李學(xué)勇 賀爭鳴 李根平

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所，北京 100050)(2.中國食品藥品檢定研究院，北京 100050)(3. 北京市實驗動物管理辦公室，北京 100195)

實驗動物設(shè)施是人工控制環(huán)境設(shè)施，設(shè)施內(nèi)的空氣質(zhì)量直接影響著實驗動物質(zhì)量和動物實驗結(jié)果的可靠性。因此，實驗動物設(shè)施對空氣處理的要求非常高，不僅需要送入溫度、濕度、潔凈度都適宜的新鮮空氣，也需要將含有濕、熱和動物排泄物氣味的廢氣排至設(shè)施之外，還需要避免排氣對周圍環(huán)境的不良影響。為此，本文從空氣凈化、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、排氣除臭等環(huán)節(jié)，介紹實驗動物設(shè)施空氣處理的基本原理、常用方法與主要措施。

1 實驗動物設(shè)施的空氣凈化

1.1 空氣凈化的基本原理

空氣中存在的微生物，大多是附著在可供給其所需養(yǎng)分、水分的塵粒上，且微生物的濃度與空氣的含塵濃度和粒徑均成正相關(guān)，即空氣中的含塵濃度越高或塵埃粒徑越大，含菌濃度就越高；含塵濃度越低或塵埃粒徑越小，含菌濃度也就越低(見圖1)。細(xì)菌大小多為0.5～10 μm，可直接被高效過濾器過濾掉；病毒大小為0.01～0.3 μm，但其大多附著在塵粒上，也可以被高效過濾器過濾掉。因而，人們通常利用空氣過濾技術(shù)，對空氣進行凈化處理[1]。

圖1 大氣微粒的粒徑與細(xì)菌濃度的關(guān)系Fig.1 The relationship between particulate size andbacterial density of atmospheric particles

1.2 潔凈室的分類

按照用途，潔凈室可分為用于控制無生命微粒污染的工業(yè)潔凈室(如電子、航天、化工、原子能、印刷、精密儀器制造等精細(xì)工業(yè)潔凈室)和用于控制生物污染的生物潔凈室(如醫(yī)院潔凈手術(shù)室、制藥廠的潔凈生產(chǎn)車間、實驗動物設(shè)施)。兩類潔凈室有共性，也有區(qū)別。

1.2.1共同之處:都是利用空氣過濾技術(shù)來去除空氣中的塵埃粒子而實現(xiàn)空氣凈化。

1.2.2不同之處:(1)凈化目的不同：工業(yè)潔凈室凈化的目的在于避免非控制區(qū)的塵埃粒子進入控制區(qū)所導(dǎo)致的顆粒性污染。生物潔凈室凈化的目的在于避免非控制區(qū)的塵埃粒子所攜帶的微生物進入控制區(qū)而導(dǎo)致生物性污染。(2)控制措施不盡相同：為了保持較高的潔凈度，工業(yè)潔凈室的換氣次數(shù)可以很高，且換氣方式多為定向流。用于飼養(yǎng)實驗動物的生物潔凈室，其換氣次數(shù)應(yīng)保持在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，且室內(nèi)不得有換氣死角。(3)室內(nèi)壓力不同：為了避免控制區(qū)遭受污染，工業(yè)潔凈室通常使室內(nèi)保持在正壓狀態(tài)。而生物潔凈室的壓差控制則不盡然。用于實驗動物生產(chǎn)和常規(guī)動物實驗的生物潔凈室，應(yīng)為正壓的屏障環(huán)境設(shè)施或隔離環(huán)境設(shè)施，以防止設(shè)施周圍環(huán)境污染設(shè)施內(nèi)環(huán)境；進行感染動物實驗的設(shè)施，應(yīng)為負(fù)壓的屏障環(huán)境設(shè)施或隔離環(huán)境設(shè)施，不僅防止設(shè)施周圍環(huán)境污染設(shè)施內(nèi)環(huán)境，還要防止設(shè)施污染其周圍環(huán)境。

1.3 實驗動物設(shè)施的空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)

我國現(xiàn)行的《實驗動物 環(huán)境及設(shè)施》(GB 14925—2010)將實驗動物設(shè)施劃分為普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境三個類別。同時，將屏障環(huán)境設(shè)施的潔凈度規(guī)定為7級，將隔離環(huán)境設(shè)施的潔凈度修改為5級或7級(根據(jù)設(shè)備的要求選擇參數(shù)。用于飼養(yǎng)無菌動物和免疫缺陷動物時，潔凈度應(yīng)達(dá)到5級)，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 14644-1(見表1)相接軌。

表1 潔凈室及潔凈區(qū)空氣中懸浮粒子潔凈度等級Table 1 The clean levels of floating molecules in the air of clean room and clean area

1.4 空氣過濾器

空氣過濾器是潔凈空調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其性能直接影響著空氣的凈化效果。因此，潔凈空調(diào)系統(tǒng)必須選用合適的空氣過濾器，并保證其運行的可靠性。

1.4.1技術(shù)指標(biāo):

空氣過濾器的技術(shù)指標(biāo)有很多，在此簡要介紹過濾效率、阻力、容塵量三項主要指標(biāo)。

(1)過濾效率：它是衡量空氣過濾器捕集塵粒能力的參數(shù)，是指在額定的風(fēng)量下，過濾前后空氣含塵濃度之差占過濾前空氣含塵濃度的百分比。因此，過濾效率也可以理解為“阻留率”。此外，為了能夠直觀衡量過濾器的性能，人們還使用穿透率(指過濾后空氣含塵濃度占過濾前空氣含塵濃度的百分比)的概念。顯然，二者之間的關(guān)系是：過濾效率+穿透率=100%。

(2)阻力：是指過濾器對被過濾空氣所造成的阻力。通常所說的初阻力是指新制作的過濾器在額定風(fēng)量下的阻力，而過濾器報廢時所對應(yīng)的阻力值則為終阻力。通常，終阻力是初阻力的2～4倍。空氣過濾器在某一風(fēng)量下運行，其阻力會隨著積塵量的增加而增大，呈上揚的拋物線型。也就是說，當(dāng)積塵量達(dá)到某一數(shù)值時，阻力的增加會較快，這時就應(yīng)該更換或清洗過濾器，以確保凈化空調(diào)的經(jīng)濟運行。當(dāng)然，有條件者，也可通過測量過濾器前后的壓差值來決定是否需要更換過濾器。當(dāng)壓差值達(dá)到粗效100～200 Pa、中效250～300 Pa、高中效300～400 Pa、亞高效400～450 Pa、高效400～600 Pa時，就必須清洗或更換過濾器。

