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甲醛超標了,治理前先搞懂這些方法!

從理論分析來看,目前涉及甲醛治理的方法主要是三大類:物理、化學和生物方法。

物理方法不破壞甲醛結構,將其通過擴散去除或者吸附在吸附劑上再行處置。

自然通風:

我們可以看看甲醛在密閉環境下自然降解變化的情況,有實驗設計在密閉裝置內無新污染源釋放的情況下,經過50小時,甲苯濃度從1.61mg/m3降為0.9mg/m3。而在自然通風v=0.05m/s方式下甲醛在2分鐘後就變為0.53 mg/m3,10分鐘後降到0.11 mg/m3,可見通風的有效性之強。然而裝修後裝飾材料、傢具和塗料在不斷釋放甲醛,因此不是一次兩次通風就能解決問題。需要等待家裝材料經過甲醛釋放的峰值後,配合長時間的通風才能達到入住的標準<0.1 mg/m3。

可能有人會問,甲醛的釋放規律如何呢?

請看下面這個公式:

C= [0.0711+0.0246T+2.827e1.2312D-0.0775 ln (M)/2.8543]

C:甲醛濃度mg/m

T:室內溫度℃

D:室內濕度g(水)/kg(干空氣)

M:時間,取值1-12,即在一年時間的甲醛釋放量變化

可以直觀地看到甲醛濃度隨溫度和濕度成正比,這是由於升高室溫加速了室內裝修材料中潛在甲醛的釋放,引起室內甲醛濃度的大幅增長,同時甲醛易溶於水,如果室內濕度大,空氣中的水氣就會充分吸附甲醛,加快裝修材料潛在甲醛釋放。所以說溫度和濕度對甲醛產生協同效應,正如濕熱的夏季室內甲醛濃度就比乾冷的冬季高很多,很多人選擇經過一個夏季來散味道其實就是這個原理。如果在冬季,也是可以通過控制室內濕度和溫度來加速甲醛釋放,即採用反覆升高室內溫度、濕度和間歇通風相結合的方式,在升溫濕期內加速激發裝修材料中潛在甲醛的釋放,再通過常態下的自然通風排除加速釋放的甲醛。如此循環,可以有效降低常態下室內的甲醛濃度。此外,入住以後也是需要定時通風,注意根據季節、天氣的差異和室內人數的多少來確定換氣頻度,通常在春、夏、秋季都應留適當的通風口,冬季每天至少開窗換氣30分鐘以上(污染較輕的場合)。

吸附方法:

吸附屬於凈化室內空氣的主要方法,一直都被廣泛應用。吸附法分為物理吸附和化學吸附兩種。物理吸附靠分子間力,無選擇性,不穩定,易脫附;化學吸附是吸附質和吸附劑之間形成新化學鍵,有選擇性,穩定,不易脫附。吸附法治理室內甲醛污染主要採用化學吸附。常用的吸附劑有活性炭、沸石、多孔粘土、礦石等。一般情況下,吸附劑通過改性可以增大比表面積和得到適宜的孔徑分布,同時還可以根據需要增加表面官能團,增強吸附劑的化學吸附性能。其中最常見的是活性炭,價格以及性能優勢使得它最常用於裝修後居室辦公室等環境治理中。

以下的實驗數據對活性炭選用量作為參考。對於12.66m3的封閉空間,甲醛初始濃度是0.24mg/m3,吸附時間都為5小時,使用20g活性炭後甲醛濃度降至0.077 mg/m3,30g降至0.071 mg/m3,50g降至0.058mg/m3,如果是100g的活性炭可以降至0.017mg/m3。

此外,吸附達到5小時後,實驗箱內甲醛濃度小幅升高,可能是活性炭吸附已經達到飽和而發生脫附。所以,吸附方法的使用有一定的條件,它最好是在密閉體系中,因為吸附量隨著吸附質濃度的升高而增加,封閉一段時間後甲醛濃度不斷累積,較有利於吸附過程。還有需要注意的是,當吸附一定程度後,需要即使更換吸附劑同時可以將使用後的吸附劑再生處置。該實驗單位體積的空間活性炭建議用量為:100g /12.66m3≈8g/m3。

化學方法

利用某種化學物質與甲醛反應,來實現對甲醛轉換與去除的目的。主要方法為二氧化氯氧化、臭氧氧化、金屬氧化物、光催化氧化以及甲醛捕捉劑等方法。

二氧化氯氧化法主要是利用二氧化氯的氧化性來對甲醛進行氧化分解。有實驗通過研製二氧化氯長效釋放盒來長時間連續釋放少量二氧化氯氣體,清除室內裝潢材料中長期緩慢散發出來的甲醛。在二氧化氯釋放率為7.4 mg/h時,能夠完全清除3種不同相對濕度(30%、60%、90%)下揮發出來的甲醛(揮發率分別為4.48mg/h、4.36 mg/h和4.18 mg/h)。

