化学净化（精选9篇）
化学净化 篇1
化学教学过程与其他学科相比具有有以下的特点:以实验为教学基础;以科学探究为教学手段;以化学用语和模型为教学工具;以实用、创造性为教学魅力。本文制定了初中化学第四单元“自然界的水”第二课时“水的净化”的教学设计方案。
一、教学设计思路
据课堂教学设计的目标控制原理、要素分析原理、优先决策原理, 具体的设计思路是:通过社会及生活实际创设问题情境, 通过视频让学生了解水资源被污染的情况, 以提高学生的净水意识, 从而引出净水的方法, 采用实验与视频教学结合的方法认识到沉淀法、过滤法和蒸馏法对于净水的重要性;通过视频了解生活中净水的各种方法, 结合学习的净水方法, 进行知识应用, 引发学生的思考及社会责任感, 从而达到学习的目的。
二、前提分析
1. 教学内容分析。
本节课围绕着水的净化问题展开, 从而将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法引出, 还加进硬水与软水的区别、硬水软化的方法等内容。因此本课题实验内容丰富, 而且贴近学生生活, 这为创设情境, 引导学生进行自主合作活动提供了很好的素材。
2. 学生情况分析。
在学习该内容时, 学生的学习有以下几个特点: (1) 已了解化学实验中基本的操作技能, 例如:搅拌、溶解等。 (2) 学生对实验操作的严谨性、规范性缺乏足够的重视, 无法自己归纳总结实验中的操作要点。 (3) 学生无法将化学知识应用于实际的生产生活当中。
3. 教学重点、难点。
(1) 教学重点: (1) 知道明矾净水与活性炭吸附的原理; (2) 了解吸附、过滤、蒸馏等净水的方法, 以及掌握过滤的基本操作规范; (3) 了解软硬水的区别, 并掌握硬水软化的方法。 (2) 教学难点:针对不同杂质, 采用不同净水方法。
三、教学目标
1. 知识与技能:
(1) 知道利用明矾水解生成Al (OH) 3胶体从而吸附颗粒的净水原理, 以及活性炭吸附杂质、颜色和气味的原理。 (2) 了解过滤可以除去不溶于水的杂质的原理。 (3) 了解蒸馏可以除去溶于水的杂质的实验原理。 (4) 了解硬水及软水的区别。
2. 过程与方法:
(1) 通过观察实验操作, 初步形成混合物分离的一般思路和方法。 (2) 掌握过滤的基本操作过程。 (3) 掌握硬水软化的方法。
3. 情感态度和价值观:
(1) 通过体验过滤、蒸馏过程以及知道工业污水处理的程序, 意识到污染容易、净化困难, 从而树立珍惜、保护水资源的意识。 (2) 通过视频了解水的应用与处理, 认识资源重复利用的重要意义。 (3) 通过先总结规范操作后进行实验的方式, 加深学生对实验规范性的掌握, 达到学习的目的。 (4) 通过小组实验, 形成基本的化学实验技能, 增强合作意识, 提高学习兴趣和科学素养。
四、教学准备
1. 多媒体、课件。
2.四人一小组, 每组一套下列器材:铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸、剪刀、酒精灯、火柴、试管、明矾、活性炭、自来水、红墨水、零食口袋、沙子、香水等 (四人一小组、教师演示实验一组) 。
五、教学过程
1. 亲临自然, 感受水的珍贵。
课堂引入: (1) 播放“4月10日兰州自来水苯超标事件”的相关视频; (2) 播放浪费水的现象以及污染水的图片; (3) 模拟; (4) 展示; (5) 总结。引导学生回答后, 总结在水中的杂质, 分为不溶性杂质和可溶性杂质两种。
2. 实验的拓展与探究。
(1) 实验4-1拓展与探究。老师:现在老师手里是我从各小组手中拿到的水样, 有因为放了泥沙而浑浊的水, 有放了香水带有气味的水, 有放了红墨水而带有颜色的水。下面我将这几杯水平均分成两份, 分别加入活性炭和明矾。大家观察水样有什么变化, 待产生现象后, 学生回答实验现象, 教师稍加补充。老师:正如大家所说, 对于第一种水, 加入明矾后水中开始出现大量絮状沉淀, 水基本清澈, 并且有许多沉淀在杯底, 加入活性炭的则浑浊有稍许减少, 并无明显变化;对于第二种水, 加入明矾后无明显变化, 但加入活性炭后都气味会减弱很多;对于第三种水而言, 加入明矾后水样无明显变化, 但加入活性炭后水中的颜色基本褪去。这说明什么呢?基于教师的补充概况, 学生发散思维, 分别归纳明矾与活性炭的净水原理, 教师做归纳总结:从实验现象可知, 加入明矾后有大颗粒杂质的水样中会开始出现絮状沉淀, 从而说明明矾的作用是有利于沉淀。而含有色素的水样中加入活性炭出现颜色褪去的现象, 且加入香水后的水的味道也淡了, 从而说明活性炭具有吸附性。老师:虽然活性炭有吸附的能力, 但却不能完全将杂质去除, 如果将香水比作苯污染事件中的苯, 那么我们又将如何做, 才能真正地将杂质去除呢?下面我们的学习, 就会为大家解答心底的疑问。 (2) 实验4-2拓展与探究。老师:对于加入明矾后的第一种水而言, 沉淀后的水中的不溶物都沉下来了吗?观察:师生共同在带摄像头的显微镜下观察, 发现水样中依然还有颗粒。老师:这些小颗粒该怎样将它们和水进行分离呢?引导学生根据生活经验出发利用纱布过滤, 分析纱布存在的问题 (孔太大) , 提出在实验室里用滤纸, (老师:滤纸有什么特点?) 利用液体可以通过滤纸上的小孔而固体不能通过的原理, 把固体和液体进行分离。这样的操作叫过滤。播放视频:通过过滤实验的教学视频, 使学生对过滤操作有一定的了解。延伸:老师一边将过滤操作再进行一次, 一边强调出实验的注意事项, 从而总结“一贴、二低、三靠”的过滤操作要点, 并了解过滤操作可以除去不溶于水的杂质。 (3) 实验4-3拓展与探究。老师:对于我们现在得到的水或者是家中的自来水真的很干净了吗?大家是不是有自己观察过家里烧水用的器具在一段时间后会有什么变化呢?学生:有一些脏东西在器具上留下来, 却又不好除掉。展示图片:教师向学生展示有关水垢的图片, 从而引入软、硬水的概念。老师:现在我将等量的肥皂水分别加入等量的软硬水中, 大家来观察有什么变化。学生:软水肥皂容易融化泡沫丰富, 硬水肥皂不容易融化泡沫少。由此实验学生知道可以用肥皂水来鉴别软硬水, 从而引出由于硬水中含有大量的钙镁离子, 加入肥皂水后, 因其显碱性而其中的氢氧根离子与其产生微溶物氢氧化钙及难溶物氢氧化镁的缘故, 从而区分软、硬水。老师:但是由于生活水平的不断提高, 许多洗衣液、柔顺剂等大量洗涤用品已经取代了肥皂, 那么我们又怎样采取其他方式区分软、硬水呢?大家可以从加入肥皂水的角度考虑, 由于其碱性的缘故, 那么我们应该怎么做呢?学生:加入显碱性的碳酸氢钠。老师:对!碳酸氢钠俗称小苏打, 是家中常见的显碱性的物质, 从而可以鉴别软硬水。教师用小苏打重复上述操作, 并进行对比和概括。展示图片:教师向学生展示硬水对人们生活生产造成危害的图片, 提出家中饮水方式等相关问题, 从而提出硬水软化的观点, 为蒸馏实验做铺垫。 (4) 实验4-4拓展与探究。老师:那么, 对于手中的硬水我们应该怎样得到纯净水呢?引导学生思考, 使学生领悟到只有水出来, 而其他物质与水分开, 能达到水与离子杂质分离的效果。老师:正如大家所希望的那样, 化学中有一种实验方法———蒸馏, 可以达到这样的效果。也就是说, 蒸馏可以除去溶于水的杂质。教师演示:教师用蒸馏装置进行蒸馏。老师:现在我们就运用大家的小苏打法来检验我们得到的是否为软水, 是否达到净水的目的。通过实验现象, 知道蒸馏可以除去溶于水的杂质, 达到净水的目的。 (引导学生从生活经验出发, 类似家里烧开水的方法, 将水汽化, 然后再将水蒸汽冷凝, 这就是蒸馏法) 老师:现在就来为大家解答之前的疑问, 首先苯是溶于水的物质, 那当它在水里时, 我们是否可以采取蒸馏的方式来除去呢?这时候, 我们就要从水与苯的物理性质出发, 考虑蒸馏方法的可行性。教师提供实验依据———常温、常压下, 苯的沸点:80.10摄氏度, 水的沸点:100摄氏度。引导学生理解当沸点不同的两物质互溶时可以通过蒸馏的方式得到单一物质。老师:现在我们已经解答了课堂开始时的疑问, 那么大家来概括下:这三种净水方式有什么特点呢?师生共同归纳沉淀法、过滤法和蒸馏法的优缺点。
3. 走向社会, 增强学生社会责任感。
老师:最后, 让我们来看看这三种净化水的方法在生活与工业生产中又是如何应用的呢?播放短片:工业污水的处理、自来水厂的净化过程。老师:如同短片所展示的那样, 水进入取水口, 加入例如明矾到反应沉淀池, 后过滤, 再用活性炭吸附, 到清水池能投药消毒, 最后才到每一个用户家中。本节课我们通过体验水的污染和净化过程, 体会到污染水的容易, 而净化水的过程却困难重重。水是生命之源, 让我们共同保护珍惜水资源, 让有限的资源得以无限地循环。大家能做到吗?学生:能!