(3)容塵量：理論上講，它是指過濾器的最大允許積塵量。而在一般情況下，則是指在一定風(fēng)量作用下，因積塵而阻力達(dá)到規(guī)定值(一般為初阻力的2倍)時的積塵量。

1.4.2類別與性能:

潔凈室用空氣過濾器的種類很多，根據(jù)過濾效率、使用目的、使用材料和結(jié)構(gòu)形式的不同，空氣過濾器有不同的分類方法和不同的稱謂。按照過濾效率，國標(biāo)《空氣過濾器》(GB/T 14295—2008)將空氣過濾器分為粗效、中效、高中效和亞高效四類，國標(biāo)《高效空氣過濾器》(GB/T 13554—2008)將高效過濾器分為高效過濾器、超高效過濾器兩類：

(1)粗效過濾器：按GB/T 14295—2008規(guī)定的方法檢驗，不滿足中效及以上級別要求的過濾器。其中，粗效1型過濾器計數(shù)效率η≥50%(粒徑≥2.0 μm)、初阻力≤50 Pa；粗效2型過濾器計數(shù)效率20%≤η<50%(粒徑≥2.0 μm)、初阻力≤50 Pa；粗效3型過濾器標(biāo)準(zhǔn)人工塵計重效率η≥50%、初阻力≤50 Pa；粗效4型過濾器標(biāo)準(zhǔn)人工塵計重效率10%≤η<50%、初阻力≤50 Pa。粗效過濾器容塵量大、阻力小、價格便宜、結(jié)構(gòu)簡單。濾芯多采用易于清洗和更換的金屬絲、泡沫塑料、無紡布、DV化學(xué)組合氈等材料，成品為板式、折疊式、楔形袋式和自動卷繞式等。以過濾粒徑≥5 μm的沉降性微粒及各種異物為主，常用于新風(fēng)過濾除塵。

(2)中效過濾器：按GB/T 14295—2008規(guī)定的方法檢驗，對粒徑≥0.5 μm的微粒計數(shù)效率η<70%的過濾器。其中，中效1型過濾器計數(shù)效率η≥60%、初阻力≤80 Pa；中效2型過濾器計數(shù)效率40%≤η<60%、初阻力≤80 Pa；中效3型過濾器計數(shù)效率20%≤η<40%、初阻力≤80 Pa。中效過濾器的濾芯多采用中、細(xì)孔泡沫塑料或其它纖維濾料，成品為插片板式、楔形袋式、板式和折疊式等。以過濾粒徑≥1 μm的懸浮性微粒為主，常用于普通空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)及回風(fēng)的最后過濾器和凈化空調(diào)系統(tǒng)高效過濾器的預(yù)過濾器。

(3)高中效過濾器：按GB/T 14295—2008規(guī)定的方法檢驗，對粒徑≥0.5 μm的微粒計數(shù)效率70%≤η<95%、初阻力≤100 Pa的過濾器。以過濾粒徑≥1 μm的懸浮性微粒為主，常用于一般凈化程度空調(diào)系統(tǒng)的末端過濾器和高級凈化程度空調(diào)系統(tǒng)高效過濾器的預(yù)過濾器。

(4)亞高效過濾器：按GB/T 14295—2008規(guī)定的方法檢驗，對粒徑≥0.5 μm的微粒計數(shù)效率95%≤η<99.9%、初阻力≤120 Pa的過濾器。以過濾粒徑≥0.5 μm的微粒為準(zhǔn)，常用于中級凈化程度空調(diào)系統(tǒng)的末端過濾器和超高級凈化程度空調(diào)系統(tǒng)超高效過濾器的預(yù)過濾器。

(5)高效空氣過濾器：用于空氣過濾且使用GB/T 6165規(guī)定的鈉焰法檢驗，額定風(fēng)量下過濾效率η≥99.9%的空氣過濾器。其中，A型高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.9%、初阻力≤190 Pa；B型高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.99%、初阻力≤220 Pa；C型高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.999%、初阻力≤250 Pa。以過濾粒徑≥0.3 μm的微粒為準(zhǔn)，常作為高級凈化程度空調(diào)系統(tǒng)的末端過濾器。高效過濾器的濾材有玻璃纖維濾紙、石棉纖維濾紙和合成纖維三種。

(6)超高效空氣過濾器：用于空氣過濾且使用GB/T 6165規(guī)定的計數(shù)法檢驗，額定風(fēng)量下過濾效率η≥99.999%的空氣過濾器。其中，D型超高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.999%、初阻力≤250 Pa；E型超高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.999 9%、初阻力≤250 Pa；F型超高效空氣過濾器的過濾效率η≥99.999 99%、初阻力≤250 Pa。以過濾粒徑≥0.1 μm的微粒為準(zhǔn)，常作為超高級凈化程度空調(diào)系統(tǒng)的末端過濾器。超高效過濾器的濾材有玻璃纖維濾紙、石棉纖維濾紙和合成纖維三種。

1.4.3聯(lián)合應(yīng)用

一般情況下，粗效和中效過濾器的聯(lián)合使用，可以滿足一般潔凈空間(如賓館、會所等)的凈化要求；粗效、中效(或高中效)、高效過濾器的聯(lián)合使用，可以滿足中、高級潔凈空間(如7級以上的實驗動物設(shè)施、制藥車間、醫(yī)院手術(shù)室、食品及精細(xì)工業(yè)生產(chǎn)車間等)的凈化要求；粗效(或中效)、高中效(或亞高效)、超高效過濾器的聯(lián)合使用，可以滿足高級潔凈空間(如5級以上的實驗動物設(shè)施、潔凈工作臺、制藥車間、醫(yī)院手術(shù)室、食品及精細(xì)工業(yè)生產(chǎn)車間等)的凈化要求。在對潔凈空調(diào)系統(tǒng)空氣過濾器的設(shè)計和選配時，一方面要合理選擇各級過濾器的效率，即要使相鄰兩級過濾器的效率相差不能太大，以使前級過濾器能有效保護后級過濾器，更要保證末端過濾器的過濾效率符合潔凈度的要求。另一方面，要兼顧額定風(fēng)量和阻力的因素，確保送入潔凈空間的風(fēng)量和風(fēng)壓符合相應(yīng)的要求[2]。此外，為確保后續(xù)設(shè)備的工作性能和潔凈空間的凈化效果，粗效過濾器應(yīng)設(shè)置在送、排風(fēng)系統(tǒng)的起端，中效過濾器應(yīng)設(shè)置在空氣處理機組的正壓段，高效過濾器應(yīng)設(shè)置在送風(fēng)系統(tǒng)的末端(三、四級生物安全實驗室的室內(nèi)排風(fēng)口處應(yīng)設(shè)置高效過濾器，可參見現(xiàn)行的《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》)。

