室内空气品质研究的探讨

文章编号:100926825(2009)1020193202

室内空气品质研究的探讨

收稿日期:2008212204

作者简介:李忠明(19822),男,助理工程师,东莞市柏诚机电工程有限公司,广东东莞　523907

李　刚(19822),男,湖南科技大学能源与安全工程学院硕士研究生,湖南湘潭　411201

李忠明　李　刚摘　要:针对室内空气品质是人们生活和工作最重要的环境因素之一,并通过目前国内外室内空气品质的定义和评价,

分析了几种可能影响室内空气品质的因素,并探讨了空气质量的控制问题,从而充分改善室内空气品质。关键词:室内空气品质,空气品质评价,热环境,热舒适中图分类号:TU831文献标识码:A

空气品质的普遍性和严重性已在世界范围内引起人们的高度重视。正如美国ASHRAE62标准修订委员会主席Taylor先生所说,最大的教训之一是错将室内空气品质简单地看成一个通风问题。由于多因子、多途径地产生室内空气污染,从而诱发了室内空气品质问题。目前研究主要集中在以下几个方面。1　空气品质及其评价和标准1.1　基本术语1)室内空气品质(IndoorAirQuality)。在ASHRAE62289R中,首次提出了“可接受的室内空气品质(AcceptableIndoorAirQuality)”的概念,并将其定义为“空调空间中绝大部分(80%或80%以上)人没有对室内空气表示不满意,并且空气中没有已知的污染物浓度达到了可能对人体产生严重健康威胁的浓度”[1]。2)热环境和热舒适。热环境是对人的热损失影响的环境特性;热舒适是对环境表示不满意这一愿望的条件。热环境是客观存在的,热舒适是人的主观感觉,是从不同角度对同一对象的不同表述。3)室内环境品质(IEQ,IndoorEnvironmentQuality)。室内环境品质是由美国国家职业安全与卫生研究所1994年提出,是指室内空气品质、舒适度、噪声、照明、社会心理压力、工作压力、工作区背景等因素对室内人员生理和心理的单独和综合作用。1.2　空气品质评价1)主观评价。文献[2]中对单项因素的主观评价作了归纳。这几个单项指标分别是热感觉指标(PMV2PPD)、声感觉指标(PDN)、视觉指标(PDL)。2)客观评价。目前常用的方法是采用综合大气质量指数法,即比较各评判对象的综合指数。文献[3]运用模糊数学的综合评价方法对室内空气品质进行排序,并推荐使用Ridit方法。3)综合评价。文献[2]中作者在单项物理因素评价指标的基础上,提出室内综合的评价指标,即不满意百分比PD(PercentageofDissatisfied)。其计算公式为:PD=∑4i=1PDi・wi。其中,PDi为各物理量的分项评价指标;wi为各分项指标的权值。1.3　空气品质标准的探讨室内空气品质的研究热潮经历了20多年,已经取得了不少的进展和成果。目前世界各国正不断地引用这些成果来起草或修订有关室内空气品质的标准和法规,突出“以人为本”的中心思想。意图通过标准和法规来迫使设计方、制造商、施工单位和管理方从不同方面去努力提高室内空气品质,有力地保障室内人员的身心健康。美国《ASHRAE6221989》目前被绝大多数工程师作为通风空调系统的设计基础。英国和德国分别修订了CIBSE指南A第二部分和DIN1946第二部分。但我国目前尚未指定相关的标准和法规。2　影响空气品质的因素及其作用机理2.1　热舒适的研究研究人的热反应,试图从热平衡的角度探求舒适性与环境的关系。国外以丹麦的Fanger教授为代表,国内以同济大学为代表在这方面都取得了不少成果[4],特别是Fanger教授的热平衡方程。

吹风感一直是困扰空调设计中考虑的主要问题之一。大量的研究表明,吹风感的产生不仅与空调房间空气的温度及平均速度有关,而且与房间的紊流强度和紊流频率有关。大量研究结果表明人体对于恒定气流和波动气流的感觉是不同的,波动流速会产生更多的冷感和吹风感。德国ZiadNouri,J.Thorshauge、中国香港W.K.Chow、天津大学等学者和单位运用实验和统计理论对房间气流的紊流特征与热舒适的关系方面作了很多研究,并给出了舒适风速范围、不同频率的吹风感曲线[5]。2.2　室内污染源方面的研究1)分子污染。分子污染主要包括挥发性有机物(VOC)、环境

烟草污染。ASHRAE6221989标准中主张动态控制分子污染[5]。目前国内外关于VOC的研究一般是从两个方面着手:一个是调查现有建筑中的VOC情况,另一个是在实验室中研究常用材料的VOC散发情况,并对光触媒技术以及纳米技术[6]在消除VOC

方面的应用作了研究[7]。Knudsen,Wolkoff,Andrson,Yang,Hung

等学者都分别从不同层次和角度研究了环境因素(如温度、湿度、空气流速、紊流度等)对材料中的VOC散发的影响[7]。2)微生物处理技术。在室内微生物控制方面,文献[2]中对用超吸水高分子树脂抑制微生物生长的机理作了研究,并通过实验进行了测试,认为将其应用于空调领域可解决空调系统特别是水系统中的微生物污染问题。3　空气质量的控制3.1　室外空气污染情况下对室内空气品质的研究在室外环境污染严重的情况下,对室内空气品质的影响这一方面的研究很少。其实室内室外是处在同一个系统当中的,完全有必要用系统的观点和整体的方法来研究空气品质这一现象。3.2　设计、施工、运行和维护中的问题在设计、施工和维护当中如何避免空调系统的交叉污染、空气泄露等问题,实践证明这些问题处理的好坏对空气品质的影响是很大的。另外不正确的选择、安装、维护空调设备,如过滤器的清洁,我们都知道不是将其彻底清洁,而应该适度保留一些,但是

