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一、低溫（wēn）等（děng）離子光觸媒催（cuī）化在VOC廢氣處理

低溫等離子體技術處理汙染物的原理為在外加（jiā）電場的作用下，介質（zhì）放電產生的大量高（gāo）能電子轟（hōng）擊汙染物分子，使其電離、解（jiě）離和激發（fā）;然後引發一係列複雜的物理、化學反應，使複雜大分子汙染物轉變為簡單小分子安全物質，或使有毒有害物質轉變成（chéng）無毒無害或（huò）低（dī）毒低害物（wù）質，從而使汙染物得以降解去除。低溫等離子體技術對大氣量、低濃度的汙染氣體有較（jiào）高的處理效率，是性價比非常高的有（yǒu）效處理技術。

該方法具有效率高、成本低、設備適應（yīng）性強、占地麵積小、便於操作控製、開停方便、與噴漆工藝同（tóng）步、可（kě）根據汙染物源強和排放要求進行升級等優點。作為環境汙染處理領（lǐng）域中的一項具（jù）有極強潛在優勢的高新（xīn）技（jì）術，等（děng）離子體受到了國內外相（xiàng）關學科（kē）界的高度關注。

單一等離子體處理有機廢氣效率較高且副產物較少，不（bú）會造成二次汙染（rǎn），但（dàn）其較高的能耗和較低的能量效率是目前需要攻克的難題，等離子複合光催化可以彌補其缺點。等離（lí）子體催化劑選用TiO2，其為寬禁帶(Eg=3.2eV)半導體化合物，隻有波長較短的太陽光才（cái）能被吸收，激發其（qí）活性，所以（yǐ）設計（jì）反應裝置的時候需要添加紫外（wài）光源。