2 實驗動物設(shè)施的通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)

作為人工環(huán)境的實驗動物設(shè)施尤其是屏障以上級別的設(shè)施，其內(nèi)部不僅飼養(yǎng)有大量的實驗動物，也需要相應(yīng)的從業(yè)人員在其內(nèi)部進行動物飼養(yǎng)、設(shè)施管理和實驗操作。不僅動物和人員的呼吸需要新鮮、足量、潔凈、溫度、濕度適宜的空氣，動物的新陳代謝和人員的作業(yè)活動所產(chǎn)生的有害氣體、氣溶膠、熱、濕等又都需要隨時排出設(shè)施。如果設(shè)施的通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)缺乏保障，設(shè)施內(nèi)空氣的新鮮度、潔凈度、溫度、濕度等一系列因素都得不到保證，不僅會給實驗動物的質(zhì)量和從業(yè)人員的健康帶來嚴(yán)重的后果，也會嚴(yán)重影響動物實驗結(jié)果的可靠性。因此，實驗動物設(shè)施的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)不僅是非常復(fù)雜的，也是極其重要的。下面僅對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)具備的功能進行簡要描述。

2.1 通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識

2.1.1濕空氣的狀態(tài)參數(shù)

空氣在任何溫度下都含有水汽?？諝鉂穸?Humidity)即氣濕，是表示空氣潮濕程度的物理量，其決定性因素是空氣的含水量。濕空氣的狀態(tài)通?？梢杂脺囟取⑺麎?、密度、絕對濕度、含濕量、相對濕度、露點、焓、顯熱、潛熱等狀態(tài)參數(shù)來表述和度量[3]。

圖2 干濕球溫度計Fig.2 Psychrometer

(1)溫度(Temperature)：又稱環(huán)境溫度，是表示物體周圍環(huán)境中空氣冷熱程度的物理量，其決定性因素是空氣的熱量。常用的測量方法有攝氏、華氏、開氏三種溫標(biāo)法。攝氏溫標(biāo)(也稱國標(biāo)百度溫標(biāo))用t表示，是將一個大氣壓下純凈水的冰點設(shè)定為0度、沸點設(shè)定為100度，每一等分即為攝氏一度，計作1 ℃。華氏溫標(biāo)用F表示，是將一個大氣壓下純凈水的冰點設(shè)定為32度、沸點設(shè)定為212度，每一等分即為華氏一度，計作1℉。開氏溫標(biāo)(也稱熱力學(xué)溫標(biāo)、絕對溫標(biāo)、國際溫標(biāo))用T表示，是將一個大氣壓下純凈水的冰點設(shè)定為273度、沸點設(shè)定為373度，每一等分即為開氏一度，計作1 K；在熱力學(xué)中規(guī)定，當(dāng)物體內(nèi)部分子的運動終止時，其絕對溫度為零度(T=0 K)。以上三種溫標(biāo)的換算關(guān)系是：t=(F-32)/1.8=T-273。

(2)水汽壓：濕空氣中水蒸汽本身所產(chǎn)生的壓力，稱為水汽壓，它直接反映著水蒸汽含量的多少，以Pq表示，單位為 mmHg或Pa。水汽壓是大氣壓的一部分，即：P=Pg+Pq。其中，P為大氣壓力(Pa)，Pg為干空氣的分壓力(Pa)，Pq為水蒸汽的分壓力(Pa)。水蒸汽分壓力的高低與氣溫有著密切的關(guān)系，氣溫越高，水分的蒸發(fā)作用越強，濕空氣中水蒸汽的含量就越多，水蒸汽的分壓力也就越大。

(3)密度：單位容積空氣所具有的質(zhì)量，稱為空氣的密度，以ρ表示，單位為kg/m3。濕空氣的密度等于干空氣的密度與水蒸汽的密度之和，即ρ=ρg+ρq=0.003 484B/T-0.001 34Pq/T。其中，ρg為干空氣的密度(kg/m3)，ρq為水蒸汽的密度(kg/m3)，B為當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?Pa)，T為濕空氣的溫度(K)。由此可見，濕空氣的密度隨水蒸汽分壓力的升高而降低。所以說，濕空氣比干空氣輕；空氣越潮濕，水蒸汽含量就越大，其空氣密度則越小，大氣壓力也越低(這就是陰雨天的大氣壓力比晴天低的原因)；氣溫越高，其空氣密度則越小，大氣壓力也越低(這就是同一個地區(qū)的夏天比冬天氣壓低的原因)。 在標(biāo)準(zhǔn)狀況(B=101 325 Pa，t=20 ℃)下，干空氣的密度ρg=1.205 kg/m3；由于濕空氣的密度取決于水蒸汽分壓力Pq值的大小，實際計算時一般取ρ=1.2 kg/m3。

(4)絕對濕度與含濕量：絕對濕度是指單位容積空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量，以ω表示，單位為kg/m3干(空氣)。由于容積會隨著溫度的變化而變化，即使水蒸汽的質(zhì)量保持不變，ω也會隨著溫度的變化而變化。因此，在實際應(yīng)用中，一般不使用絕對濕度，而使用“含濕量”這一概念。含濕量的定義為每千克干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量，以d表示，單位為kg/kg干(空氣)。含濕量的計算公式為：d=0.622ρq/(B-ρq)。由公式可見，當(dāng)大氣壓力B一定時，含濕量d與水蒸汽的分壓力成正相關(guān)。在雨雪天，由于水分與空氣的接觸機會增加，水分的蒸發(fā)作用加強，水蒸汽的分壓力大，空氣的含濕量就比晴天高。

(5)相對濕度(Relative Humidity，RH)：即人們通常所說的 “濕度”。濕空氣的干濕程度對人、動物和其它生物的生存以及人類生產(chǎn)活動的影響，并不單純地取決于空氣中水蒸汽含量的多少，而是取決于空氣接近飽和的程度如何。相對濕度正是反映這種接近程度的一個狀態(tài)參數(shù)，用符號φ表示，其定義為空氣中實際水蒸汽分壓力與同溫度下飽和水蒸汽分壓力之比，即：φ=Pq/Pqb×100%。其中，Pqb為同溫度時的飽和水蒸汽分壓力。由此可見，φ值越小，則空氣的飽和程度越小，空氣越干燥，吸水能力越強；φ值越大，則空氣的飽和程度越大，空氣越潮濕，吸水能力越弱。φ為100%的濕空氣是飽和濕空氣。

