低溫等離子技術處理惡臭氣體的應用與研究

郎志紅(河北省石家莊市 河北水美環保科技有限公司 050000)

低溫等離子技術處理惡臭氣體的應用與研究

郎志紅
(河北省石家莊市 河北水美環保科技有限公司 050000)

惡臭氣體的來源分布廣泛，主要來自于固體垃圾處理場、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、畜牧產品農場、化纖廠、皮革廠、制漿廠、以及公廁、糞便轉運站等場所。污水中的蛋白質、脂肪、碳水化合物的厭氧、好氧過程的產物或不完全產物而產生惡臭物質，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、低級醇、脂肪酸等，這些物質散發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、情緒不振以及誘發哮喘等，甚至會引起急性疾病。

異味是通過空氣介質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污染物質。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化合物等；③碳、氫或碳、氫、氧組成的化合物（低級醇、醛、脂肪酸等）。其中對人體影響較大的八大惡臭物質是：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、國內外常用處理方法簡介

目前，國內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 幾種脫臭技術的適用范圍及優缺點

等離子體化學反應過程大致如下：

二、低溫等離子技術簡介

等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。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間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

等離子體廢氣處理技術具有以下優點：

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，根本上解決了設備腐蝕問題。

④ 只需用電，操作極為簡單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費。

⑤ 設備啟動、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，電子從電場中獲得能量，通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能，這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團，同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和羥基氧等活性基團，這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。從等離子體的活性基團組成可以看出，等離子體內部富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應，最終轉化為CO2和H2O等物質，從而達到凈化廢氣的

從以上反應過程可以看出，電子先從電場獲得能量，通過激發或電離將能量轉移到污染物分子中去，那些獲得能量的污染物分子被激發，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團。然后這些活性基團與氧氣、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應中起著重要的作用。

三、低溫等離子技術特點

等離子體技術應用于惡臭氣體治理，具有處理效果好（幾乎可以處理目前常見的各種惡臭氣體）、運行費用低廉（每立方米氣量運行費用僅為0.1～2分錢）、無二次污染、運行穩定操作管理簡便即開即用等優點。

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

TU714

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1007-6344（2016）06-0270-01