圖 2 光氫等離子體空氣凈化消毒裝置工作原理
2.2 負離子體空氣凈化裝置負離子空氣凈化器:是一種利用自身產生的負離子對空氣進行凈化、除塵、除味、滅菌的環境優化電器,其與傳統的空氣凈化機的不同之處是以負離子作為作用因子,主動出擊捕捉空氣中的有害物質。負氧離子的濃度會影響人們的健康,濃度越高對人體的健康越有利。據環境學家研究,空氣中負氧離子濃度每立方厘米空氣在 20 個以下時,人就會感到倦怠、頭昏腦脹;當每立方厘米空氣中的負氧離子數在1000~10000 個之間時,人就會感到心平氣和、平靜安定;當每立方厘米空氣中的負氧離子數在 10000個以上時,人就會感到神清氣爽、舒適愜意;當每立方厘米空氣中的負氧離子數在 10 萬個以上時,就能起到鎮靜、止喘、消除疲勞、調節神經等防病治病效果。在污染日益嚴重的今天,人們更是需要負離子。負離子體空氣凈化器不但能凈化、除塵、除味、滅菌,還能提供一定數量的負氧離子,起到調節工作人員身心,預防疾病的作用。此技術的優點突出,會在以后的工程施工中得以推廣。
3 光觸媒空氣凈化消毒技術
光觸媒空氣凈化是利用光觸媒技術在某種特定情況下,通過一定能級光的照射后,利用產生的氧化能力極強的氫氧自由基,對空氣中有毒有害物質進行降解及殺滅多種微生物的一種凈化技術。
4 醫院空氣消毒凈化技術
對比除手術部外醫院其他場所也是空氣污染的重要場所之一,在醫院這個特殊環境里,污染來源多、空氣中的致病微生物種類多、院內易感人群多,是病毒傳播最直接、速度最快的場所,特別是暴發病毒性呼吸道傳染,必須按突發公共衛生事件處理。近年來,新的病毒性和細菌性呼吸道傳染病不斷出現,由各種細菌、病毒、霉菌等引起的呼吸道疾病等很容易在使用中央空調的大型醫院流行。傳染病一旦發生疫情,對醫院內空氣凈化消毒將是嚴重的挑戰和危機。因此醫院空氣治理勢在必行。其中,紫外線、臭氧、紫外循環風為傳統的消毒凈化技術,因為其自身的缺點,需要在特殊環境里使用,隨著科學技術迅速發展,光觸媒、離子及靜電技術逐漸運用到室內空氣凈化工程中。從表 1 中可以看出各醫院空氣消毒凈化技術都存在著一定的缺點,但不難發現他們的缺點可以通過同時采用二種或三種技術就可以解決。例如靜電技術對除塵、殺菌效率高,但對空氣中異味去除效率較低,而離子技術對殺菌、除氣態污染及異味效率高,但對空氣中粉塵去除效率低,如果在工程中同時采用這兩種技術就可以全面有效的處理好室內空氣的質量。在實際工程中就是同時采用缺點互補的二三種技術來解決室內的空氣凈化問題。
4.2 高壓靜電式空氣消毒凈化產品及其應用高壓靜電式空氣凈化消毒機采用高壓靜電吸附的凈化原理,采用二段板式高壓電子集塵室裝置為核心,利用活性炭等技術為輔助手段,采用三級過濾的方式實現氣、固態分離,以實現凈化和殺菌功能。主要有以下幾種產品:
4.2.1 獨立型電子空氣凈化消毒機
獨立型電子空氣凈化消毒機是一種專業醫用未做凈化的室內而設計的空氣消毒和凈化雙功能裝置。
4.2.2 風柜型電子空氣凈化消毒機
風柜型空氣凈化消毒機是安裝于中央空調機組混合風段后、表冷器前段位置,是專為凈化進入中央空調風柜的新風和回風而設計的凈化除塵、殺菌消毒設備。
4.2.3 風道型電子空氣凈化消毒機
風道型空氣凈化消毒機是安裝于循環機組或新風機組的送風管道中,是專為管道設計的凈化除塵、殺菌消毒設備。
4.2.4 風機盤管型電子空氣凈化消毒機風機盤管型空氣凈化消毒機是安裝于風機盤管式中央空調回風口,是專為凈化風機盤管回風設計的凈化除塵、殺菌消毒設備。
4.3 光氫等離子空氣消毒凈化產品及其應用光氫等離子空氣消毒凈化產品由于多種氧化因子的散發性游動,不留死角,可清除所有有機污染物并殺死病菌、病毒。主要有以下幾種產品:
4.3.1 光氫等離子空氣凈化消毒機
光氫等離子空氣凈化消毒機是安裝于集中空調管道內或出風口處管道中的殺菌、除氣態污染物、除異味的專業凈化殺菌裝置。
4.3.2 獨立式光氫等離子體空氣凈化消毒機
獨立式光氫等離子體空氣凈化消毒機是專為醫院大廳、家屬等候等人員密集的公共場所或衛生間設計生產的專用殺菌除臭型空氣消毒凈化機。自帶風機,獨立運行,有較強的適應性和高效的處理效果。
5 空氣消毒凈化新技術
光觸媒、離子及靜電等空氣消毒凈化新技術與纖維過濾材料過濾器各有優缺點。光觸媒、離子及靜電等空氣消毒凈化新技術具有凈化除塵效率高,殺菌消毒速度快,風阻小,維護簡便、可反復清洗、使用壽命長等優點;缺點是會因為表面積塵而降低除塵的效率,價格較高,工程的初投資較大。纖維過濾材料過濾器的優點是不會因為使用的時間長而降低過濾效率,但會增加阻力,達到終阻力時就需要更換,不能反復清洗使用,會增加工程的運行成本。
6 總結
空氣消毒凈化新技術在工程中的運用,得到使用單位的認可。必然會推動新技術在工程的普遍運用,同時會刺激新技術產品在市場上大量生產及改進,價格也會有所降低,這樣新技術在工程中優點會更加突出。隨著科學技術的不斷發展,新技術的缺點會得以解決同時也會有更先進的產品被開發出來,使醫用凈化工程更加節能,降低初投資及運行成本。(來源:潔凈技術與應用)
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