實際工作和生活中，只要知道φ值的大小，就可以知道空氣的干濕程度。以往，相對濕度的測量是通過干濕球溫度計(見圖2)來實現(xiàn)的。其原理是，根據(jù)干球與濕球(球部以紗布包裹，紗布下垂入水槽內(nèi)，從而使球部始終處于全濕狀態(tài)。它所顯示的數(shù)值為水溫，即達(dá)到飽和狀態(tài)的氣溫)溫度計讀數(shù)的差值，從濕度表上讀出相對濕度的數(shù)值(差值與相對濕度成負(fù)相關(guān))。其操作方法是，在干、濕球溫度值穩(wěn)定時，讀取干、濕球的溫度值，計算出二者的差值，通過滾動中間的圓柱體(附有濕度表)找到此差值，該差值與干球溫度值相交處的濕度值即為當(dāng)時的相對濕度(%)。目前，在干濕球溫度計原理基礎(chǔ)上，通過技術(shù)改進，已有各式各樣的指針式、數(shù)字式濕度計供人們選擇。

(6)露點：當(dāng)空氣中的水蒸汽含量一定即水汽壓不變時，因氣溫下降而使空氣中的水蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)即φ=100%，此時的溫度即為露點溫度，簡稱露點，以ti表示。在氣壓不變時，空氣的露點只取決于空氣中水蒸汽的含量，且二者之間成正相關(guān)。即水蒸汽的含量不變時，露點也不變；水蒸汽的含量增加或減少，露點也就相應(yīng)地升高或降低。

實際氣溫與露點之差表示空氣距離飽和的程度。氣溫高于露點，表示空氣未達(dá)到飽和狀態(tài)(φ<100)；氣溫等于露點(φ=100%)，表示空氣達(dá)到飽和狀態(tài)；氣溫低于露點，表示空氣超過飽和狀態(tài)(φ>100)，開始出現(xiàn)結(jié)露，這就是在低溫的早晨能夠產(chǎn)生露水、在空調(diào)制冷時表冷器的表面能夠產(chǎn)生冷凝水的原因。事實上，在傳統(tǒng)的空調(diào)技術(shù)中，人們正是利用冷凝原理進行空氣除濕的。

(7)焓、顯熱與潛熱：焓是一個表示單位物質(zhì)所含熱能的物理量。濕空氣的焓是干空氣焓與水蒸汽焓之和，以i表示，單位為kcal/kg。其中，干空氣焓是與溫度有關(guān)的熱量，稱為顯熱；而水蒸汽焓是水的汽化熱，它僅隨著含濕量的變化而變化，與溫度無關(guān)，故稱潛熱。當(dāng)濕空氣的溫度和含濕量升高時，焓值也增大；當(dāng)空氣溫度升高而含濕量下降時，焓值就不一定增大。

2.1.2濕空氣的焓濕圖:上述內(nèi)容表明，各狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系非常密切，也很復(fù)雜。比如，盡管φ和d同為濕空氣的狀態(tài)參數(shù)，但意義卻不相同。φ能夠表示空氣的飽和程度，但不能表示水蒸汽的含量；d則相反，能夠表示水蒸汽的含量，而不能表示空氣的飽和程度。φ和d的關(guān)系為：d=0.622×φPqb/(B-φPqb)。此外，φ與t之間也有著密不可分的關(guān)系。在d值保持不變的情況下，φ與t的關(guān)系為負(fù)相關(guān)，即t值越高，φ值就越低；t值越低，φ值則越高。這就是一天中白天尤其是午后φ值較低、夜間尤其是凌晨φ值較高的原因之所在，也是夏季空調(diào)制冷后φ值升高甚至達(dá)到100%而結(jié)露、冬季加熱后φ值降低甚至在10%以下的原因之所在。

為了直觀地反映t、i、d、φ之間的關(guān)系及空氣狀態(tài)的變化過程，人們繪制出了濕空氣焓濕圖，也稱i-d圖(見圖3)。為使圖面開闊，線條清晰，在確定坐標(biāo)比例尺之后又能繪出一系列與縱坐標(biāo)平行的等含濕量線d和與橫坐標(biāo)平行的等焓線i，兩坐標(biāo)軸之間的夾角大于或等于135°。圖中有一組不平行的等溫線t[根據(jù)公式i=1.005 t+d(2501+1.836 t)繪制]、一組拋物線型的等相對濕度線φ[根據(jù)公式d=0.622×φPqb/(B-φPqb)繪制]和d軸上方的水蒸汽分壓力線Pq[根據(jù)公式d=0.622×ρq/(B-ρq)繪制]。此外，為了說明空氣自一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的熱濕變化過程(即方向和特征)，在i-d圖的右下角還標(biāo)有熱濕比線ε(也稱過程線或角系數(shù)線。ε=1 000×Δi/Δd即表示狀態(tài)變化前后焓差和含濕量差的比值)。由于濕空氣的狀態(tài)參數(shù)因大氣壓的不同而不同，因此每一張i-d圖都是在一定大氣壓條件下繪制的。

在i-d圖上，任意一點都代表著空氣的一個狀態(tài)，它的各種狀態(tài)參數(shù)均可由圖查出或依圖算出。因此，i-d圖具有非常重要的應(yīng)用價值。它既是空調(diào)工程技術(shù)人員對空調(diào)參數(shù)進行計算和對通風(fēng)空調(diào)設(shè)備進行設(shè)計的基本依據(jù)，也是實驗動物設(shè)施運行管理人員的重要參考工具。它能夠幫助人們更好地理解濕空氣的各種變化過程(見圖4)，從而對空調(diào)設(shè)備的運行管理起到重要的理論指導(dǎo)作用。

(1)干加熱過程：空調(diào)處于加熱過程時，空氣的溫度會升高而含濕量不變，空氣的狀態(tài)變化是等濕、增焓、升溫，但相對濕度下降，即圖上的A→B過程。

(2)干冷卻過程：空調(diào)處于冷卻過程時，空氣的溫度會降低。當(dāng)空調(diào)表冷器表面的溫度等于或高于濕空氣的露點時，空氣中的水蒸汽不會凝結(jié)，其含濕量不變，空氣的狀態(tài)變化是等濕、減焓、降溫，但相對濕度升高，即圖上的A→C過程。

