低溫等離子體在廢氣處理中的應(yīng)用

異味是大氣、水、土壤、固體廢棄物等物質(zhì)中的異味物質(zhì)，有的廢氣會(huì)人體健康。惡臭氣體的來(lái)源有很多，其中主要來(lái)自于固體垃圾處理場(chǎng)，以石油為原料的化工廠、鋼鐵廠、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。惡臭氣體散發(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(jué)失調(diào)、情緒不振以及誘發(fā)等，甚至?xí)鸺毙浴?/p>

為了提高居民生活環(huán)境質(zhì)量、空氣污染隱患，異味惡臭源的控制處理已成為目前一些地區(qū)函待解決的環(huán)境問(wèn)題。

一、常用的廢氣處理技術(shù)

目前我們處理異味惡臭的廢氣有多種技術(shù)，其中常用的技術(shù)為燃燒法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、等離子體法等。其中吸收法的凈化效率不高，消耗吸收劑，易形成二次污染；低溫等離子體法的適用范圍廣、凈化，尤其適用于其它方法難以處理的多組分異味惡臭氣體，但一次性投資較高；吸附法的吸附劑費(fèi)用昂貴，較困難，要求待處理的異味惡臭氣體有較低的溫度和含塵量；生物法的占地面積大，填料需定期更換，脫臭過(guò)程不易控制，運(yùn)行一段時(shí)間后容易出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)疏水性和難生物降解的物質(zhì)處理還存在較大難度。

二、低溫等離子體技術(shù)

低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)。低溫等離子體降解污染物是利用電子、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。

1.低溫等離子體去除污染物的機(jī)理

介質(zhì)阻擋放電是一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法，這種放電產(chǎn)生于兩個(gè)電極之間。具有輝光放電的大空間均勻放電和電暈放電的高氣壓運(yùn)行等特點(diǎn)。整個(gè)放電過(guò)程由許多在空間和時(shí)間上隨機(jī)分布的微放電構(gòu)成，這些微放電的持續(xù)時(shí)間很短，一般在10ns量級(jí)。

介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中，電子從電場(chǎng)中獲得能量，通過(guò)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電子的作用下也產(chǎn)生大量的態(tài)氫、臭氧和輕基氧等活性基團(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)。從低溫等離子體的活性基團(tuán)組成可以看出，低溫等離子體內(nèi)部富含化學(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)與這些具有較量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，較終轉(zhuǎn)化為無(wú)二次污染的CO2和H20等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。

從上述反應(yīng)過(guò)程可以看出，電子先從電場(chǎng)獲得能量，通過(guò)激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到污染物分子中去，獲得能量的污染物分子被激發(fā)，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，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(lèi)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。

2.低溫等離子體技術(shù)的特點(diǎn)

低溫等離子體裂解氧化廢氣處理技術(shù)具有能耗低(處理相同氣量的廢氣能耗降低2/3)、處理廢氣量大、無(wú)需對(duì)發(fā)生管進(jìn)行沖洗等優(yōu)點(diǎn)。

低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用于異味惡臭氣體治理，處理效果好(幾乎可以處理目前常見(jiàn)的各種異味惡臭氣體)；運(yùn)行費(fèi)用低廉(每立方米氣量運(yùn)行費(fèi)用僅為1一5分)；運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡(jiǎn)便，即開(kāi)即用。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥、食品、污水處理、涂料、皮革加工、感光材料、汽車(chē)制造、稀土等諸多行業(yè)廢氣的治理以及采用其它方法很難解決的廢氣的治理。