隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，各種類型的環(huán)境污染層出不窮，嚴(yán)重危及了人類的健康與生存。為了人類自身的安危，治理環(huán)境問題迫在眉睫。近年，涌現(xiàn)出許多治理環(huán)境問題的*，如超聲波、光催化氧化、低溫等離子體、反滲透等，其中低溫等離子體作為一種、低能耗、處理量大、操作簡(jiǎn)單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒廢氣及難降解物質(zhì)，是近來研究的熱點(diǎn)。
低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用范圍廣，氣體的流速和濃度對(duì)于氣態(tài)污染物治理技術(shù)應(yīng)用來說是兩個(gè)非常重要的因素。生物過濾和燃燒技術(shù)能應(yīng)用于較高濃度范圍，但卻受氣體的流速所限；電子束照射技術(shù)僅有一非常窄的氣體流速范圍。而低溫等離子體技術(shù)對(duì)氣體的流速和濃度都有一個(gè)很寬的應(yīng)用范圍，其應(yīng)用廣泛不言而喻。等離子體技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，吸附法要考慮吸附劑的定期更換，脫附時(shí)還有可能造成二次污染；燃燒法需要很高的操作溫度；聯(lián)合催化法中，催化劑存在選擇性，某些條件（如溫度過高）會(huì)造成催化劑失活，光催化法只能利用紫外光等；生物法要嚴(yán)格控制pH值、溫度和濕度等條件，以適合微生物的生長(zhǎng)。而低溫等離子體技術(shù)則較好的克服了以上技術(shù)的不足，反應(yīng)條件為常溫常壓，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并可同時(shí)消除混合污染物（有些情況還具有協(xié)同作用），不會(huì)產(chǎn)生二次污染等。就經(jīng)濟(jì)可行性來說，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運(yùn)行費(fèi)用方面，微觀來講，因放電過程只提高電子溫度而離子溫度基本保持不變，這樣反應(yīng)體系就得以保持低溫，所以不僅能量利用率高，而且使設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也很低。
低溫等離子體技術(shù)在氣態(tài)污染物治理方面優(yōu)勢(shì)顯著。其基本原理是在電場(chǎng)的加速作用下，產(chǎn)生高能電子，當(dāng)電子平均能量超過目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時(shí)，分子鍵斷裂，達(dá)到消除氣態(tài)污染物的目的。1980年代，日本東京大學(xué)S．Masuda教授提出的高壓脈沖電暈放電法是常溫常壓下得到低溫等離子體的zui簡(jiǎn)單、zui有效的方法。它已成為目前的研究前沿，也正越來越多的用于氣態(tài)污染物的治理。
低溫等離子體去除污染物的機(jī)理：
等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中，等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)過程中能量的傳遞大致如下：
（1） 電場(chǎng)＋電子→高能電子
（2） 高能電子＋分子（或原子）→（受激原子、受激基團(tuán)、游離基團(tuán)） 活性基團(tuán)
（3） 活性基團(tuán)＋分子（原子）→生成物+熱
（4） 活性基團(tuán)＋活性基團(tuán)→生成物+熱
從以上過程可以看出，電子首先從電場(chǎng)獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)；之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、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。
低溫等離子體去除污染物的原理：
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為：在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子安全物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)具有*潛在優(yōu)勢(shì)的*，等離子體受到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。
低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用：
低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣也日漸增多，這些廢氣不僅會(huì)在大氣中停留較長(zhǎng)的時(shí)間，還會(huì)擴(kuò)散和漂移到較遠(yuǎn)的地方，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，這些廢氣吸入人體，直接對(duì)人體的健康產(chǎn)生極大的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使性的大氣環(huán)境日益惡化，酸雨（主要來源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物） 的危害引起了各國(guó)的重視。由于大氣受污染而酸化，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災(zāi)難頻繁發(fā)生，給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢(shì)在必行。
降解揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對(duì)于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢(shì)。但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。
是否是低溫等離子體處理技術(shù)的簡(jiǎn)單判斷方法：
現(xiàn)在，各傳媒上宣傳低溫等離子廢氣處理的產(chǎn)品和技術(shù)很多，可這些產(chǎn)品的宣傳大部分都是在炒低溫等離子體概念。如何判斷是否是真正意義上的低溫等離子體技術(shù)？可以用下面兩個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則來判斷，即使你不懂低溫等離子體技術(shù)也能判斷出是真是假。
（1） 在廢氣處理的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條規(guī)則判斷很簡(jiǎn)單，只要用眼睛觀察一下處理通道是否充滿紫藍(lán)色的放電就可以直觀的了解是否是低溫等離子體了（需要注意的是不要將各種顏色的燈光當(dāng)作電離子體放電）。如果在廢氣處理的通道上只零星的分布若干的放電點(diǎn)或線，則處理的效果是非常有限的，因?yàn)椋蟛糠值模╒OCs）氣體沒有進(jìn)過低溫等離子體處理區(qū)域。
（2） 低溫等離子體處理系統(tǒng)必須要有一定的放電處理功率。通常需要在2～5瓦時(shí)/米3。即1000米3/時(shí)的風(fēng)量需要處理的電功率為2KW～5KW。如果號(hào)稱1000米3/時(shí)的風(fēng)量只需要幾十或幾百
瓦的電功率，則zui多也就是靜電（除塵）處理或局部處理而已。要想分解VOCs沒有一定的能量是不可能的。
上海富閔環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)制造的低溫等離子體廢氣處理設(shè)備已廣泛應(yīng)用至各個(gè)制造行業(yè)：
■ 石化、化工、醫(yī)藥、塑膠、印刷等行業(yè)產(chǎn)生的各類揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOC）。
■ 污水處理廠、垃圾處理廠、公廁、垃圾打包站、泵站、市政、卷煙廠、香精廠、屠宰場(chǎng)等領(lǐng)域產(chǎn)生的各類惡臭、異味氣體等。
■ 醫(yī)院、餐飲、賓館、娛樂場(chǎng)所、車船、航空候車室等公共場(chǎng)所及辦公室、家庭、轎車、實(shí)驗(yàn)室等產(chǎn)生的甲醛、苯、氨等有毒氣體及微生物、懸浮顆粒物等。
■ 大型火力發(fā)電廠、水泥廠、鋼鐵廠等產(chǎn)生的二氧化硫、粉塵、油煙等。
■ 無菌實(shí)驗(yàn)室、病房、手術(shù)室、無塵化工廠等。
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