圖3 濕空氣焓濕圖Fig.3 Psychrometric chart of wet air

圖4 濕空氣狀態(tài)的典型變化過程Fig.4 The typical changing processes of wet air status

(3)等焓減濕過程：利用固體吸濕劑干燥空氣時，空氣的含濕量降低，潛熱減少。水蒸汽凝結(jié)時放出的汽化熱使空氣的溫度升高，但焓值基本不變，只是略微減少了凝結(jié)水帶走的液體熱?？諝獾臓顟B(tài)變化近似于等焓、減濕、升溫，相對濕度降低，即圖上的A→D過程。

(4)等焓加濕過程：利用濕膜或高壓噴霧法對空氣進行加濕時，水吸收空氣中的熱量而蒸發(fā)為水蒸汽?？諝馐ワ@熱量，溫度降低。水蒸汽擴散到空氣中增加了空氣的含濕量，同時增加了空氣的潛熱量。由于空氣失去顯熱的同時得到潛熱，其焓值基本不變，此過程稱為等焓加濕過程。又因為此過程中空氣與外界沒發(fā)生熱量交換，所以此過程又稱為絕熱加濕過程?？諝獾臓顟B(tài)變化近似于等焓、加濕、降溫，相對濕度升高，即圖上的A→E過程。

(5)等溫加濕過程：利用電極式或干蒸汽式加濕時，空氣中增加了水蒸汽，其焓和含濕量都增加。由于噴入蒸汽的溫度t=100 ℃左右時，ε≈2690，該過程與等溫線近似平行，故稱為等溫加濕過程?？諝獾臓顟B(tài)變化近似于等溫、增焓、加濕，相對濕度升高，即圖上的A→F過程。

(6)冷卻干燥過程：空調(diào)處于冷卻過程時，當(dāng)空調(diào)表冷器表面的溫度低于濕空氣的露點時，空氣中的水蒸汽將會凝結(jié)為水，空氣溫度降低的同時，含濕量也降低?？諝獾臓顟B(tài)變化是減濕、減焓、降溫，但相對濕度升高，即圖上的A→G過程。

2.1.3溫度、濕度與通風(fēng)的關(guān)系：溫度、濕度和氣流速度是三個主要的溫?zé)嵋蛩?。它們對動物的影響不是孤立的，而是以溫度為核心，相輔相成、相互制約，共同影響著動物的生理機能和動物實驗結(jié)果。過低的氣流速度不利于動物體表的對流散熱和皮膚汗腺的蒸發(fā)散熱；而如果氣流速度過高，即使環(huán)境溫、濕度適宜，但動物體表的對流散熱和皮膚汗腺的蒸發(fā)散熱都增強，也會引起動物的不適。例如日本的山內(nèi)忠平研究發(fā)現(xiàn)，在溫度23 ℃、相對濕度50%的環(huán)境下，風(fēng)速在0.1 m/s、0.2 m/s和0.5 m/s三個不同的狀態(tài)下，實際溫度分別相當(dāng)于21 ℃、20 ℃和18℃[4]。因此，實驗動物設(shè)施內(nèi)籠具處空氣的流速一般不應(yīng)超過0.2 m/s。

2.2 送風(fēng)與排風(fēng)

2.2.1設(shè)備選擇：由于實驗動物設(shè)施的換氣次數(shù)、氣流速度、噪聲、梯度壓差等環(huán)境技術(shù)指標(biāo)都需要靠送、排風(fēng)設(shè)備來實現(xiàn)，因此送排、風(fēng)機的選配非常重要。當(dāng)然，由于需要不間斷的送、排風(fēng)，屏障以上實驗動物設(shè)施還必須配有備用送、排風(fēng)機。通風(fēng)機按其空氣流向與風(fēng)機主軸的相互關(guān)系，可分為軸流式和離心式兩種。

(1)軸流式通風(fēng)機：空氣流向與風(fēng)機主軸保持平行的風(fēng)機稱為軸流風(fēng)機。它的特點是風(fēng)量大、風(fēng)壓小、耗電省、噪聲大，因而常用于對風(fēng)壓要求不高的場合。

(2)離心式通風(fēng)機：送出的空氣流向與風(fēng)機旋轉(zhuǎn)軸呈直角關(guān)系的風(fēng)機稱為離心式風(fēng)機。它的特點是風(fēng)壓較高，噪聲較低。在實驗動物屏障設(shè)施中，由于既要克服各級過濾器和風(fēng)道的阻力，又要在潔凈區(qū)內(nèi)形成合理的壓力梯度，往往需要壓頭高的送風(fēng)機，因而一般選用離心式風(fēng)機。

為有效節(jié)能，變頻風(fēng)機已經(jīng)在實驗動物設(shè)施建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。值得注意的是，由于風(fēng)機的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，變頻調(diào)速時風(fēng)壓的變化要大于風(fēng)量的變化，而實驗動物設(shè)施需要比較穩(wěn)定的風(fēng)壓來防止?jié)崈魠^(qū)的污染。因而，設(shè)計時宜選用風(fēng)量變化大時風(fēng)壓變化小的風(fēng)機。

2.2.2換氣的質(zhì)量控制：在對換氣量的把握上，盡管換氣次數(shù)越高，換氣效率就越高，空氣的潔凈度也越高，但相應(yīng)的氣流速度和送、排風(fēng)成本也會越高。而高流速的空氣經(jīng)過動物體表時，將會帶走大量的動物體熱而使動物體溫的保持變得非常困難，幼仔發(fā)育不良甚至不能存活。因此，我國對實驗動物設(shè)施的換氣次數(shù)進行了明確的規(guī)定(參見相關(guān)國標(biāo))，并要求送、排風(fēng)設(shè)備的連鎖運行(正壓設(shè)施的送風(fēng)應(yīng)先于排風(fēng)開啟、后于排風(fēng)關(guān)閉；負(fù)壓設(shè)施的排風(fēng)應(yīng)先于送風(fēng)開啟、后于送風(fēng)關(guān)閉)。為保證通風(fēng)換氣的效率，避免設(shè)施內(nèi)環(huán)境的交叉污染，實驗動物設(shè)施的通風(fēng)換氣通常使用全新風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)施內(nèi)相鄰兩房間的排風(fēng)口不能直接相通。如果為了節(jié)能而使用循環(huán)風(fēng)，不僅要先去除其中的粉塵顆粒物和有毒有害氣體，還要保證在同一單元內(nèi)循環(huán)。因此，在實驗動物設(shè)施中，循環(huán)風(fēng)的利用受到了很大的限制。

2.3 溫、濕度調(diào)節(jié)

