كيف يتم تنقية الهواء من البكتيريا والفيروسات؟

يتكون الهواء من 21٪ أكسجين ، 78٪ نيتروجين ، 1٪ أرجون وكميات صغيرة جدًا من الغازات الأخرى ، يحتوي الهواء أيضًا على جزيئات مختلفة. ما يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار هو تنقية الهواء الذي نتنفسه من الغازات والجزيئات التي تضر بصحتنا مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأول أكسيد الكربون والأوزون والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وحبوب اللقاح والعفن. بمعنى آخر ، إذا لم يتم تنقية الهواء من الغازات والجزيئات الملوثة ، بغض النظر عن مصدرها ، فقد نواجه عواقب سلبية على صحتنا.

عدم القدرة على تصفية الهواء بقيم مثالية ؛

• تكاثر الكائنات الدقيقة وزيادة خطر الإصابة بالعدوى,
• انخفاض تدفق الهواء المتوقع
• جودة الهواء الداخلي رديئة
• تلوث مجاري التهوية
• إذا كانت وحدات التهوية الداخلية متسخة ولا يمكنها العمل
• ارتفاع تكاليف الطاقة وأوقات الصيانة
• يسبب سلبيات مثل خلل في الأجهزة في أنظمة التهوية.

يتم اختبار فلاتر الهواء مع الأخذ في الاعتبار كمية الجسيمات الموجودة في الهواء ، أو كتلة الجسيمات ، أو المقارنة البصرية لآثار الجسيمات.

تُستخدم فلاتر الهواء لتحسين جودة الهواء عن طريق فصل الجسيمات والكائنات الدقيقة والبكتيريا والفيروسات عن الهواء. تستخدم المرشحات المناسبة في أنظمة التهوية لالتقاط الملوثات مثل الغبار والجزيئات والفيروسات والبكتيريا في الهواء. يجب أن تكون المرشحات مانعة للتسرب ويجب تصنيعها بطريقة لا تسمح بأقل تسرب. يمكن استخدام نظام ترشيح تدريجي حسب جودة الهواء المطلوبة.

في تطبيقات التهوية ، تعتبر نظافة الهواء مهمة من حيث صحة الإنسان وكذلك التصنيع. يتم تصنيف الجسيمات وفقًا لحجم الجزيئات في الهواء. وفقًا لخصائص التطبيق ، يجب تحديد أنواع وأحجام الجزيئات في الهواء واختيار المرشح وفقًا لمستوى التنظيف المطلوب. عند اختيار مرشح الهواء ، تكون جودة الهواء المرغوبة ، وكفاءة المرشح ، وقدرة المرشح على التقاط الجسيمات فعالة.

يمكن سرد العوامل الرئيسية في اختيار مرشحات الهواء مثل تأثير الغربال وتأثير القصور الذاتي وتأثير الالتقاط وتأثير الانتشار والتأثير الكهروستاتيكي.

يمكن وصف تأثير الغربال بأنه أبسط آلية. في تأثير ترشيح الغربال ، يتم التقاط الجسيمات التي يزيد قطرها عن الفتحة الموجودة بين وسيطَي المرشح المستخدم كعناصر مرشح.

تحت تأثير القصور الذاتي ، عندما يخرج وسيط مرشح أمام الجسيمات المتحركة ، فإنها تستمر في طريقها بالدوران حولها دون تشويه توازيتها. لا يمكن للجسيمات المحبوسة في تدفق الهواء أن تدور حول وسط المرشح بسبب قصورها الذاتي فتضرب الوسائط وتلتصق بسطح الوسائط. يتناسب هذا التأثير طرديًا مع الزيادة في سرعة الهواء ، وزيادة قطر الجسيم وتقليل قطر الوسائط.

في تأثير المحاصرة ، إذا كان قطر الجسيم صغيرًا جدًا ، فإن الجسيم يتبع عمومًا مسارًا حول وسط المرشح بالهواء. إذا كان المسار المتعقب يمر بالقرب من الوسائط من نصف قطر الجسيم في حركة الجسيم حول الوسائط ، يتم التقاط الجسيم بواسطة الوسائط ويلتصق بالوسائط. يزداد هذا التأثير مع زيادة قطر الجسيم وتقل المسافة بين قطر الوسائط ووسائط المرشح. كلما كان قطر وسيط المرشح قريبًا من قطر الجسيم الذي سيتم التقاطه في وسيط المرشح ، كان تأثير الالتقاط أقوى.