二、低溫等離子光觸媒催化在VOC技術分析（xī）

1. 吸附技術：吸附技術是利用有較大比表麵積的固體吸附劑將廢氣中的VOC捕獲，從而使有害成分從（cóng）氣體中分離出來，當吸附達到飽和後采用水（shuǐ）蒸氣或熱風等作為脫附劑，將吸附劑（jì）表麵的VOC 脫附並加以回收。
2. 冷凝技術：冷（lěng）凝技術是利用氣態汙染物具有不同的飽和蒸氣壓，通過降低溫度或加大壓力，使 VOC 冷（lěng）凝成液滴 而從氣體中分離出來，借助不同的冷凝溫度實現汙染 物的逐步分離（lí）。
3. 膜分離（lí）技術（shù）：膜分離技術利用不同氣體分子通過高分子膜的 溶解擴散速（sù）度（dù）不同，在（zài）一定壓力下實現分離目（mù）的。膜兩側氣體（tǐ）的分壓差是膜分離的驅動力，可通過壓縮進 氣或在（zài）膜滲透側用真空泵來實現，因（yīn）此，膜分離過程 常常與冷凝或壓縮過程集（jí）成。
4. 燃燒治理技術和催化燃燒技術：直（zhí）接燃燒技術（shù）根據熱量的回收方式，可分為直接焚燒法和蓄熱焚燒法。直接焚（fén）燒法（fǎ）即將有機（jī）廢氣加熱到一定溫度下( 800℃左右)，使其完全（quán）氧化分解，生成 CO2和 H2O 等。蓄熱焚燒（shāo）法即將燃燒尾氣（qì）中的熱量蓄積，用於加熱待處理廢氣，節能 效果明顯（xiǎn），此方法的去除效率可達（dá）99% 以上，但燃 燒不完（wán）全（quán）時容易（yì）產生氮（dàn）氧化物，造成二次汙染，該法（fǎ）適用於汽車、家電等烤漆行業高溫和高濃度的有機廢氣治理。催化燃燒技術（shù）通過在燃燒係統中添加催（cuī）化劑（jì），使可（kě）燃（rán）性的VOC在催化劑表麵發（fā）生非均相氧化（huà）反應，於300～500 ℃左右將VOC 催化氧化（huà）分解為（wéi） CO2 和 H2O 等。催化燃燒較（jiào）熱力焚燒溫度低，可以（yǐ）顯著降低設備運行費用，但當廢氣中含有能（néng）夠引起催化劑中毒的硫、鹵素（sù）有機化合物時，不宜采用催化燃（rán）燒法
5. 光觸媒催化降解技術：納米TiO2光觸媒催化降解具有（yǒu）納米半（bàn）導體粒子（zǐ）的（de）量子尺寸效應使其導帶和價帶能（néng）級變為（wéi）三能級，能隙（xì）變寬，導帶變（biàn）負，而價帶寬變得更正，即在光觸媒催化作用下具有很強的氧化還原能力，從而提高了其光觸媒催化活性。波長較短的紫外線其光子能量最強，當環境中的紫外光能量等級比大多數廢氣物質的（de）分子結合能強時，可將汙染物分子鍵（jiàn）裂解（jiě）為呈遊離狀態的離子，且（qiě）波長在200nm以（yǐ）下（xià）的短波長紫外線能分解O2分子，生成臭氧O3(經過大量的實驗驗證，選用波長185nm)。呈遊離狀態的汙染物離子極易與O3產生氧化反應，生成（chéng）簡（jiǎn）單、低害或無害的物質，如 CO2、H2O 等，以達（dá）到廢氣淨化處理的目的。用紫外光解方式獲得的臭氧，因獲得（dé）複合離子光子的能量後，能極為迅速地分解，分解後產生氧化性更強的自由基O、OH和H2O。自由基 O、OH 和 H2O 與惡臭氣體發生一係列協同、連（lián）鎖反應（yīng），惡臭氣體最終被氧化降解為低分子物質（zhì）、CO2 和 H2O，而達到最終的除（chú）臭目的。研究過程（chéng）中，進一步發現當惡臭氣體的相對分子質量（liàng）越大時，紫外光解（jiě）氧化效果就（jiù）越明顯。在特種能（néng）量等級的紫外線作用下，大多數化學物質都能得到高效分解。
6. 生物降解技術：生物（wù）降解技術即將（jiāng）含VOC的廢氣經傳質過程，進（jìn）入微生物懸液或生物膜中，在好氧條件下利（lì）用（yòng）高效降（jiàng）解菌種將廢（fèi）氣中的 VOC降解為 CO2 和（hé） H2O 等。生物法淨化VOC 廢氣的關鍵在於微生物的（de）馴化及高效降解菌的培養。目前研究出的生物菌種對有機物（wù）的消化具（jù）有很強的專（zhuān）一性，隻能處理包括（kuò）醇類、醛（quán）類、酮類、酯類、單環芳烴以及氨和（hé）硫化氫等單組分且（qiě）易生物降解的有機化（huà）合物，其對單一 VOC 去除能力的大小（xiǎo）順序（xù）為（wéi）：醇、醛、酮等含氧烴類 > BTEX 等單環芳香烴 >鹵代烴，對單組分單環芳烴去除能力的大小順序為：甲（jiǎ）苯 > 苯 > 乙苯或二甲苯 > 氯苯（běn）或二氯（lǜ）苯。在處理混合組分的 VOC 時（shí），由於各組（zǔ）分（fèn）間（jiān）存在的競爭和抑製作用會出現降解歧視現象，因此，生（shēng）物法治理有機廢氣的普適性較差。
7. 低溫等離子體（tǐ）淨化技術：低溫等離子體高能態的粒子（zǐ）構成低溫等離子體（tǐ）高能態的粒子構（gòu）成。低溫等離子體降解VOCs原理在外電場的作用下，介質放電產生（shēng）的大量攜能電子轟擊 VOC 分子，使其電離（lí）解離（lí）和激（jī）發、引發係列複雜的（de）物理化學反應，使複雜的大相對分（fèn）子質量的有機廢氣降解為簡單的小相對分子質（zhì）量（liàng）物質，或是有毒有害物質轉化為無毒無害或低害的物質，從而（ér）使VOC降解（jiě）去（qù）除。攜能電子（zǐ）的平均能（néng）量約10eV，適當控製反應條件可實現一般難（nán）以實現或速度很快的化學反應。

三、光觸媒催化VOC處理方法的優劣
低溫等離子體光催化協同技術具有其（qí）他淨（jìng）化技術（shù）不（bú）可比擬的優點，低溫等離子體法（fǎ）處理 VOC 的技術與（yǔ）傳統方法相比具有（yǒu）很（hěn）多優點：一是，可在常溫常壓下操作;二是，有機（jī）化合物最（zuì）終（zhōng）的產物為（wéi） CO2，CO，H2O。若有機物是氯代物，則（zé）產物中還應加上氯化物，而無中間產（chǎn）物降低了，有機（jī）物的毒性，同時避免了其他（tā）方法中的後（hòu）期處理問題;三是，運行（háng）費用低;四是;VOC的去除率高，對 VOC的適應性（xìng）運行管理比較方便（biàn）。
針對工業上氣量大，濃度低，且汙染物大都無回收（shōu）價值的製造行業有機（jī）廢氣 VOC，需要有（yǒu）一種更有效、徹底、操作更簡便的處理方法，最大限度地減少（shǎo）運行條件的限製（zhì），低溫（wēn）等離子體法的出現正是為了順應（yīng）這種要求（qiú），並越來越受到國內外的重視。隨（suí）著研究的不斷深入，低溫等離子體光催化法必將向著（zhe）規（guī）模化（huà）方（fāng）向發展。

結（jié）束語：綜上所述，隨（suí）著新材料和新技術的逐步應用（yòng），新型治（zhì）理技（jì）術（shù）將更加成熟，但其投（tóu）入一般較高，在中小企（qǐ）業較多（duō）中受到限製（zhì）。因此，高效率、低成（chéng）本、低能耗的治理技術是下階段發展的重點。