實驗動物和動物實驗對環(huán)境溫度和濕度都有比較嚴(yán)格的要求。而要保持環(huán)境溫、濕度的適宜，就需要在設(shè)施的通風(fēng)換氣系統(tǒng)中配置合適的熱、濕處理裝置。

2.3.1溫度的保障：在對環(huán)境溫度的保障方面，不僅要考慮夏季的降溫和冬季的升溫，還要考慮春、秋季節(jié)的冷熱調(diào)節(jié)功能。在夏季，通常利用空調(diào)箱表冷器的降溫作用來保障設(shè)施內(nèi)的溫度合格，其冷源由配套的制冷設(shè)備來提供。在冬季，通常利用空調(diào)箱散熱器(可單獨設(shè)置，也可與夏季的表冷器共用)的升溫作用來保障設(shè)施內(nèi)的溫度合格，其熱源由配套的熱水、蒸汽、熱泵等供熱系統(tǒng)來提供。當(dāng)然，也有利用電加熱器直接加熱空氣的，不過其能效比較低，且一定要保障其安全運行。例如，作者曾遭遇過電加熱起火的事件，其原因主要是高溫斷電保護失靈，而其造成的后果非常嚴(yán)重。因此，電加熱器的安全問題應(yīng)該引起空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計人員和使用人員的足夠重視。在春、秋季節(jié)，室外的氣溫變化較大，時高時低，需要適時利用制冷或加熱設(shè)備來保障設(shè)施內(nèi)的溫度合格、穩(wěn)定。

2.3.2濕度的保障：對空氣濕度的調(diào)節(jié)包括加濕和除濕兩個方面。

(1)加濕：在空氣含濕量較低的季節(jié)，為了保證實驗動物設(shè)施內(nèi)的環(huán)境濕度，應(yīng)在空調(diào)箱的熱調(diào)節(jié)之后，利用等溫或等焓的型式對新風(fēng)進行加濕。等溫加濕所利用的高溫蒸汽是潔凈的，加濕后也不會降低空氣的溫度(即不必再行熱補償)；相反，等焓加濕是利用濕膜或高壓噴霧技術(shù)，使水分在空氣中氣化而加濕，水和水垢的存在不易保持空調(diào)箱和風(fēng)道的潔凈化(如易產(chǎn)生嗜肺軍團菌、β-溶血性鏈球菌、真菌等微生物污染)，而且加濕后會降低空氣的溫度(相應(yīng)需要提高前端的加熱負(fù)荷)。因此，等溫加濕應(yīng)為實驗動物設(shè)施的首選加濕型式。但是，由于缺乏連續(xù)的蒸汽供應(yīng)或因電力供應(yīng)有限而不能使用電極式蒸汽發(fā)生器，設(shè)施就不得不選擇等焓加濕的型式了。在選擇等焓加濕時，為了減少水垢的產(chǎn)生，盡量使用去離子水。

(2)除濕：在空氣含濕量較高的季節(jié)，為了保證實驗動物設(shè)施內(nèi)的環(huán)境濕度，空調(diào)機組應(yīng)有除濕功能。除濕的方法有五種：冷凝除濕、液體吸收除濕、固體吸附除濕、轉(zhuǎn)輪除濕和膜法除濕(見表2)。冷凝除濕是利用濕空氣被冷卻到露點以下，將冷凝水脫出的除濕方法，也稱露點法。液體吸收除濕是利用某些溶液(如氯化鋰、溴化鋰、氯化鋅等金屬鹵鹽溶液)能夠吸收空氣中的水分而將空氣脫濕的方法，也稱液體吸收法。固體吸附除濕是利用某些固體吸附劑(如硅膠、氧化鋁、分子篩、氯化鈣等)吸濕的方法對空氣進行吸附除濕，也稱固體床吸附法。轉(zhuǎn)輪除濕法是將固體吸濕劑附著在轉(zhuǎn)輪上，通過轉(zhuǎn)輪的運轉(zhuǎn)對空氣進行吸附除濕的方法，因而可以說它是固體吸附除濕的改良方法。膜法除濕是利用具有高滲透性和高機械強度的除濕膜(如用聚乙烯醇膜、賽璐玢膜、藻酸膜、殼聚糖膜等)對空氣進行滲透除濕的方法[5]。

表2 不同空氣除濕方法的特性比較
Table2Thecharacteristiccomparisonofdifferentairdehumidifyingmethods

冷凝除濕液體吸收除濕固體吸附除濕轉(zhuǎn)輪除濕膜法除濕分離原理冷凝吸收吸附吸附滲透除濕后露點(℃)0～-200～-30-30～-50-30～-50-20～-40設(shè)備占地面積中大大小小操作維護難度中大中大中處理空氣量(m3/min)0～30100～2 0000～2 0000～2000～100生產(chǎn)規(guī)模小～大型大型中～大型小～大型小～大型主要設(shè)備冷水機、表冷器、熱補償器吸收塔、泵、換熱器吸附塔、換熱器、切換閥等轉(zhuǎn)輪除濕器、換熱器膜分離器、換熱器能耗大大大大小

以冷凝除濕為例，由于除濕后需要適當(dāng)?shù)臒嵫a償以提高除濕后的溫度，因此表冷器后應(yīng)設(shè)置熱補償設(shè)備(如利用電加熱或制冷機組的排出熱能等)。表冷器可將新風(fēng)溫度降至低于動物所需要的數(shù)值，從而使新風(fēng)中的水分大量冷凝而析出(冷卻干燥過程)，熱補償設(shè)備將低溫高濕的新風(fēng)適當(dāng)加熱而使溫度提高到動物所需要的數(shù)值，相對濕度便可降低到動物所需要的數(shù)值(干加熱過程)。

在我國許多地區(qū)，許多實驗動物設(shè)施夏季的除濕工作做得并不到位，主要是因為設(shè)施設(shè)計或使用時忽視了除濕工作。因此，空氣除濕問題，尤其是低能高效的除濕方法在實驗動物設(shè)施中的應(yīng)用問題，應(yīng)該引起實驗動物行業(yè)的重視。