في تأثير الانتشار ، إذا كان قطر الجسيم أصغر من 1 ميكرومتر ، فإن جزيئات الغاز التي تصطدم بالجزيئات يمكن أن تتسبب في تحرك الجسيمات بشكل غير منتظم. نتيجة لهذه السلوكيات لجزيئات الغاز المعروفة بالحركة البراونية ، تلتصق الجسيمات التي تصطدم بوسائط المرشح بوسائط المرشح. يزداد هذا التأثير عندما تصبح سرعة الهواء وقطر الجسيمات وقطر الوسائط أصغر.

يتم شحن هذه المرشحات ، التي تحتوي على وسيط ليفي كبير القطر بتأثير إلكتروستاتيكي ، كهربائياً لزيادة كفاءة التقاط الجسيمات. بسبب التكلفة المنخفضة ومقاومة تدفق الهواء في هذه المرشحات ، يفضل استخدام الوسائط الليفية ذات القطر الكبير بشكل عام. تفقد الجسيمات التي يتم التقاطها على أسطح هذه المرشحات شحنتها الكهروستاتيكية لأنها تتكثف بمرور الوقت في المناطق المشحونة.

من أجل تنظيف الهواء بشكل فعال من الملوثات ، يجب توفير مزيج من مبادئ التأثير والالتقاط. يكون مرشح التأثير فعالًا على الجسيمات الكبيرة ، بينما يفصل مبدأ الالتقاط الجسيمات الصغيرة والجسيمات دون الميكرون من الهواء.

نظرًا لأن الكفاءة الإجمالية للمرشح هي مجموع تأثيرات الترشيح ، يتم تشكيل الحد الأدنى لقيمة الكفاءة الإجمالية في ظل ظروف محددة. مع زيادة حجم الجسيمات ، تزداد تأثيرات الانحباس والقصور الذاتي ، بينما يقل تأثير الانتشار. هذا هو حجم الجسيمات الأكثر صعوبة في الالتقاط في مرشح ، ويُشار إليه اختصارًا باسم MPPS.

بالعمل مع مبدأ التأثير اللزج ، يمكن للمرشحات فصل الجسيمات من 3 ميكرون إلى 100 ميكرون من الهواء. يتبع ذلك مرشحات ذات أسطح مكبرة تعمل مع مبدأ الالتقاط أو الانتشار. يبلغ حجم الجسيمات المنفصلة عن الهواء لهذه المرشحات 0.4 ميكرون. في المرحلة الأخيرة ، توجد مرشحات هيبا وأولبا تعمل فقط مع مبدأ الانتشار وتحمل جزيئات تبلغ 0.3 ميكرون وأقل.

من أجل الحصول على أفضل كفاءة من مرشحات الهواء ، لا يُتوقع أن تزيد سرعة الهواء المار فوق سطح المرشحات عن 2.5 م / ث. يمكن تحقيق انخفاض السرعة عن طريق زيادة المقطع العرضي لمجاري الهواء أو مناطق سطح المرشح.

يتم ترشيح الجسيمات الكبيرة في الحجم والوزن بواسطة المرشح الأولي أثناء المرور عبر نظام التهوية حيث تبلغ سرعة الهواء 2.5 م / ث. بعد المرشحات المسبقة ، يجب أن يأتي السطح الممتد والمرشحات عالية الكفاءة. في هذه المرحلة ، عن طريق توسيع سطح المرشح ، يجب تقليل سرعة الهواء البالغة 2.5 م / ث لتصل إلى 0.1-0.2 م / ث في وسط المرشح ، ويجب أن تكون الجسيمات الصغيرة والخفيفة التي لا يمكن التقاطها بواسطة المرشحات المسبقة تم اصطيادها في هذه المراحل وفقًا لمبدأ الانتشار.

اعتمادًا على الملوثات الموجودة في الهواء ، يمكن تنقية الهواء تمامًا من الجسيمات والكائنات الدقيقة والفيروسات والبكتيريا بفضل مجموعات المرشحات مثل G4 و F7 و F9 و hepa و ulpa والأشعة فوق البنفسجية والكربون والكهرباء الساكنة والأوزون والبلازما المؤين ليتم تطبيقها في نظام تنقية هواء مصمم بشكل صحيح.

İlker KURAN
Alperen Ltd. Şti.