低温等离子降解模拟污泥干化废气中氨和硫化氢的实验研究

• 作 者: 杨丽琴
• 机 构: 浙江大学
• 出 处: 浙江大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 低温等离子体 污泥干化废气处理 污染物降解 去除效率

热干化是实现污泥减量化、稳定化的重要手段，然而热干化过程中会产生带有恶臭气味的废气，其中NH3和H2S的浓度较之其他污染物高出两个数量级，是污泥干化恶臭废气中的主要污染物。目前最常用的处理方法——吸收法和生物法存在着对气体成分变化适应性差以及处理费用高的缺陷。低温等离子体技术作为一种新型的废气处理技术，已受到各国研究者的广泛关注。研究表明该技术可以在常温常压下实现对气态污染物的高效降解。　　本文采用了一种新型的非热电弧等离子体进行了气态污染物降解的研究。选取浓度为300mg/m3的NH3和200mg/m3的H2S作为模拟污泥干化废气的成分。分别考察了供给电压和气体流量变化对污染物去除率、能量利用率以及副产物浓度的影响，并对非热电弧等离子体在降解单一NH3和H2S与降解NH3/H2S混合气时，污染物的去除率、能量利用率以及副产物浓度进行了对比。最后，开展了介质阻挡放电等离子处理NH3的初步实验研究。本文取得的主要结论如下:　　(1)非热电弧等离子体对单一NH3和H2S都有很好的降解效果;NH3和H2S的去除率均随着供给电压的升高而升高。供给电压为11kV时，NH3的去除率随着气体流量的升高而降低，当气体流量处于8～10L/min之间时，NH3的去除率为100％，且能量利用率在气体流量为10L/min时达到最大值10.26g/kWh。而供给电压11kV条件下，气流量在8～16L/min之间时，H2S的去除率不受气体流量变化的影响，保持100％不变;当气体流量升高到16L/min时，能量利用率达到最大值6.83g/kWh。　　(2)NH3与H2S混合后，供给电压为11kV的条件下，H2S的去除率与混合前一样，不随气体流量的增加而变化，保持100％;而NH3的最高去除率下降到了92.5％。与混合前相比，混合后NO与SO2的产量有了很显著的降低;且能量利用率与降解单一NH3和H2S相比，分别提高了60.6％和133.3％。　　(3)相同气氛下，NH3的去除率随着供给电压的增加而增加;而相同供给电压条件下，N2气氛中NH3的去除率要远高于Ar气氛中的去除率。Ar气氛中，11kV供给电压条件下，随着气体流量的增加，NH3去除率呈明显的下降趋势。