六、作业
1. 完成课后习题及相关练习题。
2. 对于书中的课外实验大家自制一个简易的净水器。
七、教学反思及反馈
对于小苏打法的引出, 并没有期望学生可以答出, 但学生对生活中化学知识的掌握程度很高, 便于日后化学知识的学习及拓展延伸;由于蒸馏的学习中, 拓展内容较多, 学生理解上较为吃力, 教师应着重注意学生的接受程度;对于教学难点———针对不同杂质, 选择不同净水方法的掌握程度仍有待加强, 对于沉淀法及过滤法的区分度不够, 教师应着重注意此内容上的讲解;教师对学生作业完成的优劣程度进行分析, 考虑是否增加课时以达到学生对薄弱问题的学习。
摘要：义务教育阶段, 学生处于懵懂和好奇时期, 在教学设计上要严格遵从新课程改革的标准。初中化学在此阶段的学习还处于启蒙阶段, 因此一定要从实验与探究中出发, 树立以培养学生学习兴趣为主的教学理念, 完善教学设计, 从而把控课堂教学, 达到教与学的目的。
关键词：义务教育,化学,新课程改革,发展,兴趣
化学净化 篇2
在教学工作者实际的教学活动中，编写说课稿是必不可少的，说课稿有助于教学取得成功、提高教学质量。写说课稿需要注意哪些格式呢？以下是小编收集整理的水的净化中学化学说课稿【精选】，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
尊重的各位领导，老师们，大家好。我来自于泉巨永初中，我说课的标题是九年化学人教版第三单位《水的净化》，我将从说教材、说教学要领、说学法引导、说教学流程，教学反思，计划理念几个方面谈谈我对本节课的教学计划。
一、说教材
《水的净化》是9年级化学第三单位课题3的内容，这个课题在曩昔的老教材中是没有分外涉及的，云云摆设也是为了切合新课程与门生生活贴近，强调可连续生长的目的。此中强调了一个初中的根本实行操纵——过滤，也提及了蒸馏装置的组装与实行。
课文分三部门：
第一部门：解说天然界水的漫衍以及自来水厂净水历程;
第二部门：通过实行探究教学过滤的.操纵步调与细致事变
第三部分：硬水与软水的区别以及如何将硬水变软的方法(蒸馏)。
鉴于我对教材的理解，确立如下教学目标：
二、说教学目标
1、知识与技能：
了解纯水与自然水，硬水与软水的区别;认识吸附，沉淀，过滤与蒸馏等净化水的方法
2、过程与方法：
培养学生的实验能力——会做过滤的实验。
3、情感态度与价值观：
使学生认识到水资源的宝贵，养成节约用水的好习惯
目标重点：硬水与软水的区别，过滤与蒸馏等净化水的方法
目标难点：吸附和过滤等的操作技巧。
有了教学目标作纲领，还要有好的教学方法，它是上好一堂课的关键，于是我采用了如下的教学方法。
三、说教学方法
通过课件演示，讨论总结，结合实验来完成本节课的教学实践。
四、说教学流程
(一)教学引入
1、从生活情景入手
2、污水、纯净水、湖水、自来水的区别
3、讲解自来水厂的净水过程。
(二)净水的方法
1，除不溶性杂质的方法
1)、静置沉淀
2)、吸附沉淀
3)、过滤
实验探究：
1)除可溶性杂质的方法
2)如何区别硬水与软水
3)演示实验---蒸馏
(三)练习巩固
想一想：有一种含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠(可溶)，还具有一定臭味的生活污水(生活污水的成分十分复杂，此处为了便于讨论，已将其成分作了“简化”)，将其经去渣、去臭处理后可转化为厕所的清洗用水。问：
(l)采取何种操作，可除去污水中的碎菜叶、碎塑料薄膜及泥沙?
(2)用什么物质，可除去污水的臭味?
说一说：某山区在梅雨季节会出现山洪暴发，给山区人民的生活用水带来困难，请你运用已有的化学知识和必备的化学药品，帮助山区人民设计一个合理的方案，以获得清洁卫生的饮用水。
(四)课后作业
独立完成本课后习题
(五)课后动手
自己动手制作一个简易净水器。
五、教学反思：
通过本节课教学的设计，我深刻体会到了“生活是最好的素材”这一艺术创作的理念，并把它运用到了化学课堂设计中，引导学生从生活入手，理性地分析生活，研究生活，得到经验，获得真知，然后将得到的东西再灵活地运用到生活中去，展现了科学研究与发现的真实过程，实现了“从生活走进化学，从化学走向社会”这一要求。
本节课由于实行探究的内容较多、讨论整理的关键偏多，以是课堂节拍的调控必要深入思索，必要老师在课堂上机动地处置处罚和掌握，以便顺遂完成教学使命。
六、教学理念：
本节课为门生落实了技能目的，强化了历程与方法，点拨了情绪态度与代价观，以是本节课表现了如许几个教学理念：
⑴本节课内容比例多，化繁为简，创建了新的教学体系。
⑵新课标的三维目的只有先辈的教学理念才气支持，本节课便是对这种理念的不停探索。
(3)强调科学探究的科学性，体验探究的快乐、提倡门生自主互助的学习方法。
化学净化 篇3
1 材料与方法
1.1 仪器与主要试剂
Agilent Technologies 1200Series高效液相色谱仪配荧光检测器;Toxin Star光化学衍生器(Welch Material,Inc);SK-1快速旋涡混匀器;MTN-2800D氮吹仪;80-2型电动离心机;Xbridge C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm);Welchrom ATF黄曲霉毒素免疫亲和柱(Welch Material,Inc);黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2标准品;甲醇(色谱纯);乙腈(色谱纯);HTECH纯水机制备的超纯水;磷酸盐缓冲溶液(称取8.0 g氯化钠,1.2 g磷酸氢二钠,0.2 g磷酸二氢钾和0.2 g氯化钾,要纯水溶解并定容至1 000 ml);1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液(量取10 ml吐温-20,加入上述磷酸盐缓冲溶液,并定容至1 000 ml)。
1.2 方法
1.2.1 样品前处理
准确称取5.0 g(精确到0.01g)植物油样品于50 ml离心管中,加入20.0 ml乙腈-水(20+80,体积比),涡旋3 min,然后离心5min(8 000 r/min转速下),准确吸取4.0 ml上清液,加入46 ml 1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液,混匀,将免疫亲和柱连接在50 ml注射器下,将上述溶液倒入注射器,控制流速1~2 ml/min通过免疫亲和柱,用10 ml 1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液淋洗免疫亲和柱2次,将免疫亲和柱抽干,用1 ml色谱级甲醇洗脱柱子3次,收集全部洗脱液于玻璃管中,在55℃下用氮气吹至近干,用乙腈-水(20+80,体积比)定容至1 ml,涡旋30 s,过0.22μm滤膜后上机测定。
1.2.2 仪器条件
流动相:水-甲醇-乙腈(68∶16∶16,体积比);色谱柱柱温:40℃;流速:0.8 ml/min;进样量:50μl;荧光检测器:激发波长:360 nm,发射波长:440 nm。
2 结果与讨论
2.1 黄曲霉毒素的提取及免疫亲和柱的应用
黄曲霉毒素易溶于极性溶剂,本实验采用乙腈-水来提取,加入1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液对其进行溶解和保护,同时采用黄曲霉毒素免疫亲和柱进行净化处理,黄曲霉毒素免疫亲和柱是由4种黄曲霉毒素的单克隆抗体及其附着载体填充而成的,利用免疫化学反应原理,能够特异地选择吸附样品提取液中的4种黄曲霉毒素,使其与其他杂质分离[7],然后再用1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液将未被免疫亲和柱吸附的杂质洗脱,最后再用甲醇把黄曲霉毒素洗脱下来。黄曲霉毒素免疫亲和柱可选择性吸附样品液中的黄曲霉毒素,从而对黄曲霉毒素样品起到非常针对性的纯化作用,提高了检测方法的准确度。
2.2 光化学柱后衍生效果
本实验采用HPLC光化学柱后衍生荧光检测法检测植物油中的黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2。由于在360 nm检测波长下,4种黄曲霉毒素的荧光性较弱,荧光检测器检测时灵敏度较低,本实验采用光化学柱后衍生后使其4种黄曲霉毒素的荧光信号显著增强,提高了灵敏度,在1.2.2仪器条件下对4种黄曲霉毒素混合标准溶液进行分析,分离效果良好,色谱图见图1。
2.3 标准曲线与线性方程
将黄曲霉毒素标准储备液用乙腈-水(20+80,体积比)配制成系列浓度的混合系列标准工作液,按1.2.2仪器条件条件测定标准曲线可以看出标准品浓度与其峰面积都具有良好的线性关系,结果见表1。
注:a以5.0 g样品计。
2.4 精密度与准确度实验
向未检出黄曲霉毒素的植物油样品中分别加入3个混合标准,并平行测定6次,计算该方法的加标回收率和平行的相对标准偏差,结果见表2。可见该方法具有较高的精密度和回收率,准确度高。
本方法采用免疫亲和柱净化-光化学柱后衍生-HPLC荧光检测法,用于植物油中黄曲霉毒素的测定。样品采用乙腈-水混合液提取,用1.0%的吐温-20/磷酸盐缓冲溶液对其进行溶解和保护,同时采用黄曲霉毒素免疫亲和柱净化提取液,能够快速将黄曲霉毒素从样品中分离出来,净化效率高,采用光化学柱后衍生后使黄曲霉毒素的荧光信号显著增强,提高了灵敏度,在HPLC荧光检测下效果明显,是测定植物油中黄曲霉毒素的可靠方法。
参考文献
〔1〕姬艳丽,沈娟.免疫亲和柱净化-柱前衍生-HPLC荧光法测定粮油食品中的黄曲霉毒素〔J〕.中国卫生检验杂志,2014,24(17):2477-2480.
