以惡臭氣體氨氣和硫化氫的降解率為考察指標(biāo)，系統(tǒng)優(yōu)化了電暈放電式低溫等離子體設(shè)備電極間距、電極齒距、電極齒高三個(gè)參數(shù)。研究表明：氨氣和硫化氫的降解首先隨著電極間距和齒距的增加而增大，而后隨著電極間距的進(jìn)一步增大而逐漸降低，電極間距13 mm、電極齒距5 mm時(shí)具有最大的氨氣和硫化氫降解率。當(dāng)電極齒高＜7 mm時(shí)，氨氣和硫化氫的降解率隨電極齒高的增加而快速增大，當(dāng)電極齒高＞7 mm時(shí)，其降解率隨著電極齒高的進(jìn)一步增大而緩慢增大，考慮到電極制作成本，故確定最佳電極齒高為7 mm。此外研究還表明，不同外施功率下，鋸齒型（多齒型）的氨氣降解率顯著高于單一針尖型（單齒型）。

低溫等離子體技術(shù)是利用等離子體放電過程中產(chǎn)生的大量活性粒子諸如臭氧、羥自由基、氧自由基以及多種原子與廢氣中污染物作用，使污染物分子在極短的時(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。與常規(guī)技術(shù)相比，等離子體在凈化低濃度惡臭氣體方面具有工藝簡單、流程短、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，已經(jīng)成為污水處理廠惡臭氣體凈化中的一種新方法，目前在低濃度硫化氫、甲苯、乙硫醇、三氯乙烯等脫臭方面有不少獲得成功應(yīng)用的例子，可以看出前期文獻(xiàn)主要集中在介質(zhì)阻擋型低溫等離子體技術(shù)去除各種廢氣可行性的研究，而實(shí)際工況條件下，待處理廢氣往往成分復(fù)雜，并常含有顆粒物、粘性物質(zhì)等，介質(zhì)阻擋等離子體反應(yīng)器由于抗污染能力較弱，因此在實(shí)際應(yīng)用中并非最佳選擇。

為此，本文通過實(shí)驗(yàn)研究了直流電暈放電式低溫等離子體的電極間距、電極齒距、電極齒高三個(gè)電極結(jié)構(gòu)參數(shù)對典型惡臭污染物降解率的影響，并在此基礎(chǔ)上找出優(yōu)化的電極參數(shù)，為等離子體電極結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1實(shí)驗(yàn)

1.1儀器與材料

GA-122Y型無油靜音空氣壓縮機(jī)（上海硅萊實(shí)業(yè)有限公司），LF400型氣體質(zhì)量流量計(jì)（成都萊峰科技有限公司），ADS數(shù)字示波器（國睿安泰信科技股份有限公司），低溫等離子體設(shè)備（蘇州克利亞環(huán)保有限公司），等離子體實(shí)驗(yàn)電源（溫州市泰德電器有限公司），大氣采樣器（武漢天虹儀表有限責(zé)任公司），氣體混合裝置（太倉宏澤防腐設(shè)備有限公司），TES-1260溫濕度儀（泰仕電子工業(yè)股份有限公司），LZB-25玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)（常州市凱悅熱工儀表有限公司），1000紫外―可見分光光度計(jì)（上海天美科學(xué)儀器有限公司），PA15/11-18型面板式直流數(shù)字電流表（上海電表廠），TM9微型電力監(jiān)測儀（泰克曼電子儀器控股有限公司）。

1.2實(shí)驗(yàn)裝置

直流電暈放電式低溫等離子體處理惡臭氣體的試驗(yàn)裝置參照已有科研成果[7-8]，具體工藝流程如圖1所示。本試驗(yàn)所采用的電暈放電圓筒式低溫等離子體反應(yīng)器包括同心設(shè)置的圓管狀內(nèi)電極和外電極，內(nèi)電極與外電極之間設(shè)有環(huán)形間隙，同時(shí)內(nèi)電極外壁上還設(shè)有數(shù)個(gè)尖齒，尖齒沿內(nèi)電極徑向呈輻射狀等間距均勻分布，內(nèi)電極和外電極分別固定于設(shè)置有絕緣構(gòu)件的內(nèi)電極支架和外電極支架上，內(nèi)電極和外電極分別與等離子體實(shí)驗(yàn)電源的兩極電性連接。主要設(shè)計(jì)參數(shù)為內(nèi)電極外徑30 mm，外電極內(nèi)徑90 mm，環(huán)形間隙長度1 000 mm，外電極和內(nèi)電極材質(zhì)均有不銹鋼，尖齒材質(zhì)為鈦電極。

圖1實(shí)驗(yàn)裝置流程圖

1.3分析方法

模擬氨氣在流經(jīng)等離子體反應(yīng)器進(jìn)出口時(shí)采用“公共場所空氣中氨的測定方法（GB/T 18204.25-2000）”，得到線形回歸方程為：A=0.185 3 C+0.017 3（r=0.999 6），線性范圍0.20～4.00μg/mL。模擬硫化氫在流經(jīng)等離子體反應(yīng)器進(jìn)出口時(shí)采用“車間空氣中硫化氫的硝酸銀比色測定方法（GB/T 16027-1995）”，得到線形回歸方程為：A=0.835 3 C-0.0287（r=0.999 9），線性范圍0.05～1.00μg/mL。如圖2所示。

圖2氨含量（左）和硫化氫含量（右）標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

1.3參數(shù)計(jì)算

降解率（D）計(jì)算公式如式（1）所示。

式中：C0（mg/m3）和Ct（mg/m3）分別為反應(yīng)器進(jìn)口與出口處的氨氣濃度。