・391・ 第35卷第10期2009年4月 山西建筑SHANXI　ARCHITECTURE Vol.35No.10Apr.　2009文章编号:100926825(2009)1020194203

SBBR处理城市污水的挂膜启动与初步调试

收稿日期:2008211230

作者简介:李　帅(19832),男,太原理工大学市政工程专业硕士研究生,山西太原　030024

杨云龙(19532),男,教授,太原理工大学,山西太原　030024

李　帅　杨云龙摘　要:针对生物膜的挂膜启动过程在生物膜法处理污水中的重要性,通过实验研究了SBBR工艺处理氨氮偏高的城市污水的挂膜启动过程,并进行了初步调试,以达到提高SBBR对COD,NH

+

42N的去除率和去除速率的目的。

关键词:SBBR工艺,城市污水,挂膜启动过程,初步调试中图分类号:X703文献标识码:A

SBBR(SequencingBiofilmBatchReactor)即序批式生物膜反应器,是在SBR的基础上发展起来的一种新污水处理工艺[1]。简单地讲,它就是通过向反应器中添加载体以培养生物膜,而运行过程按照SBR即序批式方式进行的污水处理工艺。SBBR兼有序批式活性污泥法和生物膜的优点,基建、运行费用低,抗冲击负荷能力强,具有更好的脱氮除磷效果[224]。SBBR有着与SBR类似的工艺流程,即进水→反应→沉淀→出水→闲置这五个阶段顺序运行,而各阶段时间和反应方式可以根据具体进水水质、出水要求灵活掌握,由计算机实现全自动控制。生物膜法处理污水很关键的一步就是生物膜的挂膜启动过程。本实验针对氨氮偏高的城市污水(NH

+

42N含量60mg/L～

80mg/L,C/N为3～6左右)研究了SBBR工艺处理该类城市污水的挂膜启动过程,并进行了初步调试,以期对今后的工程应用有所参考。1　实验方法1.1　实验装置及材料实验装置如图1所示。该装置为有机玻璃制成,内径为18.8cm,有效容积13L,其中下部3L为沉淀区。

在实际的维护过程中,并不是所有操作人员都明白这一点,因此而造成的一些后果是不应该的。3.3　自动控制在用舒适性指标进行空调系统的控制研究的文献中,绝大多数是采用Fanger教授的PMV指标,而对另一种著名的舒适性指标Gagge的SET则很少研究。迄今为止作为控制变量的舒适指标有平均预测投票(PMV),作用温度(T0),ET,SET等。作用温度主要应用在辐射采暖控制技术中。因辐射采暖系统中,空气温度与围护结构表面的辐射温度不相等,有2℃～3℃的差别,选择作用温度进行控制,有利于空调系统的节能和形成舒适的热环境。PMV是Fanger提出的综合热环境指标,得到了广泛的应用。MacArther对空调系统用PMV控制作了研究。主要涉及的就是理论PMV控制器的问题。在这个控制器中,他假定6个独立变量都能直接感知,这样PMV控制器就代表了一个能维持舒适在设定点的理论装置。3.4　气流分布与室内空气品质在传统混合通风气流分布的基础上,置换通风、辐射冷顶板、大温差送风、冰蓄冷等技术研究的深入和成熟对室内空气品质的改善带来新的途径和曙光。冷却吊顶系统作为一种新兴的空调方式在近年来发展十分迅速,这主要是因为冷却吊顶系统的最大特点是将冷却功能与通风功能分开。冷却功能主要由冷吊顶承担。而冷吊顶具有较高的辐射份额,因此其系统能为人们提供较高的舒适感;通风系统常与置换通风相结合,这样还能充分改善室内空气品质。4　结语室内空气品质涉及的学科范围如此之广,其复杂程度之高,

目前的研究远远不够,还很有潜力。随着人类社会的进步以及物质文明的发展,人们对室内空气品质越来越重视,同时各空调环境的用户对HVAC系统的抱怨逐渐增多。我们有必要认真对现有空调的工作方式进行反思,对热湿环境与人体热舒适的关系进行再认识。参考文献:

[1]　沈晋明.《ASHRAE标准6221989》的修正对通风空调行业的影响[J].暖通空调,1998,28(5):28233.

[2]　叶　海.室内环境品质的综合评价[A].全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C].2000:2082211.[3]　白　玮.空气品质客观评价中的排序问题[A].全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C].2000:2042207.

[4]　魏润伯.热环境[M].上海:同济大学出版社,1993.[5]　巨永平.气流运动及其与热舒适关系研究的进展与评述[J].暖通空调,1999,29(4):27230.[6]　杨　瑞.半导体纳米催化材料处理VOC的研究和应用现状[A].全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C].2000:1762179.[7]　张国强.非工业建筑中的VOC污染研究状况与进展[A].全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C].2000:2252228.

DiscussionontheindoorairqualitystudyLIZhong2ming　LIGangAbstract:Aimingattheairqualityisoneoftheenvironmentfactorsofhumanlivingandworking,bythedefinitionandevaluationofindoorairqualityathomeandabroad,severalpossiblefactorsinfluencingtheindoorairqualitywereanalyzed,thecontrolproblemsofairqualitywerediscussed,soastoimprovetheindoorairqualityfully.Keywords:indoorairquality,airqualityevaluation,thermalenvironment,thermalcomfort