〔2〕Cervino C,Asam S,Knopp D,et al.Use of Isotope-Labeled Aflatoxins for LC-MS/MS Stable Isotope Dilution Analysis of Foods〔J〕.J Agric Food Chem 2008,56(6):1873-1879.
〔3〕中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.22-2003食品中黄曲霉毒素B1的测定〔S〕.北京:中国标准出版社,2004.
〔4〕中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.23-2006食品中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定〔S〕.北京:中国标准出版社,2004.
〔5〕冯靓,蔡增轩,谭莹,等.HPLC同时测定食品中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2〔J〕.中国卫生检验杂志,2007,17(3):511-512.
〔6〕Elisabeth V,Thomas G,Robert K,et al.Stable Isotope dilution assay for the accurate determination of mycotoxins in maize by UPLC-MS/MS〔J〕.Anal Bioanal Chem,2012,402(9):2675-2686.
化学净化 篇4
1. 离子交换树脂法
提取液
│
│通过强酸型(氢型)阳离子交换树脂
┌──────┴───────────┐
↓↓
流出液 树脂柱
(非碱性物质) ┌──────┴───────────┐
│方法一 │方法二
│氨液碱化树脂│碱液洗脱
│晾干后，亲脂性有机溶剂提取 │
↓↓
亲脂性总生物碱亲水性总生物碱
2. 有机溶剂萃取法
提取液
│
│碱化，亲脂性有机溶剂萃取
┌──────┴───────────┐
↓↓
有机溶剂层 碱水层
│
│浓缩
↓
总生物碱
·醇类溶剂提取液的净化
醇提取液
│
↓浓缩
浸膏
│
│酸水溶解
┌──────┴───────────┐
↓↓
不溶物 酸水液
(非碱性脂溶性杂质) │
│碱化，亲脂性有机溶剂萃取
┌───┴───┐
↓ ↓
有机溶剂层 水层
│
│浓缩
↓
空气净化器亟待“净化” 篇5
强大的市场需求让厂家和商家早早做出了反应。从11月起, 空气净化器就已经成为各大家电卖场的畅销商品, 被摆放在了最醒目的位置。在苏宁电器商城, 三星、夏普、惠而浦、亚都、美的、怡口……展示台上摆放着国内外近10个品牌的各款净化器, 价格从千元到万元不等, 不少品牌还在进行“买大赠小”“买一赠一”等优惠促销活动。大多数产品在醒目位置都标示了“新国标检测达标”的字样。销售人员告诉记者, 2016年3月1日空气净化器新国标实施以来, 市面上销售的主流品牌都将符合新国标作为一大卖点。在很多品牌的产品标示说明上, 标注了洁净空气量 (CADR) 、累积净化量 (CCM) 等性能指标的具体数值和级别, 有的还标明了产品的适用面积。此外, 记者在一些产品上还看到了“德国马达”“美国专利”“医用级别技术”“美国原装滤芯”等宣传字样。销售人员介绍, 进入秋冬以来, 空气净化器一直处于热销状态, 有的产品还出现了断货的现象。
与线下的热销相比, 线上空气净化器的销售同样火爆。在京东商城的净化器馆, 汇集了各大品牌共4 600多款产品。与线下的宣传一样, “新国标”字样也被放在很多产品介绍页面的醒目位置。页面上不仅有详细的产品性能和特点介绍, 有的厂家还提供了CADR、CCM的检测报告。电商还将适合孕妇、儿童、老年人等不同人群的产品进行了分类, 以方便人们进行选择。
近年来, 随着人们对空气质量的日益关注, 空气净化器产品进入市场爆发期。从2013年开始, 众多品牌蜂拥而入。据中怡康2015年发布的数据统计, 2015年上半年销售全渠道中, 空气净化器品牌达546个, 而2013年末空气净化器的品牌数仅有151个。《2015年空气净化器行业蓝皮书》则显示, 空气净化器2014年整体市场增速超过30%, 零售量为510万台, 零售额达115亿元。如果这组数据让人惊叹国内空气净化器市场的火爆, 那么另一组数据则让人相信这一市场有望更加火爆:有数据显示, 目前, 空气净化器在我国的普及率在1%~2%之间, 日本和美国的这一数值已分别达到45%和27%, 可见我国空气净化器市场潜力巨大。
新国标——领先的行业“标尺”
通过走访和观察发现, 有的空气净化器厂家在产品介绍网页上, 只是笼统地介绍“去除甲醛和PM2.5”, 却找不到CADR、CCM的具体数值和等级等信息;有的厂家则宣传自己的产品“PM2.5去除率达99%”;还有的厂家只提供了由国外检测机构出具的英文检测报告, 却没有大多数消费者能看懂的中文检测报告。
“这些标识和宣传都是不规范的。”中国家用电器研究院除菌净化实验室主任张晓表示, 只是宣传“PM2.5或甲醛去除率可达到99%”, 但未宣传达到去除率99%所需的时间和使用空间, 这个说法是有问题的。去除率只能说明最后的净化结果, 并不能说明净化器的净化能力强或净化效率高。这就好比搬100块砖, 任何人都可以做到。但有的人两小时完成, 有的人一天完成, 有的人一个月完成, 因此在多长时间内搬够100块砖, 才能说明体力强弱, 所需时间越短体力越强。对于空气净化器的效率来说, “去除率99%”并不能说明净化效率强, 必须要看去除率达到99%所需的时间和使用空间, 时间越短, 空间越大, 净化效率越高。
“空气净化器新国标强调了CADR和CCM两大性能指标, 这是衡量净化器效果的关键核心指标。”张晓说。新国标GB/T 18801-2015《空气净化器》2016年3月1日已实施。这部标准, 从产品净化能力、卫生指标、净化能效和净化耐力4个方面, 提出了10项技术要求。净化能力反映净化器的实际工作能力, 称为洁净空气量 (CADR) , 以单位时间能够净化空气的立方米数表示, 单位为m3/h。标准规定, 净化器针对颗粒物和气态污染物的洁净空气量实测值都应不小于标称值的90%。张晓认为, 如果此项目不合格, 说明产品虚标净化能力, 会误导消费者。净化耐力是指净化器能够使用时间的长短, 主要取决于过滤网能够吸附污染物的多少, 以累积净化量 (CCM) 计算, 单位为mg。此值越大, 说明滤网的使用寿命越长, 更换或清洗的频率越低。新国标将此项指标分为4个区间档。P1是基本要求, 低于P1即不合格。此项目不合格, 说明产品的滤网寿命比较差, 消费者购买此类产品需要频繁更换滤网, 产生额外成本。由此可见, 虽然新国标对产品性能指标的要求并非强制, 但新国标对CADR和CCM的强调和规范, 为行业提供了一把“标尺”, 可对产品性能进行更科学、更客观的衡量, 也便于消费者以此为依据选购合适的产品。
张晓认为新国标涉及净化能力、净化寿命、净化能效、噪声、适用面积、有害物质释放、待机功耗、微生物功能等, 评价方法非常全面。其中待机功耗是与发达国家标准同步的要求, 而累积净化量和微生物去除性能则是我国标准特有的性能要求。她介绍, 在国际上, 目前以日本和美国标准应用比较广泛, 但是这两个标准都比较偏重于颗粒物测试, 对气态污染物、微生物的涉及却较少。“因此, 新国标在国际上是处于领先地位的。”
目前空气净化器市场发展太快, 市场机会也很多。新国标能有效提升空气净化器行业的门槛。有业内人士认为, 最大的受益者还是实力雄厚的外资品牌, 而国内一些不达标和以次充好的企业, 将会在标准约束之下被市场淘汰。
质量不尽如人意
近期, 质检总局首次发布空气净化器产品质量国家监督抽查结果。此次共抽查了56家企业生产的61批次产品, 检验了产品的安全指标、性能指标和电磁兼容指标等3方面21个项目。有42家企业的46批次产品合格, 14家企业生产的15批次产品不合格, 产品抽查合格率为75.4%。
从不合格项目来看, 主要集中在产品的安全指标、电磁兼容指标不合格, 也有的产品出现颗粒物洁净空气量、甲醛净化能效、颗粒物累计净化量和噪声性能指标不合格。
