低温等离子技术处理恶臭气体的应用与研究

2016-07-24郎志红河北省石家庄市河北水美环保科技有限公司050000

四川水泥 2016年6期

郎志红(河北省石家庄市河北水美环保科技有限公司 050000)

低温等离子技术处理恶臭气体的应用与研究

郎志红
(河北省石家庄市河北水美环保科技有限公司 050000)

恶臭气体的来源分布广泛，主要来自于固体垃圾处理场、以石油为原料的化工厂、污水泵站、污水处理厂、制药厂、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、制浆厂、以及公厕、粪便转运站等场所。污水中的蛋白质、脂肪、碳水化合物的厌氧、好氧过程的产物或不完全产物而产生恶臭物质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、吲哚（C8H5-NHCH3）、三甲胺(CH3)3N、甲硫醇类 CH3SH、二甲二硫（CH3SSCH3）、甲硫醚 CH3SCH3）、乙醛、低级醇、脂肪酸等，这些物质散发到空气中不仅使人感到不快、恶心、头疼、食欲不振、妨碍睡眠、嗅觉失调、情绪不振以及诱发哮喘等，甚至会引起急性疾病。

异味是通过空气介质作用于人的嗅觉器官感知而引起的不愉快感觉并有害于人体健康的一类公害气态污染物质。通常大致分为三类：①含硫的化合物，如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及含硫的杂环化合物等；②含氮的化合物，如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等；③碳、氢或碳、氢、氧组成的化合物（低级醇、醛、脂肪酸等）。其中对人体影响较大的八大恶臭物质是：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫。目的。

一、国内外常用处理方法简介

目前，国内外恶臭气体常用的处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法等。

表1 几种脱臭技术的适用范围及优缺点

等离子体化学反应过程大致如下：

二、低温等离子技术简介

等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

等离子体废气处理技术具有以下优点：

① 等离子体中，电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用。

② 反应快，不受气速限制。

③ 采用防腐蚀材料，电极与废气不直接接触，根本上解决了设备腐蚀问题。

④ 只需用电，操作极为简单，无需派专职人员看守，基本不占用人工费。

⑤ 设备启动、停止十分迅速，随用随开，不受气温的影响。

⑥ 气阻小，工艺成熟。

等离子体中能量的传递大致如下：

图1等离子体中能量传递图

等离子体放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的

从以上反应过程可以看出，电子先从电场获得能量，通过激发或电离将能量转移到污染物分子中去，那些获得能量的污染物分子被激发，同时有部分分子被电离，从而成为活性基团。然后这些活性基团与氧气、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获，成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起着重要的作用。