2.4 自動控制

通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的目的是為了保障控制區(qū)的空氣品質(zhì)，而通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一旦運行異?；虺霈F(xiàn)故障，控制區(qū)的空氣品質(zhì)就得不到保障。作為人工環(huán)境的實驗動物設(shè)施，對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的要求更為嚴(yán)格，不僅要連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且要保證送排風(fēng)量、溫濕度、空氣潔凈度和區(qū)域間的梯度壓差等參數(shù)的適宜且穩(wěn)定。因此，實驗動物設(shè)施尤其是屏障環(huán)境設(shè)施和隔離環(huán)境設(shè)施，必須配套完整的自動控制裝置。自控裝置可以是對送排風(fēng)參數(shù)(風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓、梯度壓差)、冷熱水參數(shù)(溫度、流量)、空氣參數(shù)(溫度、濕度、潔凈度)等進行單獨測量和控制的簡單裝置，也可以是對上述各種參數(shù)和各種設(shè)施設(shè)備運行工況進行全面測量與控制的復(fù)雜裝置，更可以是包括人員出入、圖像監(jiān)控等樓宇狀態(tài)進行綜合監(jiān)控的計算機系統(tǒng)工程。目前，由于采用了模塊化設(shè)計，在允許范圍內(nèi)可任意增加輸入、輸出模塊而擴展系統(tǒng)的功能，人機界面的數(shù)字直接控制系統(tǒng)(DDC)在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)乃至樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已非常廣泛[6]。

2.4.1送、排風(fēng)控制：考慮對送、排風(fēng)同時進行調(diào)節(jié)時，梯度壓差容易維持，但風(fēng)量變化會較大，且易形成喘震，因而在送、排風(fēng)和梯度壓差初次調(diào)試合理后，平時正壓設(shè)施一般只調(diào)節(jié)送風(fēng)，負(fù)壓設(shè)施一般只調(diào)節(jié)排風(fēng)。控制系統(tǒng)可以通過安裝在風(fēng)道上的風(fēng)速傳感器實時測量送風(fēng)流量，也可以通過安裝于風(fēng)道或室內(nèi)的壓差傳感器實時測量壓差的變化，將測量的實際值與用戶的設(shè)定值進行比較、處理，適時自動調(diào)節(jié)風(fēng)機變頻器的頻率，以達(dá)到風(fēng)量和壓差穩(wěn)定的目的。

2.4.2溫、濕度控制：控制系統(tǒng)通過安裝在風(fēng)道和室內(nèi)的溫、濕度傳感器能夠?qū)崟r測量送風(fēng)溫、濕度，將測得的實際值與用戶的設(shè)定值進行對比、處理。當(dāng)溫度異常時，適時自動調(diào)節(jié)冷、熱水閥的開度(以冷、熱水調(diào)溫為例)；當(dāng)濕度偏高時，適時自動調(diào)節(jié)冷凍水和熱補償閥門的流量(以冷凝除濕為例)；當(dāng)濕度偏低時，適時自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門的流量(以干蒸汽加濕為例)。從而自動調(diào)節(jié)送風(fēng)的溫、濕度，以滿足室內(nèi)溫、濕度的要求。

2.4.3狀態(tài)監(jiān)測：在向控制器發(fā)出指令以調(diào)節(jié)各種環(huán)境參數(shù)的同時，控制系統(tǒng)可以對這些參數(shù)的狀態(tài)、各種設(shè)備的運行工況、人員出入等進行綜合的數(shù)字或圖像監(jiān)測、記錄，并利用聲光報警裝置對異常情況進行報警。比如，過濾器壓差報警時，可提示人們清洗或更換過濾器，以保持室內(nèi)環(huán)境的潔凈度；設(shè)備狀態(tài)報警時，可提示人們設(shè)備或電力出現(xiàn)故障，需要檢修或維護，以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

3 實驗動物設(shè)施的排氣除臭

實驗動物設(shè)施內(nèi)飼養(yǎng)的實驗動物，每時每刻都要向其周圍環(huán)境排放大量的廢氣。這些廢氣不僅包括動物呼出的二氧化碳，也包括動物正常代謝所產(chǎn)生的氨、硫化氫、甲基硫醇、硫化甲基、三甲胺、苯乙烯、乙醛、二硫化甲基等多種臭味氣體。如果處理不當(dāng)，這些排氣就會給周圍環(huán)境帶來污染，輕者刺激人的嗅覺器官引起不悅，重者則可引發(fā)人的頭痛、惡心、眼角膜和呼吸道炎癥、抗病力降低，甚至導(dǎo)致肺水腫、肺充血，嚴(yán)重影響人的身心健康[7]。

除臭的方法有很多，其中最常用的是利用比表面積大的活性炭等吸附材料進行的吸附除臭[8]。該方法雖具有除臭效果好的優(yōu)點，但由于實驗動物設(shè)施的排風(fēng)量較大且長年連續(xù)不斷，使得活性炭吸附裝置的吸附性能很快降低而失去除臭能力，因而就需要不斷再生或更新，成本顯然較高。為了保障除臭性能的持續(xù)性高效，降低除臭成本，基于惡臭物質(zhì)的水溶性原理，作者研制出了一種新型空氣除臭裝置[9]。

3.1 除臭裝置及其工作原理

3.1.1除臭裝置

在實驗動物設(shè)施的排風(fēng)末端，安裝一個與排風(fēng)量相匹配的箱體(類似風(fēng)筒，見圖5)。該箱體的下部為蓄水段，用于儲存循環(huán)水；蓄水段的右側(cè)壁裝有帶浮球閥的自動補水口，用于接入水源；蓄水段的左側(cè)壁裝有循環(huán)水泵、排污口和溢水口，分別用于驅(qū)動水噴淋系統(tǒng)運行、排污(兼循環(huán)水采樣)和溢水(溢水口)。蓄水段的上部為排風(fēng)導(dǎo)向段，用于將排風(fēng)方向調(diào)整為與噴淋水呈對流的向上方向；排風(fēng)導(dǎo)向段的右側(cè)為排風(fēng)入口，接收排風(fēng)管道送入的排風(fēng)；排風(fēng)導(dǎo)向段的正面為檢修門，用于裝置內(nèi)部檢修。排風(fēng)導(dǎo)向段的上部為水噴淋段，其底部設(shè)有既能減小空氣阻力、又能承載空氣擾流球的底網(wǎng)(見圖6)；底網(wǎng)上部填充塑料制成的空氣擾流球(見圖7)，用于將排風(fēng)與霧化的循環(huán)水充分接觸；空氣擾流球的上部密置布水管，布水管上又密布大量的散射狀微孔，用于霧化循環(huán)水。布水器的上部敞口，用于排放除臭后的空氣。

圖5 除臭裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.5 The structural diagram of deodorizer