张晓分析, 颗粒物CADR不合格的原因主要是企业虚标数值。“CADR值是必须到正规检测机构进行实际检测的, 而有的企业没有到检测机构确认准确数据, 导致实测值与标称值相差值超过标准规定;颗粒物CCM不合格的原因是净化部件的设计、加工工艺存在问题, 比如滤纸用料不足等;甲醛净化能效不合格的原因主要是净化部件净化效果较差, 部件设计、加工工艺存在问题。比如催化剂效果不佳, 活性炭填充太少或者使用没有充分验证的技术等;噪声不合格的原因主要是产品整体设计不合理, 比如电机选型、风道设计等。”张晓说。
此次国家监督抽查在空气净化器行业引起极大关注。王凌, 亚都空气净化器研发中心主任, 在空气净化器领域摸爬滚打多年。在他看来, 空气净化器的净化技术多数是成熟的, 净化效果的好坏主要与选用的材料密切相关。
目前, 市场上销售的空气净化器大多数为过滤式, 滤网是净化器过滤PM2.5等颗粒物的关键材料。“以HEPA滤网为例, 因其质量不同, 滤网被分为4个等级, 最高等级滤网的过滤精度比最低等级滤网要高30%, 两者的价格差却达到50%。优质的滤网每平方米大约13元, 而效果最差的滤网每平方米仅需七八元。”王凌介绍, 滤网的过滤效果不仅与精度有关, 还与滤网本身的厚度有关。“滤网越厚, 容存颗粒污染物的能力就越强, 颗粒物CCM值就越高。当然, 成本也就会相应提高。”
除了净化颗粒物, 净化甲醛等气态污染物的能力是衡量净化器质量的另一关键性能指标。据了解, 过滤气态污染物的材料主要是活性炭。王凌介绍:“活性炭分两种, 椰壳炭和煤质炭。椰壳炭孔径密且多, 吸附气态污染物的能力比孔径大的煤质炭更强, 锁住污染物的能力也更强。但两者的价格差别也很明显, 煤质炭的价格大约每千克22元, 椰壳炭的价格则为每千克35元左右。”为了提高对气态污染物的净化效果, 有的厂家还使用催化剂。“不同厂家研究的催化剂质量不同, 也会影响到去除气态污染物的效果。”
王凌认为, 不同的净化原理会对净化效果带来影响。例如, 静电技术本身的特点就是颗粒物越小越容易被吸附, 而且是一直不停地吸附。所以, 静电式净化器对直径小的颗粒物净化效果很好, 颗粒物CCM值也会相对要高。有的厂家在产品中将物理的过滤净化技术和静电净化技术相结合, 大大提高净化器的净化效果, 但价格自然也会高出不少。
市场混乱
除了滤网, 空气净化器主要由3部分构成。首先是电控部分。据了解, 从这次国家抽查结果来看, 不合格项目很多与电控部分相关。有的厂家为了降低生产成本, 选用的电机原件不达国家标准, 电控部分不合格也就不足为奇了。其次是电机部分。由于空气净化器开机时间长, 对电机的寿命提出较高要求;第三就是塑料件部分。王凌说, 据他了解, 有的厂家选用回收的塑料件材料制作净化器。“按国家规定, 是可以使用回收一次的塑料作为材料, 但对塑料的来源做出了严格限制。如果塑料来源于家电类产品, 经过处理后, 仍然可以回收利用在空气净化器上;但如果塑料来源于医疗用品, 那是绝对不能再回收利用在空气净化器上了。”王凌说, “总之, 如果厂家在各个部分、各个环节, 一味地想着压低成本, 那产品的质量就可想而知了。”
国内另一品牌净化器开发部的负责人认为, 国家质量监督抽查出现不合格产品, 主要原因是产品的一致性不好。“在产品研发阶段, 数据都是合格的, 但批量生产后, 就容易出现问题。”针对现在空气净化器行业内普遍出现的OEM贴牌代工形式, 这位负责人认为, 代工在国内家电业并不新鲜, 也一直是一些企业寻求产品最佳性价比的有效方式。然而当这种生产方式遭遇行业发展初期产品技术五花八门、效果认证不规范、行业监管不力等现象时, 其产生的化学反应对行业的影响是弊大于利。
在巨大商业利益的诱惑下, 传统家电企业、互联网企业、上游供应商等沾边企业都竞相布局空气净化器市场, 企图在新的市场增长极上全力起飞。一时间, 数百个品牌、数千家企业蜂拥而至, 空气净化器市场风起云涌。与冰箱、洗衣机、空调等业已成熟的家电类品牌集中度较高、市场秩序较规范不同, 空气净化器市场目前还存在较为突出的劣质产品虚假贴标、虚假宣传等问题, 严重阻碍整个行业的良性发展, 同时也让消费者在选购上常遇难题。例如, 有的企业没有自己的实验室, 无法进行CRDA检测, 有的甚至没有将产品送到正规检测机构确认准确的数据, 就在产品上虚标CRDA和CCM等性能指标;一些急于求成的企业从产品设计到产品大规模上市也就短短几个月时间, 产品甚至还不成熟就急于大规模投产。这样的后果就是导致消费者购买到名不副实、质量不合格的产品。对于那些严格按标准生产和标示的企业来说, 这又会造成极大的不公平, 正常的市场环境也被破坏。
有业内人士分析, 如今, 空气净化器产品会向智能化和高端化趋势发展。例如, 很多厂商都在研究远程控制App, 通过手机就可以查看室内空气质量, 对空气净化器直接进行远程控制;又如, 在产品功能上, 消费者不再追求单一或是原始的净化功能, 于是, 有的产品还具备了空气净化检测、加湿和换滤芯提醒功能。但是, 不管行业如何发展, 市场竞争最终要回归到产品竞争的本质, 拒绝行业虚假宣传和夸大宣传, 拒绝混淆各项指标糊弄消费者, 拒绝为降低成本偷工减料, 只有把产品本身做好, 保证产品质量, 才能经历大浪淘沙存活下来。
空气净化器使用建议
●净化器是一种使空气在室内循环的家电, 在运行过程中持续净化已有的空气, 并不能引入新鲜空气。因此打开净化器的时候, 建议封闭门窗, 才能保证较好的净化效果。若长时间开净化器, 为防止氧气稀缺, 要注意开窗通风换气一段时间, 然后再关闭门窗净化。
●净化器放置的位置应尽量避开遮挡物, 以免遮挡进出风口。出风口应尽量处于呼吸带高度, 保证人体直接呼吸过滤干净的空气。
●安装净化器的时候, 应注意打开滤网的封装, 不然滤网无法发挥作用。另外, 净化器一般都有多层滤网, 要注意安装顺序, 装错顺序会影响净化效果。
●有些净化器会设计一些使用者不在场的时候才能运行的程序, 比如除菌程序。这类程序一般会使用臭氧, 可能会对人体造成一定伤害。使用前, 务必仔细阅读说明书。
●净化器进出风口一般比较大, 使用的时候要防止儿童伸手碰触, 以免触电或划伤。
●部分净化器可能会有一些提醒更换滤网的功能, 比如计时或空气质量监测等。消费者也可以自行采购测霾表, 经常监测进出风口的浓度。净化效果不明显时, 即可考虑更换滤网。
●净化器不使用的时候, 要注意遮盖, 以防室内灰尘进入机身内部, 污染滤网缩短滤网寿命。条件允许的话, 最好把滤网取出来, 用塑料袋封存。
●若使用环境比较潮湿, 要注意定期把滤网取出来晾晒, 以免微生物滋生。
医院净化手术室净化系统及其维护 篇6
1.1 传统手术室的缺陷
传统手术室未采用空气净化处理,必须依靠药物化学方法进行消毒处理,并采用抗生素控制人体的感染率。传统手术部没有建立科学的物流路线,手术室非密封结构容易导致手术部运作混乱,造成大面积的交叉污染;传统手术室基本配套设施、器械外露,控制系统简单,妨碍医务人员操作,难以满足要求。
1.2 现代净化手术室的发展
生物净化控制的对象主要是空气中有生命的微粒、细菌、病毒及载体气溶胶。人类最早探索空气净化是在18世纪。随着资本主义的发展及战争的需要刺激了军事工业和科学技术的发展,人们对空气洁净度有了要求[1]。生产技术越发展,对空气洁净度的要求就越高,而与此相关的空气洁净技术也迅速发展起来。
20世纪50年代,美国研制成功了高效能空气粒子过滤器,实现了空气净化技术的飞跃。这一技术被视为空气洁净技术发展史第一个里程碑,奠定了以0.5μm的尘粒数为技术标准衡量空气洁净度的基础。
世界上第一个单向流手术室的建立是在1961年。这一成果是空气洁净技术的重大突破,被视为空气洁净技术发展史上的第二个里程碑。
空气净化技术在我国已有30多年历史,大多应用于电子、精密机械和医药领域。20世纪90年代初,净化手术室系统在我国得到推广应用,相继制定并颁发了《军队医院洁净手术部建筑技术规范》和《医院洁净手术部建筑技术规范(试用稿)》。近年来,为了提高医疗质量、控制术后感染、争夺医疗市场,国内大多医院不惜斥巨资纷纷新建现代化的净化手术室系统。
北京积水潭医院数字化洁净手术室是2007年底正式运行的。该手术室分3个手术部和1个大型手术供应室,手术间共计26个。全部是百级和万级(8间百级,18间万级)的密闭式空气净化手术室。百级手术室都“按间”独立设置空调系统,即一个净化循环机组对应一间手术室。其中还设置了一间可进行污染手术的正负压手术间,3台进口空调制冷机组在不同季节运行,一开两备或两开一备,以确保手术室温度达到标准。手术间及内外洁净走廊在洁净前提下均保持恒温、恒湿。所有手术间六面体及自动门全部注铅,以实现手术中的放射线防护。手术室的室内设备小到超薄看片灯、手术椅,大到三维断层透视机、无影灯、手术床、麻醉机等全部采用国际各种先进仪器。
