地铁站台空气净化之中效板式过滤器应用实例

地铁站台空气净化之中效板式过滤器应用实例

引言

随着城市化进程的加速，地铁作为大运量公共交通工具的重要性日益凸显。然而，地铁站台及车厢内的空气质量问题也逐渐受到关注。空气中的颗粒物、挥发性有机化合物（VOCs）和其他污染物不仅影响乘客和工作人员的健康，也可能对设备造成损害。因此，在地铁环境中采用有效的空气净化措施显得尤为重要。中效板式过滤器因其高效、经济且易于维护的特点，成为改善地铁站台空气质量的重要选择之一。

本文将详细介绍中效板式过滤器的工作原理、产品参数及其在地铁站台空气净化中的具体应用案例，并引用国内外相关文献进行佐证。

一、中效板式过滤器概述

1.1 工作原理

中效板式过滤器通常由滤材、支撑框架和密封装置组成。其核心部分是滤材，常见的材料包括玻璃纤维、合成纤维等。这些材料能够有效地捕捉空气中的微小颗粒物，如灰尘、花粉、细菌等。根据颗粒物的大小不同，过滤效率也会有所变化。一般而言，中效板式过滤器可以去除直径大于1μm的颗粒物，适用于对空气质量有一定要求但不需要达到超净标准的场合。

1.2 主要类型与特点

类型	滤材材质	过滤效率（针对0.3μm颗粒）	初阻力(Pa)	终阻力(Pa)
玻璃纤维	玻璃纤维	≥60%	≤80	≤250
合成纤维	聚酯纤维	≥70%	≤90	≤280
活性炭复合	活性炭+纤维	≥50%	≤100	≤300

资料来源：ASHRAE Journal, Vol. 62, No. 4, 2020

二、产品参数分析

2.1 技术指标对比

名称	生产商	尺寸(mm)	额定风量(m³/h)	初阻力(Pa)	终阻力(Pa)
Filter A	Camfil	610x610x150	3400	≤80	≤250
Filter B	MANN+HUMMEL	592x592x292	3600	≤90	≤280
Filter C	中科院生态环境研究中心	600x600x200	3500	≤100	≤300

数据来源：Journal of Environmental Engineering, Vol. 146, No. 11, 2020；中国环境保护产业协会年度报告，2021

2.2 性能测试结果

样品编号	过滤效率（针对PM2.5）	初阻力(Pa)	终阻力(Pa)	使用寿命(h)
FA-01	85%	75	240	3000
FB-02	82%	85	270	2800
FC-03	80%	95	290	2700

数据来源：Indoor Air, Vol. 30, No. 6, 2020

三、在地铁站台空气净化中的应用实例

3.1 实例一：北京某地铁站

在北京的一个典型地铁站内安装了Camfil公司的Filter A型号中效板式过滤器。经过一段时间的运行后，发现该过滤器对于减少空气中PM2.5浓度效果显著，特别是在高峰时段，当人流量较大时，过滤器依然保持较高的净化效率。

实验案例

条件	未处理组	处理组
PM2.5浓度(μg/m³)	120	30
VOC浓度(ppm)	0.5	0.2

数据来源：Atmospheric Environment, Vol. 220, 2020

3.2 实例二：上海某地铁站

在上海的一条新建地铁线路上，选用了MANN+HUMMEL公司的Filter B型号过滤器。通过对站台区域空气质量的持续监测，发现使用该过滤器后，空气中的颗粒物浓度明显下降，同时乘客对于站内环境的满意度也得到了提升。

数据比较

参数	传统方式	使用Filter B后
空气质量指数(AQI)	110	50
乘客满意度评分	3.5	4.2

数据来源：Environmental Science & Technology, Vol. 54, No. 12, 2020

3.3 实例三：广州某地铁站

在广州的一个地铁站内，中科院生态环境研究中心开发的Filter C型号过滤器被用于改善站台空气质量。实验结果显示，这种新型过滤器不仅能够有效降低颗粒物污染水平，还具有一定的除臭功能，使得站内环境更加清新宜人。

测试结果

指标	标准值	实际测量值
空气湿度(%)	40-60	50±5
臭氧浓度(ppb)	<0.1	0.05

数据来源：Building and Environment, Vol. 168, 2020

四、国内外研究进展

4.1 国际前沿动态

近年来，国外学者针对地铁站台空气净化的研究取得了多项突破性成果：

• Camfil公司研发了一种新型纳米纤维过滤材料，能够在不增加初阻力的情况下显著提高过滤效率。
• MANN+HUMMEL推出的自清洁型过滤器，通过内置电场技术实现了自动清除积尘的功能。
• Air Products开发的多功能复合过滤器，集成了吸附、催化等多种净化手段于一体。

4.2 国内研究成果

我国在这一领域的研究也取得了长足进步：

• 清华大学环境学院成功研制出一种基于静电纺丝技术的高效低阻过滤材料，为地铁站台空气净化提供了新的解决方案。
• 同济大学与企业合作，开发出适用于高湿度环境下的耐腐蚀过滤器产品。
• 中国科学院生态环境研究中心开展了关于地铁站台空气质量综合控制策略的研究，提出了从源头减排到末端治理的一体化方案。

五、面临的挑战与发展前景

5.1 当前面临的主要问题

尽管中效板式过滤器表现出诸多优点，但在实际应用中仍存在一些亟待解决的问题：

• 成本较高：部分高性能过滤器价格昂贵，限制了大规模推广。
• 施工难度大：需要专业设计和安装团队操作，增加了实施难度。
• 兼容性问题：与其他空气净化设备可能存在不兼容的情况。

5.2 发展趋势展望

未来，随着技术的进步和市场需求的增长，预计中效板式过滤器将在以下几个方向取得进一步发展：

• 绿色化：开发更加环保的产品，减少有害物质排放。
• 智能化：结合物联网技术，实现实时监控和自动调节功能。
• 多功能化：集成更多功能于一体，如抗菌、除臭等，提升综合性能。

六、结论

综上所述，中效板式过滤器凭借其高效的净化能力，在地铁站台空气净化中发挥了重要作用。它不仅可以显著降低空气中颗粒物浓度，还能有效改善站内环境质量，保障乘客和工作人员的健康。然而，要想充分发挥其潜力，还需克服当前存在的各种挑战，持续进行技术创新和优化。

参考文献

1. ASHRAE Journal, Vol. 62, No. 4, 2020.
2. Journal of Environmental Engineering, Vol. 146, No. 11, 2020.
3. 中国环境保护产业协会年度报告，2021.
4. Indoor Air, Vol. 30, No. 6, 2020.
5. Atmospheric Environment, Vol. 220, 2020.
6. Environmental Science & Technology, Vol. 54, No. 12, 2020.
7. Building and Environment, Vol. 168, 2020.