圖6 水噴淋段底網(wǎng)Fig.6 The water spraying bottom net

圖7 空氣擾流球Fig.7 The air flow disturbing ball

3.1.2除臭原理

在運行狀態(tài)下，經(jīng)水泵加壓的循環(huán)水從微孔中噴出，形成大量的水霧。水霧在向下降落的過程中，與向上流動的排風(fēng)接觸，以溶解吸收排氣中的臭氣等可溶性物質(zhì)。通過水的霧化和空氣擾流球的擾流，使循環(huán)水與排氣充分接觸而充分溶解吸收排氣中的可溶性物質(zhì)，從而達(dá)到除臭效果(見圖8)。

圖8 除臭裝置實物Fig.8 The physical deodorizer

3.2 除臭效果

3.2.1除臭檢測

每年的夏季氣溫高、濕度高、氣壓低，不利于排氣中惡臭物質(zhì)的擴散，在實驗動物設(shè)施周邊常能聞到臭氣。為此，作者將檢測的時間安排在8月下旬(見圖9)。為了保障檢測效果的客觀、準(zhǔn)確，作者請國家環(huán)境分析測試中心對實驗動物設(shè)施所排臭氣中有代表性的氨和硫化氫進行了檢測(檢測報告編號：2006字第234號，見圖10)。檢測項目包括水噴淋(除臭)前、后排風(fēng)中的氨和硫化氫，除臭前、后循環(huán)水中的氨氮(氨在水中的可檢測形式)和硫化物(硫化氫在水中的可檢測形式)。采樣時機：對于排氣，于除臭前、后各取三個時間點采樣；對于循環(huán)水，于除臭前取一個時間點采樣(因水源未受臭氣的污染而無需重復(fù)采樣)、于除臭后取兩個時間點采樣(因兩次采樣結(jié)果已顯現(xiàn)吸收惡臭物質(zhì)的效果而無需進行第三次采樣)。每次采樣均取3個樣本，以其平均值為檢測結(jié)果。

圖9 檢測現(xiàn)場Fig.9 The detecting scenes

圖10 檢測報告Fig.10 The detecting report

3.2.2檢測結(jié)果

(1)排氣中氨和硫化氫的含量變化

在各檢測時間點上，抽樣檢測排氣中氨和硫化氫的含量變化結(jié)果見表3。

表3顯示，在除臭之前，排氣中的氨含量三次抽樣結(jié)果都在0.5 mg/m3以上(平均值為0.724 mg/m3)，且有明顯升高之勢，而除臭之后，排氣中的氨含量三次抽樣結(jié)果都在0.5 mg/m3以下(平均值為0.460 mg/m3)，且略有下降之勢；同樣，除臭之前，排氣中的硫化氫含量三次抽樣結(jié)果都在0.003 mg/m3以上(平均值為0.004 mg/m3)，且略有升高之勢，而除臭之后，排氣中的氨含量三次抽樣結(jié)果都低于檢出限。

采用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計分析的結(jié)果是：與除臭前相比，除臭后排氣中氨和硫化氫的含量都顯著降低(P<0.05)，說明該裝置能夠有效去除排氣中的氨和硫化氫。事實上，經(jīng)過除臭，檢測人員在排氣口周圍聞到的臭氣味道也明顯減輕。

(2)循環(huán)水中氨氮和硫化物的含量變化

在各檢測時間點上，抽樣檢測循環(huán)水中氨氮和硫化物的含量變化結(jié)果見表4。

表3 排氣中氨和硫化氫的含量變化(n=3)Table 3 The content changes of ammonia and hydrogensulfide in exhaust gases(n=3)

注：除臭的開始時間為12：30；N.D.為低于檢出限；原檢測報告中只列出各數(shù)據(jù)的算術(shù)平均數(shù)，故本表未能列其標(biāo)準(zhǔn)差。

Note: The start time of deodorization is 12:30; ND represents the content cannot be detected; The original report only shows the average figure for all the data, so this table cannot show the standard deviations.

表4 循環(huán)水中氨氮和硫化物的含量變化(n=3)Table 4 The content changes of ammonia and nitrogencompounds and sulfide in circulating water(n=3)

注：除臭的開始時間為12：30；N.D.為低于檢出限；原檢測報告中只列出各數(shù)據(jù)的算術(shù)平均數(shù)，故本表未能列其標(biāo)準(zhǔn)差。

Note: The start time of deodorization is 12:30; ND represents the content cannot be detected; The original report only shows the average figure for all the data, so this table cannot show the standard deviations.

表4顯示，在除臭之前，水中氨氮和硫化物的含量均低于檢出限，而除臭2小時便撿出了氨氮，除臭2.5小時后氨氮的含量達(dá)到除臭2小時時的6倍以上。說明排氣中的氨的確被循環(huán)水吸收掉了。另外，在除臭前、后，水中硫化物的含量均低于檢出限，結(jié)合表3，可以看出排氣中的硫化氫也的確被循環(huán)水吸收掉了。

3.3 應(yīng)用價值

活性碳吸附除臭的方法在實驗動物設(shè)施建設(shè)甚至在其他領(lǐng)域中也已得到了普遍應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，由于受再生或更換的成本較高、操作不便等限制，不少設(shè)施在初期安裝之后便很少再生或更新，其除臭性能便無法得到保障。而且，隨著被吸附物質(zhì)的不斷增多，活性炭固定床對排風(fēng)的阻力也不斷增大，在不斷降低排風(fēng)效率的同時，也不斷增加排風(fēng)的能耗。本水噴淋除臭裝置在除臭效果理想的同時，也存在著不受水質(zhì)限制(既可利用自來水，也可利用凈水設(shè)備、高壓蒸汽滅菌器等設(shè)備運行時所產(chǎn)生的中水)、能耗較低(排氣始終處于類似水洗狀態(tài)而不會增大空氣擾流球?qū)ε棚L(fēng)的阻力，裝置也可以根據(jù)實際需要在不必要時停止工作)、維護簡單(主要做好供水系統(tǒng)的冬季防凍保護和定期排出蓄水段的污水即可)、控制方便(可根據(jù)需要自由設(shè)定溢水量)等優(yōu)點，獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的實用新型專利證書(專利號：ZL 2008 2 0029893.2)，業(yè)已在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所等單位得到應(yīng)用。顯然，本水噴淋除臭裝置值得在實驗動物設(shè)施建設(shè)中加以推廣應(yīng)用。

本裝置是一種水吸收裝置，臭氣物質(zhì)在中水中的溶解度是有限的。因而，開始啟動時應(yīng)通過檢測一定溢流量下的除臭效果，來修正溢流量，從而使除臭后排風(fēng)中臭氣物質(zhì)的濃度符合《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 14554—93)的要求，也使流入市政污水管網(wǎng)的廢水符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的要求。