2 现代净化手术室系统
洁净手术部建设的基本理念
动态控制:控制贯穿于手术自始至终的全过程。
整体控制:有完整的控制区域——洁净手术部;装饰材料及配套设施必须符合洁净要求;洁净必须建立在满足功能要求的基础之上。
手术室的工作条件是以无菌环境为主。室内温湿度、压差、噪音、照度都在这一范围内。保证这些重要标准的实施与每一个在手术部工作的人员有很大关系。对人体造成很大危害的微生物的特征见表1。
这些病毒最大的特征是大部分存活在25~60℃,因此国标中特别强调手术室的温度控制在22~25℃,这样可以有效地阻止病毒细菌的存活。
湿度更为重要,国家标准中湿度规范为百级40%~60%,万级35%~60%。实践证明,湿度在50%左右时,浮游菌可在10 min内死亡。
2.1 净化原理
空气净化的主要原理是通过控制手术室内空气过滤、截面风速、换气次数、气流方向、回风、排风、静压差来达到控制手术区内的悬浮菌浓度,从而达到净化的效果。
2.2 净化手术室系统构成
净化手术室系统主要由净化系统、钢板手术室、手术室内基本设施3部分构成。净化系统由净化送风天花、净化空气处理机及送回风管路、空气调节系统组成。钢板手术室由气密封钢板墙面和导电地板胶组成。手术室基本设施包括吊塔、无影灯、手术床、内嵌式控制面板、医用气体输出口、麻醉气体排放装置、电动感应气密门、内嵌式不锈钢器械柜、内嵌式观片灯、内嵌式保温及保冷柜、漏电检测保护装置和呼叫对讲、背景音乐等弱电系统、摄像监控等。
2.3 净化手术室系统的物流
洁净手术部的内部平面和通道形式应符合功能流程短捷和洁污分明的原则,根据医院手术区具体平面、结构、通道设计最佳的布局以满足人、物净化流程,防止交叉感染。
2.4 洁净手术部功能布局
洁净手术部由净化手术室和为手术室服务的辅助功能用房组成[2]。我院手术室共分3部,设在同一栋楼内。8间百级特别净化手术室设在手术三部特别洁净手术区内,其余18间万级净化手术室分别设在洁净手术一部、二部及三部的特别净化区隔断门外。正负压手术室设在一部洁净走廊角落。洁净手术部自成一区,严格分为洁净区与非洁净区,两区之间设置缓冲室或传递窗。洁净区内按对空气洁净度级别的不同要求分区,不同区之间设置分区隔断门。包括各种等级的净化手术室,手术准备室,无菌敷料和器械存放室,一次性物品和精密仪器室,麻醉恢复室,患者换车处,洁净走廊等。非洁净区内设医护人员值班室,谈话室、示教室,石膏室,病理科冰冻切片室(敷料打包、供应、高压及环氧乙烷消毒室,器械洁净清洗室设在一层),换鞋、更衣及厕所、浴室等。净化空调机组、手术特殊医用气体中心站和配电,单独集中在顶层(设备层)。见图1。
3 净化空调系统
由空调系统和净化系统2部分组成。
3.1 空调系统
完成对空气进行自动调节的功能,对室内的温度、湿度、风速、风压、风量加以控制,其目的就是为了达到人体的舒适感。
3.2 净化系统
对空气中的非生物粒子和生物粒子加以控制,消除尘埃粒子,控制手术室内的菌浓度,使手术间达到一定的生物洁净标准。使用的方法就是将空气在进入手术室之前对其进行消毒,并使用初效、中效、高效过滤器对空气进行三级过滤处理,过滤掉空气中的灰尘、浮游微粒、细菌及有害气体,使新鲜而洁净的空气流入手术室,稀释室内的菌浓度。除此之外,净化系统还对进入手术室内的气流加以控制。对处于手术室手术区的患者伤口来说,手术感染源是来自多方面的。为了最大限度地消除或避免由各种途经带入的病源微生物而引起感染,净化系统利用流体力学原理,利用合理的气流方向来控制污染物的扩散,将在空气中浮动的微粒和尘埃、污物等通过专设排风口排出手术室,使手术室内各区域的气流分布均匀,不产生涡流。空气中没有了浮动的尘埃等污物,就基本上杜绝了手术室内细菌传播的媒介。所以说,净化的最终目的就是要控制室内的菌浓度,让手术室更加洁净,这不但能够降低患者手术伤口被感染的几率,而且也能够确保医务人员的自身健康。见图2。
4 洁净手术室及其辅助用房分级及控制
4.1 洁净手术室分级及各级别适用手术类型(见表2)
4.2 主要洁净辅助用房分级(见表3)
4.3 温湿度及压力控制
按照《GB50333—2002医院洁净手术部建筑技术规范》的要求,手术室的温湿度必须控制在一定的范围内[3]。因此,设计时设定手术室温度在t=22~25℃,相对湿度35%~60%,根据房间的大小配置相应的空调机和加湿器。
按照三区二通道的原则布局,整个洁净手术部的压力采用梯度控制,即由大到小排列为特别洁净手术室、一般洁净手术室、洁净走廊、垂直通道及污物廊。洁净走廊的净化级别比一般洁净手术室低或相等,故两者间存在压差。污物廊是整个手术部中级别最低的,所以手术室对污物廊的压差大于5 Pa,这样就能保证不同区域间的气流的合理流向和防止外界污染的侵入。
以II级洁净手术室为例:最小静压差:与相邻低级别洁净室+8 Pa;换气次数:30~36次/h;温度:22~25℃;相对湿度:40%~60%RM;最小新风量:6次/h;噪声:≤50 d B(A);最低照度:≥350 lx。
对于手术室来讲,为了维持本身房间的洁净度,免受邻室的污染,须保持相对于邻室较高的空气压力,即相对于邻室维持一个正的静压差。而静压差的存在起到了在门、窗关闭的情况下,防止室外空气由缝隙进入洁净室。另外,当门开启时,应有足够的气流向外流动,把人瞬时带进的污染空气降到最低程度。根据《空气洁净技术措施》中的规定,两相邻房间应保持5 Pa的压差,而对室外保持15 Pa的压差。对100级手术室,按《洁净室施工验收规范》规定,其正压满足开门时,距门0.6 m处洁净度不低的要求,即保证在开门瞬时开启时人所带进的气体不深入门口0.6 m以外的地方[4]。空气调节设计手册中规定,一般洁净室的工作区在离地0.8~1.5 m处。垂直层流手术室流速为0.25~0.3 m/s。
在净化系统中,采用独立的新风机组,供应每个手术室的新风。即每层一台新风机组供应各手术间循环机组新风的方式;而洁净走廊及辅房循环机组由另一台新风机组提供新风(除一间正负压手术室采用自取新风外)。由于北京市中心城区空气的含尘浓度较高,春季还经常飞杨絮,设置独立新风机组能经常方便地清洗或更换初效过滤器及出口端的中效过滤器,从而避免因循环机组中的初效、中效过滤器经常更换而造成较大的损失。在手术间内,顶棚布置高效过滤器,采用均匀送风。在距地面300 mm处布置回风口,这样能合理地组织室内的气流,防止室内细菌粒子的积聚,并通过合理的气流组织迅速加以排出,保证室内的洁净度。而上送侧回的方式使手术台设置在手术室的中央区域,医生及有关人员在手术台的两侧,气流由上部风口送出,经手术台后再从两侧回,这样能最大限度地保证手术台的高度无菌程度。见图3。
系统正常运行时,设置了排风系统以排除多余气体,使手术室的正压值始终在一合理的数值上。另外,我院还在洁净手术一部设置了一间能把手术室室内正压变成负压的洁净手术室,以防止传染病患者把病菌通过空调系统传染给他人。
4.4 高效过滤器的设置
在净化工程中,过滤器一直起着很大的作用。手术单元的净化级别和过滤器的过滤效率直接相连,对于只有普通净化级别要求的手术单元一般配置亚高效过滤器。而对特殊净化手术室相应的在末端配置高效过滤器。末端空气过滤器的DOP效率不低于99.97%。为了提高末端过滤器的使用寿命,净化空调循环机组采用三级过滤形式。
5 洁净手术室净化空调的管理和维护
加强洁净手术室净化空调的管理和维护,能够有效地控制手术室内的细菌浓度,防止医院感染,提高手术的成功率。对净化系统各参数做定期测试,掌握其运行质量。有计划地对初、中、高效过滤器进行清理、清洗或更换,及时对系统进行消毒,是确保洁净手术室安全运行的可靠保障。
密切注视监测手术室的温、湿度,严格地控制在它们的控制范围之内。温度的控制是一种控制细菌的有效手段,是综合控制措施的一部分,即控制了空气中的细菌繁殖,也控制患者及医护人员经过排汗而排出的细菌,其意义决不单纯为了内部人员的舒适感。手术室内的温度起到了控制细菌繁殖的作用[5]。
相对湿度控制不当,不仅会促使人体发菌增加,还为细菌的繁殖提供营养源。据研究,相对湿度50%时,细菌浮游10 min后即死亡;相对湿度更高或更低时,即使经过24 h,大部分细菌还活着。在常温下,ψ=60%以上时可发霉,ψ=80%以上则不论温度高低都要发霉。只要有适当的水分(高湿度),细菌就可以在系统中随时随地繁殖,最后会造成整个控制失败,对温、湿控制不当的危害应引起高度重视。另外,冬季手术室内湿度过低还会产生静电,对医疗器械如心电监护仪的正常使用和患者的安全构成威胁[6]。
