郎志紅(河北省石家莊市 河北水美環(huán)保科技有限公司 050000)

低溫等離子技術(shù)處理惡臭氣體的應(yīng)用與研究

郎志紅
(河北省石家莊市 河北水美環(huán)?？萍加邢薰?050000)

惡臭氣體的來源分布廣泛，主要來自于固體垃圾處理場(chǎng)、以石油為原料的化工廠、污水泵站、污水處理廠、制藥廠、飼料和肥料加工廠、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場(chǎng)、化纖廠、皮革廠、制漿廠、以及公廁、糞便轉(zhuǎn)運(yùn)站等場(chǎng)所。污水中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的厭氧、好氧過程的產(chǎn)物或不完全產(chǎn)物而產(chǎn)生惡臭物質(zhì)，如硫化氫（H2S）、氨（NH3）、吲哚（C8H5-NHCH3）、三甲胺(CH3)3N、甲硫醇類 CH3SH、二甲二硫（CH3SSCH3）、甲硫醚 CH3SCH3）、乙醛、低級(jí)醇、脂肪酸等，這些物質(zhì)散發(fā)到空氣中不僅使人感到不快、惡心、頭疼、食欲不振、妨礙睡眠、嗅覺失調(diào)、情緒不振以及誘發(fā)哮喘等，甚至?xí)鸺毙约膊　?/p>

異味是通過空氣介質(zhì)作用于人的嗅覺器官感知而引起的不愉快感覺并有害于人體健康的一類公害氣態(tài)污染物質(zhì)。通常大致分為三類：①含硫的化合物，如硫化氫、硫醇類、二甲基硫、硫醚類及含硫的雜環(huán)化合物等；②含氮的化合物，如氨、胺類、腈類、硝基化合物及含氮雜環(huán)化合物等；③碳、氫或碳、氫、氧組成的化合物（低級(jí)醇、醛、脂肪酸等）。其中對(duì)人體影響較大的八大惡臭物質(zhì)是：硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。目的。

一、國(guó)內(nèi)外常用處理方法簡(jiǎn)介

目前，國(guó)內(nèi)外惡臭氣體常用的處理方法有燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法等。

表1 幾種脫臭技術(shù)的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)

等離子體化學(xué)反應(yīng)過程大致如下：

二、低溫等離子技術(shù)簡(jiǎn)介

等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。

等離子體廢氣處理技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

① 等離子體中，電子能量高，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用。

② 反應(yīng)快，不受氣速限制。

③ 采用防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了設(shè)備腐蝕問題。

④ 只需用電，操作極為簡(jiǎn)單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費(fèi)。

⑤ 設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速，隨用隨開，不受氣溫的影響。

⑥ 氣阻小，工藝成熟。

等離子體中能量的傳遞大致如下：

圖1等離子體中能量傳遞圖

等離子體放電過程中，電子從電場(chǎng)中獲得能量，通過碰撞將能量轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能或動(dòng)能，這些獲得能量的分子被激發(fā)或發(fā)生電離形成活性基團(tuán)，同時(shí)空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產(chǎn)生大量的新生態(tài)氫、臭氧和羥基氧等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)相互碰撞后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)。從等離子體的活性基團(tuán)組成可以看出，等離子體內(nèi)部富含極高化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的

從以上反應(yīng)過程可以看出，電子先從電場(chǎng)獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到污染物分子中去，那些獲得能量的污染物分子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)。然后這些活性基團(tuán)與氧氣、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。

三、低溫等離子技術(shù)特點(diǎn)

等離子體技術(shù)應(yīng)用于惡臭氣體治理，具有處理效果好（幾乎可以處理目前常見的各種惡臭氣體）、運(yùn)行費(fèi)用低廉（每立方米氣量運(yùn)行費(fèi)用僅為0.1～2分錢）、無二次污染、運(yùn)行穩(wěn)定操作管理簡(jiǎn)便即開即用等優(yōu)點(diǎn)。

該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥、食品、污水處理廠、涂料、皮革加工、汽車制造等諸多行業(yè)有機(jī)廢氣的治理以及采用其它方法很難解決的廢氣的治理。

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1007-6344（2016）06-0270-01