咨詢電話：淺談醫(yī)化污水廢氣治理技術(shù)之低溫等離子
醫(yī)化行業(yè)污水站廢氣組分往往比較復(fù)雜，其主要的廢氣中可能含有甲烷、硫化氫、氨氣、甲硫醇等臭氣組分。廢氣治理設(shè)備多種多樣，雖然RTO作為一種末端治理措施可以高效處理VOCs，但來源于污水站的廢氣通常都屬于低濃度大風(fēng)量，可以單獨(dú)處理或者加入前處理單元后可通入RTO進(jìn)行末端治理，作為廢氣治理方法之一的技術(shù)，低溫等離子體，它對(duì)一些含有臭氣VOCs的治理十分有效。下面我們對(duì)該技術(shù)進(jìn)行淺析介紹。
等離子體的定義：處于電離狀態(tài)的氣體，由大量的電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成。等離子體與氣體、液體和固體特征不同：微觀角度來看，帶電粒子有正負(fù)之分，且所有負(fù)粒子的電荷總量與所有正粒子的電荷總量相等，而又能在宏觀尺寸內(nèi)呈電中性；帶電粒子之間不存在凈庫侖力，等離子體是一種優(yōu)良導(dǎo)電流體；帶電粒子之間無凈磁力；具有一定的熱效應(yīng)，因此被稱為第四態(tài)物質(zhì)。
等離子一般分為兩類。一是粒子溫度為106~108K，如：太陽、核聚變和激光巨變均屬于高溫等離子體；二是低溫等離子體，如常見的日光燈、霓虹燈、電弧放電、氣體激光器等。
一般我們對(duì)于等離子的運(yùn)用限于低溫等離子體，在能源、環(huán)境保護(hù)、健康與生命科學(xué)、信息技術(shù)等領(lǐng)域均有廣泛運(yùn)用，我們下面著重談?wù)勱P(guān)于低溫等離子體凈化有機(jī)廢氣技術(shù)的應(yīng)用。
低溫等離子體可以在減少揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和其他工業(yè)廢氣的應(yīng)用中廣泛運(yùn)用，包括脂肪族烴、氯氟烴、甲基腈、碳酰氯、甲醛、硫和有機(jī)磷化合物、硫和氮氧化物，這樣的等離子體可以通過各種放電（輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻放電、滑動(dòng)弧放電）或電子束產(chǎn)生。氣體放電產(chǎn)生等離子體，其中主要的電能（大于99%）用于產(chǎn)生高能電子，而不是加熱的氣流。這些高能電子通過載氣分子的電子轟擊分裂、激發(fā)、電離產(chǎn)生激發(fā)粒子、自由基、離子和額外的電子。這些活性粒子則可氧化、還原或分解污染物分子，并不需要加熱氣流來破壞污染物。另外，低溫等離子體技術(shù)具有高選擇性和相對(duì)低的維護(hù)要求，高選擇性使其在排放控制時(shí)有相對(duì)低的能耗，而低的維護(hù)要求減少了每年的維護(hù)費(fèi)。等離子體凈化過程的產(chǎn)物事實(shí)上很難與焚化產(chǎn)物（CO2、H2O、SO2等）區(qū)別，但這些技術(shù)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與焚燒中發(fā)生的反應(yīng)基本不同。
有機(jī)廢氣放電反應(yīng)器中的高電場為電擊穿制造條件，在擊穿中會(huì)產(chǎn)生許多電子-離子對(duì)。最初的電子被電場激發(fā)，并產(chǎn)生二次電離等，制造的激發(fā)粒子、原子、自由基、分子和離子、電子可以與揮發(fā)性有機(jī)物分子在一定程度下互相作用。通常，控制VOCS化學(xué)處理主要機(jī)制如下：
①自由基誘導(dǎo)的VOCS破壞 羥基和其他活性自由基通過一個(gè)高能電子激發(fā)的多級(jí)機(jī)機(jī)制產(chǎn)生。事實(shí)上，應(yīng)用能量越高的電子，可以獲得越高的破壞效率。
②直接由電子誘導(dǎo)的VOCS破壞 這個(gè)機(jī)制通常只發(fā)生在強(qiáng)電負(fù)性氣體中。
③直接由離子誘導(dǎo)的VOCS破壞 直接由離子引導(dǎo)的VOCS分解與氫氧基形成機(jī)制類似。當(dāng)VOCS粒子或他們的中間產(chǎn)物通過有電離勢能的其他破壞機(jī)制產(chǎn)生時(shí)，電交換過程會(huì)進(jìn)一步的分解反應(yīng)。
④水滴與簇加強(qiáng)VOCS破壞 在大氣壓放下產(chǎn)生的離子是天然的核，且可以激發(fā)水的濃縮或簇的形成。液相捕獲陽離子和臭氧分子；捕獲的粒子引導(dǎo)液滴中羥基自由基的形成。當(dāng)自由基遇到液滴時(shí)可以有效地破壞VOCS分子。
⑤紫外線對(duì)VOCS破壞 等離子體中的紫外線（UV）輻射可以有效地選擇性分解VOCS。盡管在非熱等離子體中它并不是分解VOCS的主要機(jī)制，但在輔助VOCS破壞過程中，紫外線起到了很大的作用。通常，等離子體放電釋放的紫外線輻射可以破壞分子鍵。
從原理以及部分使用經(jīng)驗(yàn)上來講，低溫等離子在污水站除臭使用效果比較好，脫除效率可以達(dá)到95%以上，雖然低溫等離子在除臭方面具備一定的優(yōu)勢，但是也會(huì)帶來O3等污染氣體，近年來環(huán)保部門在O3排放上也逐漸嚴(yán)格，部分地區(qū)已經(jīng)嚴(yán)格限制使用，所以對(duì)于不同工藝廢氣的污染治理還需要制定有針對(duì)性的解決方案，既要看治理效率，也要無污染排放，這才是真正踐行綠水青山的前提條件。