我院净化手术室的新风机组及循环机组均配备电加热器和电极式加湿器(桶),以备在以保证温度的前提下进行夏季除湿及冬季加湿工作。
5.1 维护管理
净化空调系统是整个空气净化系统的重要组成部分。它控制洁净手术部温度、相对湿度、尘粒浓度、细菌浓度、有害气体浓度以及气流分布,保证室内人员所需的新风量,维持室内外合理的气流流向[7]。净化空调系统的维护管理水平直接关系到洁净手术部性能的发挥,是实施“无菌环境保障体系”的保证。
(1)我院明确设置了洁净手术部维护管理人员。主要由具有一定的生物医学工程、空气洁净技术原理知识,熟悉洁净手术部结构、设施,熟悉净化空调系统的技术性能和保持空气洁净度的技术措施,有一定的检测技术,工作认真负责,工作经验丰富的医疗器械维修工程师和暖通空调工程师及制冷技术工人承担。
(2)在实际操作之前,我院相关科室根据国家标准,并借鉴施工单位的建议制定了运行管理和日常监测制度。做好各台机组运行状况、运行时间记录,维修记录。
(3)明确日常维护保养项目及各过滤器清洗更换周期。空气洁净技术是通过多级空气过滤系统实现的,所以控制空气污染的主要对象是大气中的悬浮微粒。
微粒直径一般在10μm以下,所以净化系统的净化效果取决于过滤器对微粒的过滤效率。
净化系统中所采用的过滤器根据不同的过滤效率可以分为:
初效:对粒径≥5μm的微粒过滤效率20%~80%;
中效:对粒径≥1μm的微粒过滤效率20%~70%;
亚高效:对粒径≥0.5μm的微粒过滤效率95%~99.9%;
高效:对粒径0.3~0.5μm的微粒过滤效率99.9%~99.999%。
5.2 日常维护保养项目
(1)因Ⅰ级手术室自净时间需15 min,Ⅱ级手术室需30 min,故每天早7:00(提前1 h)开启净化空调系统。定时巡视,并做详细记录(供水、回水温度,回风温度、湿度)。如遇异常或报警,应记录并立即通知公司驻院技术人员及时解决。
(2)随时观察加湿器工作状况,发现问题及时解决。
(3)检查控制柜面板指示灯工作是否正常(如:风机故障缺风报警,中效过滤器报警等),发现问题及时处理。经常对控制柜中接触器接点及各电子器件接线柱等部位螺钉进行紧固处理,以防震松。
(4)每周清扫1次机房卫生(清扫时,洒少许水勿使尘土飞扬并对机组柜面、顶部进行擦拭,同时对控制柜卫生进行清扫),清扫时注意断电。
(5)由于冬季加湿器满负荷工作,要求每周六日手术室停机时对加湿桶进行清洗,以保证手术部湿度需要。
5.3 过滤器清洗或更换周期
根据医院所处城市为北方城市,冬春季风沙较大的具体情况,制定了以下具体过滤器更换周期:
(1)洁净手术室内的回风纱网每半月清洗1次;清洁时应对回风口进行擦拭消毒;回风(中效)过滤器每半年更换1次。
(2)洁净手术室内的排风过滤器每4个月更换1次;
(3)洁净走廊和功能房内的回风口每半月清洁保养1次;
(4)新风机组粗效过滤网每周应冲洗2次;
(5)新风机组内的初效过滤器应每月更换1次;
(6)新风机内的中效过滤器每月更换1次(北京地区的平均更换时间);
(7)新风机内的亚高效过滤器应每半年更换1次;
(8)洁净循环机组内的初中效过滤器每年更换1次;
(9)洁净循环机组内的紫外线杀菌灯应在有效期内使用;
(10)净化机组冬季进水温度在50~60℃,夏季供水温度在7℃左右,水压必须在2 kg左右且必须保持不间断供水。当冬季室外温度低于0℃时,机组循环水不得低于15℃且不得间断,否则机组所有表冷器将冻裂,导致大面积溢水。
(11)冬季需要加湿时,应定期清除加湿罐中的水垢,因北京地区水质较硬,故定于5 d左右清理1次。
以上为净化手术室试运行阶段要求,在运行过程中将根据具体情况(如当月环境风沙大小,空气洁净度及新风机组初中效过滤器的具体洁净度)及时进行调整。
另外,对尚未安装的新过滤器,应不拆包装存放于专门的过滤器库中,以避免大气中尘粒造成污染。当高效过滤器阻力超过设计初阻力160 Pa或已使用3 a以上即予以更换。
参考文献
[1]许仲麟.空气洁净技术原理[M].上海:同济大学出版社,1998.
[2]许仲麟.洁净手术部建设实施指南[M].北京:科学出版社,2004.
[3]GB50333—2002医院洁净手术部建筑技术规范[S].
[4]JGJ71—1990洁净室施工及验收规范[S].
[5}张寅平,赵彬,成通宝,等.空调系统生物污染防止方法概述[J].暖通空调,2003,33(3):42.
[6]于玺华.现代空气微生物学[M].北京:人民军医出版社,2002.
化学净化 篇7
城市河道和小区等景观水体是城市人居环境中重要的组成部分,由于生活污水、雨水及垃圾等原因,导致水体富营养化,造成水体缺氧而呈黑臭状态[1,2]。目前用于河水净化的主要方法是超滤和渗析,但去除有机污染物的能力较差[3],为此决定探索其它改善河水水质方法。
通过实验筛选了各种细菌,对污染河水进行处理,再采用重铬酸钾法、纳试试剂比色法、重量法及稀释倍数法分别对水中的COD、氨氮、悬浮物和色度进行测定,得到处理效果最较好的菌种,
2 材料与方法
材料选用牛肉膏蛋白胨培养基[4],污水检测所用试剂均为分析纯试剂。实验所用水样取自江苏农林职业技术学院南门河,泥样取自学院南门河的淤泥。
2.1 菌种的筛选
将0.5g泥样转入装有4.5mL无菌生理盐水的试管中,混匀后,静止10min,上清液即为10-1稀释液;将0.5mL 10-1稀释液转入装有4.5mL无菌生理盐水的试管中,即为10-2稀释液,以此类推。分别将10-3、10-4、10-53个浓度的稀释液各0.1mL涂布在牛肉膏蛋白胨固体培养基中,放入37℃的恒温培养箱中培养2d。将形态、颜色不同的菌落,分别进行划线分离培养,直至菌种纯化为止。
2.2 菌液的处理
将已纯化好的单菌落接入装有5mL牛肉膏蛋白胨液体培养基的试管中,在37℃,120r/min的摇床上培养2d。将培养好的菌液在4 500r/min条件下离心10min,去上清液,用无菌生理盐水混匀菌体沉淀,再离心。如此反复3次,直至将残留的液体培养基去除。
2.3 水样的处理
在33个250mL三角瓶中,分别装入100mL水样,121℃灭菌20min,冷却后备用。测定污水的COD、氨氮、SS和色度。将处理的10个菌种悬液(OD600nm=1.65)按1%的接种量分别加入上述三角瓶中,每个菌种设3个平行,另设3个对照(不接菌)。所有样品在37℃,120r/min条件下培养5d,取出后,测其COD、氨氮、SS和色度。
2.4 样品测定
2.4.1 COD的测定
采用重铬酸钾法,参照文献,根据公式可得水样中COD含量。
COD(mg·
式中C为硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度(mol·L-1);V1为空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积(mL);V2为试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积(mL);8为氧(1/2 O)摩尔质量(g·mol-1);V0为试料的体积(mL)。
2.4.2 氨氮的测定
采用纳氏试剂比色法,先绘制标准曲线,再将水样测得的吸光度减去空白实验(以无氨水代替水样)的吸光度,根据标准曲线查得氨氮含量m,根据下式可得水样中氨氮含量。
氨氮(N,mg·L-1)=m×1 000/V。
式中m为由校准曲线查得样品管的氨氮含量(mg);V为水样体积(mL)。
2.4.3 SS的测定
采用重量法,将经蒸馏水洗涤后的滤纸放在干燥的称量瓶中,105℃烘干2h后冷却,称重为A;取50mL混匀的水样,用干燥过的滤纸过滤,用少量蒸馏水冲洗,再放入原称量瓶中,105℃烘干2h后冷却,称重为B,根据下式可得水样中SS含量。
SS(mg·L-1)=(B-A)×1 000×1 000/V。
式中A为滤纸+称量瓶(g);B为滤纸+滤渣+称量瓶(g);V为水样体积(mL)。
2.4.4 色度的测定方法
取每一处理过的水样10mL,置于比色管中,用蒸馏水稀释至50mL;以白色瓷板为背景,由上向下观察稀释后水样的颜色,并与等量蒸馏水相比较,直至澄清度一致,记录稀释倍数[9]。
3 实验结果与分析
3.1 菌种筛选
3.1.1 平板菌落形态
通过划线分离、纯化,共筛选出10种形态各异的菌株,见图1。
3.1.2 形态特征
通过对培养基上菌落形态观察及革兰氏染色,结果见表1。
3.2 COD的测定