臭氧氧化法主要是指利用臭氧分子將甲醛氧化,實現分解甲醛的目的。雖然這種方法也可以減少甲醛的危害,但是臭氧、甲醛都屬於污染物,在發生化學反應的背景下,還是會生成其他的污染物,損害著人們的身體健康,因此需要謹慎使用。

金屬氧化物法主要是指利用金屬氧化物對甲醛進行催化氧化,以此來去除甲醛。常見的貴金屬有Pd、Pt、Rh、Ru、Ir等,載體多採用過渡金屬氧化物,如:ZrO2、SiO2。儘管該法反應條件溫和、甲醛吸附轉化率較高,但是貴金屬的成本較高,推廣受到限制,需要研製適合室溫下分解甲醛的廉價催化劑。

光催化氧化法又叫做光觸媒法,是以氧氣作為氧化劑,在一定的紫外(或日光)光照射下,光催化劑(以TiO2為主)與空氣中的氧氣和水蒸氣共同作用,形成高活性的氧自由基和羥基自由基,從而將甲醛氧化為CO2和H2O等無機小分子物質。

通常光催化空氣凈化裝置由進風裝置—物理濾網—光觸媒負載板—紫外燈—活性炭吸附板—輔助凈化裝置—出風裝置等組成。可以單獨使用,也可以和其他室內電器(如空調、加濕器)結合使用。再看具體光催化的例子,環境測試艙模擬可見光源下的室內環境,溫度為(23±0.5)℃,濕度45%±3%。將2.0g/m3Cu–TiO2光催化劑均勻負載到0.1 m2玻璃上,用可見光源激發,使其產生催化作用,經過4小時可將1.0mg/m3甲醛降至0.5 mg/m3。光催化劑氧化法還是有一定的局限性,存在選擇性差,低濃度時反應速率慢等缺點。

甲醛捕捉劑方法控制對象主要是人造板,人造板中的遊離甲醛主要來自於製取脲醛樹脂膠時未反應完的甲醛;木材在一定條件下可能發生化學變化而釋放出醛類物質。有兩種方式來添加甲醛捕捉劑,一是在制板時直接施加甲醛捕捉劑,用尿素或乙酸銨、碳酸氫鈉的水溶液浸漬單板,或在施膠前或施膠同時將尿素或木素磺酸銨溶液、乙酸銨、碳酸氫鈉溶液噴洒於單板或刨花表面;將浸過三聚氰胺的刨花或經尿素浸過的纖維、紙纖維放置於三層結構刨花板的中間層部分,形成含甲醛捕捉劑的隔離層。還有一種是人造板後期處理中加甲醛捕捉劑,甲醛捕捉劑分子上一般有許多能夠與甲醛反應的活性基團,當甲醛通過人造板表面向外逸出時,遇到其活性基團就發生反應,形成堅固密實的表面層,抑制甲醛的逸出,從而降低甲醛的釋放量。比如氨或尿素水溶液在酸性條件下分解形成的銨離子,可以和板材中的遊離甲醛進行反應,生成六亞甲基四胺等無毒無害的物質。但是由於反應劑深入到人造板的深度有限,經過一段時間後,甲醛的釋放量在一定程度上又會重新回升。

生物方法

植物吸收法主要是利用了綠色植物代謝的作用,來吸收甲醛,且在吸收過程中不會產生任何的污染物。如蘆薈、吊蘭、虎皮蘭、龍舌蘭、鳳梨等植物可在夜間增加空氣中氧氣的含量,鴨腳木、滴水觀音以及橡皮樹等植物可以吸收空氣中的灰塵和微生物,丁香、茉莉、玫瑰、檸檬、紫羅蘭、薔薇等花卉,具有滅菌的作用。針對不同的污染物擺放不同的植物,這樣可以在美化居室的同時有效地吸收污染物質。一般來說,當室內環境污染為輕度或中度污染,污染值小於3倍國家標準值時,採用植物凈化效果最佳。10m2大的房間要放置兩盆一米五高的植物比較適合。

其實看到這裡,我們大致明白,針對不同階段的室內空氣質量控制,需要採取相應的處理手段。在檢測出超標甲醛範圍以後,結合入住時間的餘量,來選擇不同的甲醛處理方式。根據效果差異以及可能的副產物和時間成本,設計可行的方案。同時,如果選擇甲醛檢測公司,也可以對其檢測方案做出合理評估,最大限度地遠離甲醛污染。

室內通風效率及污染物治理的研究》楊婉

《淺析綠色植物在室內環境污染治理的應用》余塘

《改性活性炭吸附室內甲醛影響因素研究》董春欣

《二氧化氯緩釋裝置去除室內甲醛的效果》鄭進勝

《Cu摻雜TiO2光催化降解室內甲醛氣體的實驗研究》張浩

《解決產品中遊離甲醛含量超標問題的方法及研究進展》程鳳俠


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