由图2可知,与原水样中的COD(197.76mg·L-1)相比较,菌种A、B、D、E、F、G、H、I对污水的降解率均为40%以上,B和I两菌种的处理效果相对较好,尤其菌株B对污水的降解率为48.33%。然而,经过5d培养的对照水样,其COD降解到135.96mg·L-1,水体的自然降解率达31.25%,菌株B与对照相比,其降解率仅为24.84%。
3.3 氨氮的测定
3.3.1 标准曲线
将测得的数据绘制标准曲线见图3。
3.3.2 氨氮的测定结果
经菌种处理后的污水测得吸光度值见表2。
将表2中吸光度带入氨氮标准曲线,得各处理样品试管中的氨氮含量,经计算水样中氨氮的含量见图4。
在自然情况下污水中氨氮值为83.18mg·L-1,对照组培养5d之后,水体中的氨氮量为73.50mg·L-1,降解率为11.64%。菌种B、C、D、F、H对污水的处理能力相对较强,尤以菌种F处理效果最佳,经菌种F处理后,水体中氨氮的含量为28.24mg·L-1,与原水样相比,其降解率达66.05%,与对照相比,其降解率为61.58%。
3.4 SS的测定
如图5所示,10种细菌对污水处理5d后,菌种D和I所产生的悬浮物较多。经培养,在接菌种D的三角瓶中可发现明显的絮凝及团状悬浮物,经烘干称重,计算出SS的重量为204mg·L-1;接菌种I的污水中,SS的重量为198mg·L-1,与对照组的SS重量(114mg·L-1)相比,悬浮物分别增加了78.95%和73.68%。
3.5 色度的测定
由表3可知,样品处理前后没有一定的规律可循,有的菌体使水体色度增加,可能是由于加入菌体后使水体中的悬浮物增加导致的。但从实验结果可以看出,菌株D对水体色度处理效果相对比较好,处理后只需稀释40倍即可。
4 结语
通过分离纯化,筛选出10种细菌A～J,采用重铬酸盐氧化法、纳氏试剂比色法、过滤和稀释倍数法,对污水的COD,氨氮,悬浮物和色度进行了测定和分析。污水经过菌株B处理之后,COD由135.96 mg·L-1降低到102.176mg·L-1,降解率为24.84%;经过菌株F处理,氨氮值由73.50mg·L-1降解到28.24mg·L-1,降解率达61.58%;经菌株D和I处理后,所测水体的悬浮物的质量分别为204mg·L-1、198mg·L-1,悬浮物分别增加了78.95%和73.68%;菌株D对色度的处理效果较好,由处理前的100倍降到了40倍。
污水中氨氮的净化主要通过植物吸收、微生物净化和沉淀作用3条途径[10]。通过数据比较,可以看出,水体本身具有很好的自净能力,可能是通过水体本身所含有的化合物,促进水体中颗粒物的絮凝,导致沉降;同时,通过菌株F的作用,使水体中氨氮的降解率较高。
本实验只对单个菌种进行单因素实验,在今后的研究中,应进行正交试验,发现最佳组合,为城市富营养化河水的净化提供理论依据。
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化学净化 篇8
1 大致构造
LG10×8.5型活性净化循环泵具有自吸功能, 工作时靠浮子自浮在水面上, 水由进水口吸入, 流经壳体内时被净化处理, 然后从排出口流出。过滤物 (俗称有机水) 从另一小口径旁路引出, 通过小管路被输送到庄稼地或备用坑。该泵构造如图1所示。
该循环泵所用电源为单相、220 V、50 Hz, 功率500 W, 泵的额定流量10 m3/h, 额定扬程8.5 m。
(1) 进水口4。该泵进水口直径为65 mm, 池塘水从此处进入。具体使用时, 还得在此弯管上接入一段约500 mm长度的加长管, 浸入水面下, 既可防止空气进入泵叶轮内, 又便于抽吸到水面下的浑浊水, 提高净化处理实效。
(2) 主排出口2。主排出口直径为50 mm, 用于排放经净化、激活后的清新水, 返回到水池中, 流量缩减为总进水量的85%~90%。出水口压力由于水流需克服净化装置所产生的阻力, 而呈明显的下降, 也即余压较小。但倘若能在出水口处接上一根塑料管, 并平直下倾放置, 则依然可以将水排出离泵进水口8~10 m以上的距离, 避免被重复吸入。
(3) 分流口3。分流口直径为25 mm, 用于排放过滤下来的10%~15%的有机水, 尽管流量较小, 但是要输送到庄稼地或备用坑内, 余压显然是不够的;因而在分流口处, 设置了一台流量为1.2 m3/h、扬程为3.5 m的离心式小微接力泵, 起增压作用, 工作时需要接上相应的塑料管或橡胶管。
1.泵体2.主排出口3.分流口4.进水口
2 基本功用
LG10×8.5型活性净化循环泵的基本功用, 是净化养殖池里的水质, 代替目前普遍使用的药物法, 来去除悬浮在水中的有机颗粒物, 使鱼虾等水生物能在相对较清新的水中生存, 得以快速、健康地生长。
在环太湖区域水塘中使用该循环泵, 5-10月份效果尤佳。因为那时的气温比较高, 正值鱼虾等生长期, 进食量大, 排便比较多, 水质浑浊, 常常显现出缺氧、亚硝酸盐和硫化氢含量过高的情况。轻者就会引起鱼类浮头, 影响进食和生长;重者会导致死亡。倘若这时能用机械的方法去除部分或多数悬浮在水中的有害物, 改善鱼虾等的生存环境, 当然是最理想的, 可以更好地提升养殖的绩效。
然而值得一提的是, 用该循环泵处理后的水质, 毕竟是用于水产养殖, 而不是人体饮用, 因而净化精度相对就比较低, 所需水压力也较小。该循环泵具体设置的过滤环节有两道, 即第一道是粗滤, 第二道是半精滤。用该循环泵处理池塘水质的工作时间, 因水产养殖的种类、密度、季节、水池面积和水深、喂养方式等不同而有所不同。对于一般草鱼、鲢鱼、鲫鱼、扁鱼等混养的池塘, 在炎夏季节, 通常工作3 d, 停用1~2 d为一个周期。具体使用时, 最好能1~2个周期后更换机子放置的位置, 以提高净化的实效。大的水塘, 要想有好的效果, 还得多用上几台。
3 综合评估
环太湖区域那家净水机经营企业, 近期研发的LG10×8.5型活性净化循环泵, 虽然才刚刚问世, 技术参数尚未达较佳状况, 但是经初步试用和检测表明, 该泵呈现出如下几个方面的特点:
(1) 活性净化循环泵连续工作72~96 h时, 就应该拆下滤芯, 用清水冲洗一次;当滤芯工作满1 000~1 200 h时, 就应该更换新的。滤芯的市场价为80~100元/只, 费用不高, 养殖农户完全能够承担得起。
(2) 用药物来处理水质问题, 仅仅是权宜之计, 是不可持续发展的;再加之目前多数地区的河道水质也不容乐观, 用换水的办法来解决, 效果常常不理想, 更何况随意向河道排放变质池塘水, 也是对环境的不负责任, 是不可取的。所以说, LG10×8.5型活性净化循环泵的问世, 无疑给养殖农户解决了难题, 带来了新的福音。
化学净化 篇9
为减少养殖污染,保护水源水质,促进太湖流域的生态修复,江苏省海洋与渔业局制定了池塘养殖水排放标准,并组织实施了循环水养殖工程建设项目。循环水养殖要求开辟一定的水面作为净化区。净化区工作效率不仅关系到水质能否达标排放和循环利用,也关系到净化区面积占比,从而影响到经济效益。比较研究不同净化工艺的净化效率,筛选高效净化工艺,是当前循环水养殖工程建设中迫切需要解决的问题。为此,2012年5—9月在苏州市阳澄湖现代农业产业园高效渔业示范区的部分尾水净化池内开展了4种养殖尾水净化工艺的比较试验。
1 材料与方法
1.1 试验地点与方法
试验地点在苏州市阳澄湖现代农业产业园高效渔业示范区一期项目内,该区域面积为200.10hm2,养殖品种为河蟹。在示范区东部和北部选取68.04 hm2蟹塘开展项目研究。4种净化工艺分别在4个不同养殖小区进行。
1号养殖小区面积17.16 hm2,净化区面积1.4hm2,平均水深0.72 m。采用以水生植物为主体的净化工艺,上游移植漂浮植物水花生,占水面1/2。实行定期收割控制其水面覆盖率,下游种植金鱼藻、莲藕等,占水面5/6。近岸临近水面的地方栽种挺水景观植物茭白、菖蒲、黄菖蒲、美人蕉、芦苇等,占池面积的20%。
2号养殖小区面积13.74 hm2,净化区面积1.12hm2,平均水深0.93 m,采用水生动、植物多极净化工艺。4月下旬放养水生动物,每667 m2放养0.25kg/尾1龄白鲢鱼种100尾,0.15 kg/尾1龄花鲢鱼种30尾,螺蛳200 kg,河蚌50 kg。池内种植金鱼藻,占水面2/5。近岸临近水面的地方栽种挺水景观植物茭白、菖蒲、黄菖蒲、美人蕉、芦苇等,占池面积的20%。
3号养殖小区面积17.79 hm2,净化区面积1.46hm2,平均水深0.86 m。采用浮萍、金鱼藻等净化养殖尾水,上游放养浮萍,占水面的4/5。通过定期捞取控制其水面覆盖率,下游种植金鱼藻等,占水面的4/5。近岸临近水面的地方栽种挺水景观植物茭白、菖蒲、黄菖蒲、美人蕉、芦苇等,占池面积的20%。
4号养殖小区面积14.22 hm2,净化区面积1.15hm2,平均水深1.05 m。以微生态制剂和种植金鱼藻等来净化养殖尾水,金鱼藻占水面的5/6。近岸临近水面的地方栽种挺水景观植物茭白、菖蒲、黄菖蒲、美人蕉、芦苇等,占池面的20%。微生态制剂采用无锡中科活力生物技术有限公司的红菌保,每667 m2泼洒2.0 kg,每隔15 d使用1次,高温期,每隔10 d使用1次。
4月初开始在净化池岸坡移栽植物,在临近水面的地方种植一排茭白、菖蒲、黄菖蒲、美人蕉等,4月下旬放养水生动物,5月开始跟踪监测净化水量和水质。
1.2 采样及分析方法
在各净化区的进水口和出水口设置采样点,记录净化水量(m3),方法为水位变化×水面面积。
2012年5—9月每月进行现场测量水体溶氧量(DO)、水温、透明度及p H值常规理化指标,水质检测主要分析NH3-N、TN、TP、CODMn含量。DO采用溶氧仪法(HI9143型,意大利Hanna仪器公司);透明度(SD)用塞式盘法测定;pH值采用酸度计法(FG2型,上海梅特勒-托利多仪器有限公司)。NH3-N采用纳氏分光光度法(HJ 535-2009);TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636-2012);TP采用过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法(GB11893-89);CODMn采用碱性高锰酸钾法(GB11892-1989)。1.3计算方法
根据公式计算各净化区净化总量和单位面积净化强度。
污染物净化总量(kg)=(进水口污染物浓度-出水口污染物浓度)×排入的尾水体积数量
单位净化面积的净化强度(g/m2)=污染物净化总量(g)/净化区面积(m2)。
2 结果
2.1 4个净化区在监测期内净化水量
整个试验期间4个净化区的排入水量,7月份前净化池的排入水量较少(图1)。5月份2号净化区排入水量最大,为(6.7×104)m3,3号净化区排入水量最少,为(2.2×104)m3。6月份2号净化区排入水量最大(6.7×104)m3,4号净化区排水水量最少(5.8×104)m3。7月份1号净化区排入水量最大(13.0×104)m3,4号净化区排水水量最少(9.2×104)m3。8、9月份池塘尾水排入数量相对较大,8月份1号净化区排入水量最大(25.0×104)m3,4号净化区排入水量最少(12.2×104)m3。9月份3号净化区排入水量最大(25.2×104)m3,4号净化区排入水量最少(13.0×104)m3,比7月份增加了28%到92%。
2.2 净化区进、出水口的透明度、pH、水温和DO
养殖尾水经过净化后,4个净化区的出水透明度和DO均比进水都有所提高,透明度最高为62cm,最低溶氧达6.4 mg/L。出水口最高pH值为8.96,最低pH值为7.42,平均值在8.05,出水口最高水温为33.3℃,最低水温为22.3℃,比较适合河蟹的生长(表1)。
2.3 净化区进、出水口的氮浓度
4个不同净化区进、出水口的TN、NH3-N浓度的变化(图2,3),进水口TN、NH3-N含量在5—6月份相对较低,8—9月份明显较高,出水口的浓度明显低于进水浓度。
净化区进水口TN平均浓度,1号为1.52 mg/L;2号1.59 mg/L;3号1.58 mg/L;4号1.50 mg/L。净化区二的TN平均含量最高。出水口TN平均浓度,1号1.12 mg/L;2号1.18 mg/L;3号1.09 mg/L;4号1.13 mg/L。净化区3处的TN平均含量最低。
净化区进水口NH3-N平均浓度,1号为0.30mg/L;2号为0.29 mg/L;3号为0.30 mg/L;4号为0.28 mg/L。净化区一、三的NH3-N平均含量最高。出水口NH3-N的平均浓度,1号为0.19 mg/L;2号为0.20 mg/L;3号为0.16 mg/L;4号为0.17 mg/L。净化区三处的TN平均含量最低。
2.4 净化区进、出水口的磷浓度
4种不同工艺净化池TP进出水的浓度含量变化(图4),进水区1号TP平均浓度为0.26 mg/L;2号为0.23 mg/L;3号为0.25 mg/L;4号为0.24 mg/L。净化区一处TP平均含量最高。出水口1号TP平均浓度为0.18 mg/L;2号0.17 mg/L;3号0.16 mg/L;4号0.18 mg/L。净化区三处的TP平均含量最低。
2.5 净化区进、出水口的CODMn浓度
4种不同工艺净化池进出水CODMn浓度变化(图5),进水口CODMn平均浓度,1号14.13 mg/L;2号13.65 mg/L;3号12.85 mg/L;4号13.66 mg/L。净化区一处的CODMn平均含量最高。出水口CODMn平均浓度,1号11.09 mg/L;2号11.22 mg/L;3号10.04 mg/L;4号10.07 mg/L。净化区三处的CODMn平均含量最低。
2.6 4个净化区对TN、TP、CODMn净化总量和净化效率比较
从表2中可以看出,5—9月净化区3号对TN、NH3-N平均净化总量最高,分别为398.42 kg和116.50 kg。净化区4号最低,分别为166.65 kg和55.83 kg。净化区3号对TP平均净化总量最高79.02 kg,净化区4号最低29.24 kg。净化区3号对CODMn平均净化总量最高2 672.94 kg,净化区2号最低1707.84 kg。
表3是各净化区单位面积对TN、NH3-N、TP、CODMn平均净化量,反映对池塘养殖尾水中TN、NH3-N、TP、CODMn的净化强度。可以看出,对TN单位面积平均净化强度由高到低的顺序为:净化区3号>净化区2号>净化区1号>净化区4号,净化区3号去除TN效果相对较好。对NH3-N单位面积平均净化强度由高到低的顺序为:净化区3号>净化区1号>净化区2号>净化区4号,净化区3号去除NH3-N效果也相对较好。对TP平均净化强度由高到低的顺序为:净化区三>净化区一>净化区二>净化区四,净化区三去除TP效率对较好。单位净化面积对CODMn平均净化强度由高到低的顺序为:净化区一>净化区三>净化区二>净化区四,净化区一去除CODMn效率相对较好。
3 讨论
8、9月份养殖尾水中NH3-N、TN、TP和CODMn等平均含量比5、6、7月份要高,这是由于河蟹养殖后期,投饲量的增加,以及池塘的排换水次数较多引起的。
对苏州市阳澄湖现代农业产业园河蟹池塘养殖尾水生态修复技术的净化效率进行了初步的探究。4种不同尾水处理净化工艺已基本达到太湖流域池塘养殖水排放标准,TN≤2.0 mg/L、NH3-N≤1.3 mg/L、TP≤0.2 mg/L、CODMn≤8.0 mg/L,可循环使用。
4种不同净化工艺对排入的池塘养殖尾水营养盐均有较好的吸收效果,不同的净化工艺对NH3-N、TN、TP和CODMn的去除能力表现出一定差异。净化区3号对池塘养殖尾水中NH3-N、TN和TP的去除效果相对较好,单位面积对NH3-N、TN和TP平均净化强度分别为1.60,5.40和1.08 g/m2。净化工艺一对池塘养殖尾水中CODMn的去除效果相对优于其它3种净化工艺,其对CODMn单位面积平均净化强度达到38.19 g/m2。因此,净化区3号对池塘养殖尾水中氮磷的净化效率相对优于其它三种净化工艺。
由于养殖尾水中污染物质的多样性和复杂性,以及各种净化工艺优缺点共存的现实性,在植物种类的选择和植物群落的搭配方面还需进一步探讨。通过试验选择耐污性强、净化效果好的物种,发挥其最大的净化及应用潜力,并且向多种方法组合集成水质净化系统和相关技术方向发展。
摘要：在河蟹循环水养殖模式中,进行4种不同净化工艺对池塘养殖尾水净化效果的比较研究。工艺1以水生植物为主体进行净化;工艺2以水生动、植物进行多极净化;工艺3以浮萍和金鱼藻等进行净化;工艺4以微生态制剂和金鱼藻等进行净化。分别计算各净化区的污染物净化总量和单位净化面积的净化强度。结果表明,4种不同净化工艺对排入的池塘养殖尾水营养盐均有较好的吸收效果。不同的净化工艺对NH3-N、TN、TP和CODMn的去除能力表现出一定差异。工艺3对池塘养殖尾水中NH3-N、TN和TP的去除效果相对较好,对池塘养殖尾水中氮磷的净化效率相对优于其他3种净化工艺。
关键词：养殖尾水,净化工艺,净化效果
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